Завдання та запитання для самопідготовки

1. Записати електронні формули Хрому і Молібдену. Пояснити чому в нормальному стані Хром і Молібден мають електронні конфігурації (n-1)d⁵nS¹ , а не (n-1)d⁴nS².

2. Які ступені окислення характерні для Хрому, Молібдену і Вольфраму? Які з них є найстійкішими для кожного елементу умовах наявності: а) сильного окисника, б) відновника?

3. У вигляді яких іонів існує : а) Cr(III) ,б) Cr(˅I), в) 1)водному, 2)кислому,3)лужному,4) нейтральному середовищах?

4. Що являє собою «хромова суміш» та де вона використовується?

5. Охарактеризувати поведінку молібденової та вольфрамової кислот в : а) кислому, б) лужному середовищі. Як отримують: 1) ізополікислоти, 2) гетерополікислоти Молібдену та Вольфраму(навести приклади таких кислот).

6. Отримання та особливості поведінки сполук Cr(II).

7. Закінчити рівняння реакцій:

Cr₂O₃ + Na₂CO₃ + KClO₃ → (NH₄)₂MoO₄ + Na₂HPO₄ + HNO₃ →

K₂Cr₂O₇ + Zn + H₂SO₄ → CrCl₃ + Na₂S + H₂O →

K₂CrO₇ + Na₂SO₃+ H₂SO₄ → CrCl₃ + NaOH + H₂O₂ →

Na₂Cr₂O₇ + HCl_(конц) → Cr(SO₄)₃ + NaBiO₃ + H₂SO₄ →

Cr(SO₄)₃ + PbO₂ + KOH → K₂Cr₂O₇ + (NH₄)₂S + H₂SO₄ →

MoS₂ + HNO_3(конц) → W + HNO₃ + HF →

FeWO₄ + O₂ + Na₂CO₃ → (NH₄)₂Cr₂O_{7(нагрівання)} →

MoS₂ + O_{2(нагрівання)} → K₂CrO₄ + H₂SO₄ →

Mo + H₂SO_{4 (конц)}→ NaCrO₂ + NaOH + PbO₂ →

CrO₃ + C₂H₅OH + H₂SO₄ → CrCl₂ + Cl₂ + H₂O →

Fe(CrO₂)₂ + O₂ + Na₂CO₃ → K₂Cr₂O₇ + H₂O₂ + H₂SO₄ →

Лабораторна робота 12 Властивості елементів V-а групи та їхні властивості

Мета роботи: Ознайомитися з водневими сполуками Азоту: способами їх добування, використання, окисно-відновними та кислотно – основними властивостями. Вивчити властивості оксиді та оксигенвмісних кислот азоту та їхніх солей, галузей їх використання. Ознайомитися та дослідити властивості водневих та оксигенвмісних сполук Фосфору, Арсену, Стибію, Бісмуту. Зробити порівняльний аналіз окисно-відновних властивостей сполук елементів ˅-А підгрупи в залежності від валентності. Ознайомитися з токсичністю , способами використання , біологічною роллю сполук цих елементів.

Дослід 1. Добування аміаку і його взаємодія з водою.

Перемішати на папері біля 0,5 г. кальцій гідроксиду з 0,75г. амоній хлориду. Суміш исипати у суху пробірку, закрити пробкою з газовідвідною трубкою, яку опустити пробірку з водою так, щоб кінець трубки був на 1-2 мм. Нижчий від рівня води. Першу пробірку з сумішшю реактивів нагрівати 5-6 хв. Трубку зразу ж вийняти з води. Скласти ріняння реакцій добування аміаку. У розчині аміаку установлюється рівновага

NH₃ + H₂O  NH₄⁺ + OH^-

У три пробірки внести по 10 краплин добутого розчину аміаку і по 2-3 краплини розчину фенолфталеїну. Чому останній забарвлюється в малиновий колір? Одну пробірку трохи нагріти і порівняти колір розчину з розчином у другій пробірці. У третю пробірку добавити мікрошпатель амоній хлориду, добре розмішати і порівняти колір розчину з вмістом другої пробірки. На основі записаної рівноваги пояснити зміну кольору розчинів.

Дослід 2. Добування аміакатів.

У дві пробірки внести по 5 краплин розчинів солей Кобальту (II) і Нікелю(II) і по 10 краплин 25%-го розчину аміаку. Спостерігати утворення забарвлення комплексних сполук.Скласти відповідні рівняння реакцій і відмітити колір добутих комплексних сполук.

