Получение ортоборной кислоты

Цель: получить ортоборную кислоту из буры и соляной кислоты.

Техника безопасности:

1. Стеклянная химическая посуда требует осторожного обращения, перед работой следует проверить ее на наличие трещин.

2. Перед началом работы следует проверить исправность электроприборов.

3. Нагревание производить только в термостойкой посуде.

4. Аккуратно и экономно использовать химические реактивы. Не пробовать их на вкус, не нюхать.

5. Работу следует проводить в халатах.

Оборудование и реактивы:

Тетраборат натрия (декагидрат) – Na₂B₄O₇ *10H₂O

Соляная кислота (конц.) – HCl

Дистиллированная вода

Электроплитка, вакуум-насос (водоструйный вакуумный насос), химические стаканы, фильтровальная бумага, фарфоровые чашки, стеклянные палочки, стеклянные воронки.

Ход работы:

Растворяют 5г декагидрата тетрабората натрия в 12,5 мл кипящей воды прибавляют 6 мл раствора соляной кислоты и оставляют стоять сутки.

Na₂B₄O₇ *10H₂O + 2HCl + 5H₂O = 4H₃BO₃ + 2NaCl

Выпавший осадок ортоборной кислоты декантируют, промывают небольшим количеством воды, фильтруют под вакуумом и сушат между листами фильтровальной бумаги при 50-60⁰С в сушильном шкафу.

Для получения более чистых кристаллов ортоборную кислоту перекристаллизовывают. Рассчитывают теоретический и практический выход

Контрольные вопросы:

1. Структурная формула буры, борной кислоты.

2. Диссоциация буры, борной кислоты.

3. Составить формулу кислоты тетрабората натрия.

Лабораторная работа №7

Получение оксида меди (II)

Цель: получить оксид меди (II) CuO из медного купороса.

Реактивы:

Сульфат меди (II) CuSO₄^2- * 5H₂O.

Гидроксид калия и натрия.

Раствор аммиака (р=0.91 г/см³)

Дистиллированная вода

Оборудование: технохимические весы, фильтры, стаканы, цилиндры, вакуум-насос (водоструйный вакуумный насос), термометры, электроплитка, воронка Бюхнера, колба Бунзена.

Теоретическая часть:

Оксид меди (II) CuO – черно-коричневый порошок, при 1026⁰С распадается на Cu₂O и О₂, почти не растворим в воде, растворим в аммиаке. Оксид меди (II) CuO встречается в природе в виде черного землистого продукта выветривания медных руд (мелаконит). В лаве Везувия она найдена закристаллизованной в виде черных триклинных табличек (тенорит).

Искусственно окись меди получают нагреванием меди в виде стружек или проволоки на воздухе, при температуре красного каления (200-375⁰С) или прокаливанием нитрата карбоната. Полученная таким путем окись меди аморфна и обладает ярко выраженной способностью адсорбировать газы. При прокаливании, при более высокой температуре на поверхности меди образуется двухслойная окалины: поверхностных слой представляет собой оксид меди (II), а внутренний – красный оксид меди (I) Cu₂O_.

Окись меди используют при производстве стекла эмалей, для придания из зеленой или синей окраски, кроме того CuO применяют при производстве медно-рубинового стекла. При нагревании с органическими веществами оксид меди окисляет их, превращая углерод и диоксид углерода, а водород в оду и восстанавливаясь при этом в металлическую медь. Этой реакцией пользуются при элементарном анализе органических веществ, для определения содержания в них углерода и водорода. В медицине она также находит применение, главным образом в виде мазей.

Выполнение работы:

1. Рассчитать массу медного купороса, гидроксида натрия или калия, необходимого для получения оксида меди (II) в количестве (5г, 6г, 7г, 7.5г, 8г)

2. Приготовить из рассчитанного количества медного купороса насыщенный раствор при 40⁰С.

3. Приготовить из рассчитанного количества щелочи 6%-ный раствор сульфата меди.

4. Нагреть раствор щелочи до 80-90⁰С и влить в него раствор сульфата меди.

5. Смесь нагревают при 90⁰С в течение 10-15 минут.

6. Выпавшему осадку дают отстояться, промывают водой до удаления иона SO₄^2- (проба BaCl₂ + HCl).

7. К осадку приливают 6 мл раствора аммиака и дают отстояться 1-1.5 часа.

8. Жидкость декантируют, осадок промывают 5-6 раз горячей водой. Проверяют отсутствие иона SO₄^2-.

9. Промытый осадок оксида меди (II) отсасывают, высушивают при 200-300⁰С, измельчают и взвешивают.

10. Рассчитывают процент выхода по отношению к теоретическому.

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют способы получения оксида меди (II)?

2. Свойства оксида меди (II).

3. Практическое применение оксида меди (II).

Лабораторная работа №8.

Получение оксида железа (III) (Fe₂O₃).

Цель: получить оксид железа (III), при термической обработке гидроксида железа.

Техники безопасности:

1. Стеклянная химическая посуда должна быть трещин, сколов и требует осторожного обращения.

2. Перед началом работы следует проверить исправность электроприборов.

3. Аккуратно и экономно использовать химические реактивы. Не пробовать их на вкус, не нюхать.

4. Работу следует проводить в халатах.

Оборудование и реактивы:

Хлорид железа – FeCl₃

Аммиак раствор – NH₄OH

Вода дистиллированная

Воронка стеклянная

Химический стакан

Фарфоровая чашка

Фильтровальная бумага

Электроплитки

Стеклянные палочки

Суть метода:

Сущность метода заключается в получении оксида железа (III), непосредственным соединением элементов с кислородом при обжиге сульфидных руд. В лаборатории при термическом разложении гидроксидов.

Ход работы:

Оксид железа (III) можно получить прокаливанием гидроксида железа (III). Для получения гидроксида железа (III) к раствору соли хлорида железа (III) подогретому до 50-60⁰С приливают избыток 10 % раствора аммиака. Выпавший осадок гидроксида железа (III) промывают несколько раз горячей дистиллированной водой, отмывая от иона – Cl^-. Осадок гидроксида железа (III) отфильтровывают, переносят в фарфоровую чашку, высушивают и прокаливают.

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

Прокаливают осадок Fe(OH)₃ до постоянной массы.

Контрольные вопросы:

1. Структурная формула оксида железа (III).

2. Область применения оксида железа (III).

3. Каково процентное содержание железа и кислорода в оксиде железа (III)?

4. Сколько граммов оксида железа (III) получится при разложении 40 г гидроксида железа (III)?

5. Дать название гидроксида железа (III) по русской и международной номенклатуре.

Лабораторная работа №9