МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное Учреждение высшего образования
«Московский государственный университет технологий и управления имени
К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Донской казачий государственный институт пищевых технологий и экономики
(филиал) ФГБОУ ВО «МГУТУ имени К.Г.Разумовского (ПКУ)»
Н.П. Вассель неорганическая химия
Лабораторный практикум
Ростов-на-Дону
2016
Печатается по решению кафедры химии и биологии ДКГИПТиЭ (филиала) МГУТУ в г. Ростове-на-Дону
Протокол № 8 от 22.04.2016г
Н.П. Вассель
Неорганическая химия. Лабораторный практикум. Ростов-на-Дону: электронная версия, 2016. – 29с.
Лабораторный практикум предназначается для студентов бакалавриата по направлениям подготовки: 19.03.02. 19.03.04, 38.03.07.
Лабораторная работа 1. Ионные реакции обмена
Ионы в растворе появляются в результате электролитической диссоциации (распад молекул па ионы под действием полярных молекул растворителя). Вещества, подвергающиеся электролитической диссоциации и проводящие электрический ток, называются электролитами. Вещества, не подвергающиеся электролитической диссоциации и не проводящие электрический ток, называются неэлектролитами. Количественной характеристикой электролитической диссоциации является степень электролитической диссоциации α (показывает долю распавшихся на ионы молекул электролита). Если на ионы распалось более 30% молекул, электролит сильный (α > 30%), менее 3% – слабый (α < 3%), если 3% < α < 30% – электролит средней силы. (см. Приложение 1.) К сильным электролитам относятся: растворы сильных оснований, образованных катионами щелочных (Li, Na, К, Rb, Cs) и щелочноземельных металлов (Са2+, Sr2+, Ва2+), а также ТlOН; растворы сильных неорганических кислот: HNO3, H2SO4, HCl и др.; растворы большинства растворимых в воде солей. (см. Приложение 2.) К слабым электролитам относятся: вода, растворы слабых неорганических кислот, органические кислоты (кроме муравьиной), нерастворимые в воде основания и соли, а также комплексные ионы. К неэлектролитам относятся: газы, оксиды.
Реакции, протекающие между растворенными в воде веществами за счет обмена составляющих их ионов, называются ионными реакциями обмена.
Такие реакции протекают необратимо, если образуются: 1) осадок или газообразное вещество; 2) малодиссоциированные соединения.
При написании реакций ионного обмена следует составить:
а) Молекулярное уравнение, в котором все исходные вещества и продукты реакции записываются в виде молекул.
б) Полное ионное уравнение, в котором все молекулы сильных электролитов записываются в виде ионов, а молекулы слабых электролитов (в том числе и Н2О) и неэлектролитов – в виде молекул. в) Сокращенное ионное уравнение, которое получают из полного ионного уравнения, сокращая, слева и справа, одинаковые частицы.
Продукты реакции ионного обмена образуются за счет электростатического притяжения положительно заряженных частиц одной молекулы и отрицательно заряженных частиц другой. Рассмотрим примеры написания некоторых реакций ионного обмена.
1. Реакции, протекающие за счет образования малорастворимых веществ: а) хлорид меди + фосфат калия (см. Приложения 3, 4)
;
Реакция необратима за счет образования не растворимого в воде фосфата меди.
б) нитрат свинца + хромат калия
Реакция необратима за счет образования нерастворимого в воде хромата свинца.
2. Реакции, протекающие за счет образования газообразных веществ: а) соляная кислота + гидросульфид бария
Реакция необратима за счет образования газообразного вещества сероводорода. 3. Реакции, протекающие за счет образования слабодиссоциирующих веществ: а) ацетат натрия + соляная кислота
Реакция необратима за счет образования слабодиссоциирующего вещества – уксусной кислоты. б) гидроксид алюминия + гидроксид натрия
Растворение осадка гидроксида алюминия происходит в избытке щелочи (за счет амфотерных свойств). Реакция необратима за счет образования слабого электролита – комплексного иона [Al(OH)4]–. По аналогии реакция протекает с гидроксидами сурьмы (III), хрома (III).
Изучив теоретический материал, приступают к экспериментальной части.