Учебно-исследовательский комплекс (уирс)

Опыт 1. Взаимодействие солей ртути со щелочью

В одну пробирку поместите 3 капли раствора нитрата ртути (II), а в дру­гую – 3 капли раствора нитрата ртути (I). К каждому раствору прибавьте по 2 капли 2н. раствора NaOH и наблюдайте осаждение в первой пробирке оксида ртути (II) HgO. Во второй пробирке осадок представляет собой смесь продуктов диспропорционирования оксида ртути (I): оксид ртути (II) и металлическую ртуть. Отметьте цвета осадков, напишите уравнения проделанных реакций.

Опыт 2. Получение малорастворимых солей ртути

а) Получение хлоридов ртути. В одной пробирке получите хлорид ртути (II), во второй хлорид ртути (I), действуя 0,5н. раствором хлорида натрия на соответствующие нитраты ртути. Полученные соединения сохранить для следующих опытов.

На основании наблюдений сделайте заключение о растворимости сулемы и каломели. Напишите уравнения реакций.

б) Получение иодидов ртути. Получите иодид ртути (II) и иодид ртути (I), действуя 0,5н. раствором иодида калия на соответствующие нитраты ртути в двух пробирках (раствор иодида добавляйте по каплям до выпадения осадка). Отметьте цвета образовавшихся осадков. Осадки сохраните для следующих опытов. Напишите уравнения реакций, учиты­вая, что ион Hg₂²⁺ склонен к диспропорционированию с образованием Hg⁺² и выделением свободной ртути.

Опыт 3. Получение комплексных соединений ртути

а) К осадку иодида ртути (II), полученному в опыте 2б, прибавьте избыток (10–12 капель) иодида калия. Что произошло с осадком? Что можно сказать о растворимости полученного комплексного соединения HgI₂·2KI? Напишите координационную формулу комплексного соединения HgI₂·2KI учитывая, что координацион­ное число Hg (II) = 4. К полученному раствору добавьте 2 капли раствора нитрата серебра. Какова растворимость полученного комплексного соединения Ag₂[HgI₄]? Назовите полученную комплексную соль. Напишите уравнения в молекулярной и ионной форме.

б) К хлоридам ртути (II) и ртути (I), полученным в опыте 2а, добавьте по 1–2 капли раствора с содержанием аммиака 2,0 моль/дм³. Наблюдайте в первой пробирке выпадение белого осадка аминхлорида ртути (II) HgNH₂Cl, во второй пробирке заметен черный осадок металлической ртути, которая образуется наряду с HgNH₂Cl. В присутствии аммиака распад Hg₂²⁺  Hg⁺² + Hg^o так усиливается, что получить аммиачное производное ртути (I) практически невозможно.

Опыт 4. Окислительные свойства солей ртути

Налейте в пробирку 2 капли раствора нитрата ртути (II) и добавьте 3 капли раствора хлорида олова (с(¹/₂SnCl₂) = 0,5 моль/дм³). Наблюдайте после первой капли появление белого осадка каломели Hg₂Cl₂. Через 3–4 минуты осадок чернеет. Почему? Напишите уравнения протекающих реакций.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

Свойства элементов и соединений VIв группы. Хром.

Значение темы: хром является типичным представителем d-эле­мен­тов, поэтому знание свойств соединений хрома и других элементов VIВ группы необходимо для развития химического мышления и последующего изучения аналитической, фармацевтической, токсикологической химии и ряда специальных дисциплин.

Хром обнаруживается в растительных и животных организмах, хотя биологическая роль его до конца не выяснена. В организме взрослого человека содержание хрома около 0,1%.

Хром является кофактором инсулина и необходим для нормального использования глюкозы. Дефицит хрома обнаруживается при ишемической болезни сердца, хроническом холецистите, циррозе печени.

Металлический хром нетоксичен, но соединения хрома (III) и хрома (VI) ядовиты, действуют раздражающе на кожу и слизистые оболочки, вызывая дерматиты. Соединения хрома (VI) обладают канцерогенными свойствами, их применяют как фунгициды (протравливающие вещества), а дихромат – ион обладаем дубящими свойствами.

Металлический хром обладает аномальными свойствами: при 37 ^оС у него резко, скачком меняется модуль упругости, коэффициент линейного расширения, внутреннее трение, электросопротивление. Возможно, эта особенность найдёт своё применение в медицине.

Соединения хрома используются как окислители при получении лекарственных препаратов – риванола, метиленового синего.

Дихромат калия используется для определения аскорбиновой кислоты, метилового спирта.

