3. Практическая работа

1) Выполнить лабораторную работу «Получение комплексных соединений и изучение их устойчивости. Определение общей жесткости воды».

2) Цель работы: Получить КС, изучить условия их разрушения. Сравнить устойчивость КС в растворе с устойчивостью средних и двойных солей. Определить общую жесткость водопроводной и минеральной воды.

3) Методика проведения работы.

Опыт 1. Получение комплексного соединения никеля и его разрушение.

а) К 1 мл раствора сульфата никеля (II) в пробирке добавьте по каплям концентрированный раствор аммиака. Наблюдайте выпадение осадка основной соли (NiOH)₂SO₄. Добавьте к нему избыток аммиака. Что наблюдается? Изобразите схему происходящих превращений, учитывая, что в аммиачном комплексе координационное число иона Ni⁺² равно шести. Укажите изменение окраски.

б) Добавьте к полученному раствору по каплям раствор серной кислоты. Как изменяется окраска раствора?

Напишите уравнение реакции в ионном виде и объясните причину разрушения аммиачного комплекса Ni(II) под действием кислоты, используя для этого значения К_нест.

Опыт 2. Получение комплексного соединения цинка и его разрушение.

В пробирку налейте 1 мл сульфата цинка и добавьте к нему по каплям раствор гидроксида натрия до появления осадка гидроксида цинка. К раствору с осадком добавьте избыток щелочи, постоянно встряхивая содержимое пробирки до полного растворения осадка. К полученному раствору КС добавьте 3-4 капли раствора серной кислоты. Отметьте появление осадка в виде помутнения раствора.

Напишите уравнение реакции образования КС, учитывая, что к.ч. (Zn⁺²) = 4. Объясните причину разрушения гидроксокомплекса при добавлении кислоты и напишите уравнение реакции в ионном виде.

Опыт 3. Отличие комплексных солей от простых (средних) и двойных солей, содержащих Fe (III).

Двойными солями называют соли с разными катионами типа KAl(SO₄)₂. Их сульфаты называют квасцами (алюмокалиевые квасцы). Двойные соли можно рассматривать как КС с малоустойчивой внутренней сферой: K[Al(SO₄)₂].

В три пробирки поместите по 1 мл раствора солей, содержащих Fe (III):

1. FeCl₃ – хлорид железа (III), средняя соль;

2. (NH₄)₂SO₄ • Fe₂(SO₄)₃ – железоаммониевые квасцы (соль Мора), двойная соль;

3. K₃[Fe(CN)₆] – гексацианоферрат (III) калия, комплексная соль.

В каждую пробирку добавьте по несколько капель раствора роданида калия (или аммония). Ион SCN^- служит для обнаружения ионов Fe⁺³ в растворе, т.к. образует с ним роданид железа (III), Fe(SCN)₃, кроваво-красного цвета.

Приведите уравнение диссоциации солей и выражение К_нест для КС.

Опыт 4. Определение общей жесткости воды.

1. Отбирают аликвоту анализируемой воды (анализируемого раствора) добавляют 5-10 мл аммиачного буферного раствора с рН 9-10 и вносят на кончике шпателя индикатор ЭХЧ-Т. Тщательно перемешивают. Раствор приобретает винно-красное окрашивание, характерное для комплексного соединения индикатора с ионами Са²⁺ и Mg²⁺:

2. Бюретку, предварительно вымытую и промытую стандартным раствором трилона Б, заполняют до нулевой отметки стандартным раствором трилона Б, проверяя и устраняя возможное наличие воздуха в носике бюретки.

3. Титруют анализируемый раствор, приготовленный согл. п.1 до изменения окраски из винно-красной до сине-серой. Титрование проводят трижды, и полученные результаты заносят в таблицу.

4) Результаты опыта 4 представить в виде заполненной таблицы:

Комплексонометрическое определение жесткости воды

С(1/2 Трилон Б) = 0,05N, индикатор - ЭХЧ-Т, аммиачный буферный раствор (рН 9-10).

Исследуемый объект	Vал, мл	Vбюр, мл	Ж, моль/л	Ж (теор), моль/л (паспорт воды)
Водопроводная вода	100,0 100,0 100,0
Минеральная вода	20,0 20,0 20,0

5) В выводе отразить итог проделанной работы: - Какие условия необходимы для получения изученных КС и для их разрушения. Дать характеристику по жесткости исследуемой воды.