3.3.5. Приготовление кислотных газов и заполнение ими колб

Для приготовления газов, используемых в опыте 1 для моделирования воздействия кислотных осадков на растения (сернистого газа и сероводорода), используются методы препаративного получения. Колбы перед заполнением необходимо тщательно высушить. Заполнение колб происходит непосредственно при получении газов. Несмотря на небольшие количества получаемых газов, работы по заполнению ими колб необходимо проводить в вытяжном шкафу.

Сернистый газ (оксид серы (IV), SO2) получают сжиганием 1–2 г элементарной серы, опущенной в колбу в ложке на проволоке достаточнойдлины. Получениесернистогогазапротекаетпореакции:

S + O2 = SO2↑

Для заполнения колбы сернистым газом достаточно горения серы в течение 3–5 мин.

Сероводород (сульфид водорода, H2S) получают взаимодействием концентрированной соляной кислоты с избытком сульфида железа (II) при комнатной температуре:

FeS + 2HCl = H2S↑ + FeCl2

Для заполнения колбы сероводородом используют небольшой флакон (бюкс, стаканчик), имеющий диаметр, позволяющий опускать его в колбу и извлекать обратно. Во флакон помещают 3–5 г сульфида железа (II), прикапывают несколько капель концентрированной соляной кислоты (начинается бурное выделение сероводорода) и сразу же опускают флакон каким-либо способом (например, привязав на нитке) в колбу. Флакон выдерживают в колбе 3–5 мин. до завершения выделения сероводорода, после чего извлекают из колбы.

Заполненные газами колбы необходимо плотно закрыть пробками или фольгой. Срок годности заполненных таким образом колб для проведения опыта составляет несколько часов.

3.4. Моделирование экологических ситуаций

Моделирование экологических ситуаций состоит в моделировании стрессовой ситуации от воздействия химических факторов на зеленое растение, в качестве которого может использоваться любое растение, образующее проростки с несколькими зелеными листь-

Экологический практикум

Экологический практикум

ями (например, томаты, огурцы, фасоль, пшеница и др.). Проростки выращиваются в необходимом количестве заблаговременно. Для их выращивания в обычном грунте потребуется около месяца (10–12 дней для прорастания, появление настоящих листьев через 2 недели после всходов). Корневую систему отмываютотпочвы.

Для опытов на каждый рабочий стол подготавливают и нумеруют пробирки от 1 до 7. В каждую пробирку помещают по 5 мл раствора согласно табл. 9, создавая тем самым искусственно приготовленные экологические среды. На столы раздают проростки одного и того же растения (например, томатов) с двумя зелеными листьями. Ожидаемые результаты опыта также даны в табл. 9.

Таблица 9

Описание опыта по моделированию экологических ситуаций и ожидаемые результаты

40

пробирки№

6

7

3.5. Обнаружение соединений тяжелых металлов (меди, железа, свинца) в почвах и водоемах

В качестве модельных загрязнений воды используют 5%-ные растворы сульфата меди, сульфата железа, хлорида железа, ацетата свинца. В качестве модельных загрязнений почвы используют вытяжки из соответствующих модельных образцов почвы либо работают с водными растворами.

Учащиеся должны записать уравнения реакций обнаружения соединений тяжелых металлов. Обнаружение проводится следующим образом.

Обнаружение ионов свинца

1. В пробирку наливается 3–4 мл раствора ацетата свинца, добавляется 1 мл раствора хлорида натрия. Выпадает белый осадок.

Pb(CH3COO)2 +2NaCl = PbCl2 ↓ +2CH3COONa

белый осадок

2. В пробирку наливается 3–4 мл раствора ацетата свинца, добавляется 1 мл раствора иодида калия. Выпадает желтый осадок.

41

Экологический практикум

Экологический практикум

Pb(CH 3COO )2 + 2KI = PbI 2 ↓ +2CH 3COOK

желтый осадок

3. В пробирку наливается 3–4 мл раствора ацетата свинца, добавляется 1 мл раствора хромата калия. Выпадает желтый осадок.

Pb(CH3COO)2 + K2CrO4 = PbCrO4 ↓ +2CH3COOK

желтый осадок

Обнаружение ионов меди

1. В пробирку наливается 3–4 мл раствора сульфата меди, добавляется в нее 2–3 мл (избыток) раствора аммиака (10%), перемешивается содержимое пробирки. Образующийся вначале осадок растворяется, и раствор приобретает характерную интенсивную лазурно-синюю окраску.

CuSO4 +2NH4OH =Cu(OH )2 ↓ +(NH4 )2 SO4

Cu(OH )2 +4NH4OH =[Cu(NH3 )4 ](OH )2 +4H2O

лазурно-синий раствор

2. В пробирку наливается 3–4 мл раствора сульфата меди, добавляется 1 мл раствора железисто-синеродистого калия (желтой кровяной соли). Выпадает красно-бурый осадок.

2CuSO4 + K4[Fe(CN )6 ]=Cu2[Fe(CN )6 ]↓ +4K2SO4

красно-бурый осадок

Обнаружение ионов железа

1. В пробирку наливается 3–4 мл раствора хлорида железа (III), добавляется 1 мл раствора железисто-синеродистого калия. Выпадает темно-синий осадок берлинской лазури.

4FeCl3 +3K4 [Fe(CN )6 ]= Fe4 [Fe(CN )6 ]3 ↓ +12KCl

темно-синий осадок

2. В пробирку наливается 3–4 мл раствора хлорида железа (III), добавляется 1 мл роданида калия или аммония. Содержимое пробирки окрашивается в кроваво-красный цвет.

FeCl3 +3KCNS = Fe(CNS )3 +3KCl

кроваво-красный цвет

3. В пробирку наливается 3–4 мл раствора сульфата железа (II), добавляется 1 мл раствора железо-синеродистого калия. Выпадает синий осадок турнбулевой сини.

3FeSO4 +2K3 [Fe(CN )6 ]= Fe3 [Fe3 (CN )6 ]2 ↓ +3K2SO4

турнбулева синь