На реакции восстановления Cr(VI) в Cr(III) основан экспресс – метод экспертизы алкогольного опьянения.

Молибден относится к металлам жизни и является одним из важнейших биоэлементов.

Особенностью химии молибдена является его склонность к образованию оксокомплексов, поэтому он имеет большое биологическое значение. В настоящее время известно семь молибденсодержащих ферментов (к которым относятся альдегидогидроксидазы, ксантиндегидрогеназы, ксантиноксидазы), катализирующих перенос оксогрупп, окислительно-восстано­ви­тельных или гидролитических процессов.

Молибден является важнейшим микроэлементом растений, так как биологически активные вещества с его участием обеспечивают мягкую фиксацию молекулярного азота.

Цель: изучить химические особенности соединений хрома, находящегося в разных степенях окисления.

Опыт 1. Получение оксида хрома (III)

Поместите в фарфоровую чашку или тигель немного дихроматат аммония горкой и внесите в соль две – три спички. Поставьте тигель (или чашку) на большой лист бумаги и зажгите спички.

Опишите наблюдаемые явления. Составьте уравнение реакции, учитывая, что кроме оксида хрома (III), образуется молекулярный азот и пары воды. Уравняйте реакцию ионно-электронным методом. Укажите окислитель и восстановитель. Сделайте вывод.

Опыт 2. Получение гидроксида хрома (III) и изучение его свойств

В две пробирки поместите 3–5 капель раствора хлорида хрома (III) и добавьте по каплям раствор щёлочи до появления осадка. В первую пробирку с осадком добавьте щёлочи до полного растворения; во вторую пробирку добавьте соляной кислоты.

Опишите наблюдения (цвет осадка, полученных растворов). Какие растворимые вещества получились в каждом случае? Составьте в молекулярной и ионных формах уравнения всех реакций и уравнение диссоциации гидроксида хрома (III). Сделайте вывод о способе получения и свойствах гидроксида хрома (III).

Пробирку с гексагидроксохроматом натрия оставьте для следующего опыта.

Опыт 3. Гидролиз солей хрома (III)

Нанесите каплю раствора соли хрома (III) на индикаторную бумагу или в пробирку с 3–5 каплями соли хрома добавьте одну каплю лакмуса. Объясните изменение окраски лакмуса.

В пробирку с 3–5 каплями раствора соли хрома (III) добавьте несколько капель раствора карбоната натрия.

В пробирку с 3–5 каплями раствора соли хрома (III) добавьте несколько капель раствора гидроксида натрия до растворения выпавшего осадка от одной капли гидроксида. Пробирку с полученным гексагидроксохроматом (III) натрия нагрейте на пламени спиртовки.

Опишите наблюдаемые явления во всех трёх случаях. Составьте в молекулярной и ионной формах уравнения реакций гидролиза по первой ступени в первом случае и полного гидролиза во втором и третьем случаях. Назовите продукты гидролиза.

Опыт 4. Восстановительные свойства соединений хрома (III)

К раствору хлорида хрома (III) добавьте щёлочи до полного растворения выпавшего осадка и прилейте несколько капель раствора пероксида водорода. Опишите наблюдения. Составьте уравнение реакции и уравняйте электронно-ионным методом. Сделайте вывод, объяснив наблюдаемое явление.

Опыт 5. Состояние ионов хрома (VI) в водном растворе

Поместите пробирку 5 капель раствора хромата калия, отметьте цвет раствора; добавьте несколько капель (до изменения цвета) серной кислоты. К полученному раствору опять добавьте несколько капель щёлочи. Опишите наблюдения. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной форме. Сделайте вывод о состоянии ионов шестивалентного хрома в растворе. Как влияет среда на сдвиг установившегося равновесия?

Опыт 6. Получение малорастворимых хроматов

Поместите в три пробирки по 5 капель растворов солей нитрата серебра, хлорида бария, ацетата свинца и добавьте по несколько капель раствора хромата калия. Отметьте цвет полученных осадков. Опишите наблюдаемые явления. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах. Сделайте вывод. Расположите соли в порядке уменьшения растворимости.

Опыт 7. Окислительные свойства соединений хрома (VI)

Поместите в пробирку 5–7 капель раствора дихромата калия - К₂Cr₂O₇ и 2–3 капли серной кислоты. Добавьте микрошпатель сульфита натрия - Na₂SO₃. Опишите наблюдения. Составьте уравнение реакции и уравняйте электронно-ионным методом. Сделайте вывод.