Дослід 3. Нітрогену (III) оксид і солі нітратної кислоти.

1. Добування оксиду нітрогену(III) і його розклад. Внести в пробірку 5-10 краплин насиченого розчину калій нітриту і добавити 2-3 краплини 2 н розчину сульфатної кислоти. Відмітити появу в розчині голубого кольору N₂O₃ (на білому фоні) .Ця сполука є ангідридом нестійкої нітратної кислоти. Пояснити утворення над розчином бурого газу. Записати відповідні рівняння реакцій утворення HNO₃ та її розкладу на N₂O₃ , який у свою чергу розкладається на NO і NO₂ (реакція диспропорціонуання).

2. Відновні властивості і окисні властивості нітритів. У три пробірки внести по 4-5 краплин: у першу- калій йодиду, у другу- калію перманганат, у третю- калій дихромат. У всі пробірки добавити по 3-4 краплини 2 н сульфатної кислоти і по 1 мікрошпателю сухого калій нітриту. Відмітити зміну кольору розчинів у кожній пробірці. Записати рівняння відповідних реакцій, враховуючи, що першій пробірці калій нітрит відновлюється до NO, у другій пробірці KMnO₄ відновлюється до Mn(II), у третій K₂Cr₂O₇ переходить у хром (III) сульфат. У яку сполуку переходить при цьому калій нітрит? Покажіть , в якому нітриті можуть проялятися ті й інші властивості?

Дослід 4. Окисні властивості нітратів.

Кілька кристаликів натрій нітрату розчинити в 5-10 краплинах води, добавити 3-4 краплини 40%-го розчину лугу і трохи порошку Алюмінію або Магнію (можна Цинку). Розчин підігріти (але не кип'ятити). У пару над розчином внести мокрий папірець універсального індикатора. За зміною забарвлення індикаторного папірця і за запахом визначити, який газ виділяється. Записати рівняння відповідної реакції, маючи комплексний іон [Al(OH)₄^-]. Яка сполука утвориться, якщо в реакцію вступає Магній?

Дослід 5. Термічний розклад нітратів.

1. Розклад калій нітрату. У пробірку внести 3-4 кристалика калій нітрату, закріпити її вертикально в штативі і нагріти на полум'ї пальника до розплавлення солі й початку виділення газу. Внести в пробірку тліючу скіпку. Який газ утворюється? Продовжувати нагрівати до повного припинення виділення газу. Довести утворення калій нітриту при розкладі калій нітрату. Для цього в охолоджену пробірку добавити 5-10 краплин води і, помішуючи скляною паличкою, розчинити твердий залишок. У дві пробірки внести 5-10 краплин добутого розчину. У першу пробірку добавити 3-5 краплин калій йодиду, і 3-4 краплини 2 н розчину H₂SO₄, у другу – 3-4 краплини 2 н розчину H₂SO₄ і 2-3 краплини KMnO₄ . Відмітити, як змінилося забарвлення в першій і другій пробірках. Перевірити, чи взаємодіє KNO₃ з KI. Записати відповідні рівняння реакцій.

2. Розклад нітрату свинцю. У пробірку внести 1-2 мікрошпателі сухої солі Pb(NO₃)₂. Пробірку закріпити в пробіркотримачі і обережно нагріти. Визначити за забарвленням один із газів, що виділяються. Зробити висновки про склад газів, які виділяються при розкладі Pb(NO₃)₂. Записати рівняння реакцій розкладу і показати, що окислюється, а що відновлюється при проходженні цієї реакції.

3. Розклад арґентум нітрату. У пробірку внести кілька кристаликів AgNO₃, вставити її в пробіркотримач і нагріти на маленькому полум'ї пальника до повного розкладу солі. Відмітити колір газу, що виділяється. Які гази утворюються при розкладі AgNO₃? Записати рівняння реакції, враховуючи, що, крім газів, одержується металеве срібло.

Дослід 6. Добування і властивості гідроксидів Стібію (III) і Вісмуту (III).

У дві пробірки внести по 5-10 краплин розчину стібію (III) хлориду, у дві інші – по стільки само розчину бісмут нітрату . У всі пробірки добавити 2 н розчину лугу до випадіння білих осадів. У першу пробірку з осадом Sb(OH)₃ добавити кілька краплин 2 н розчину HCl, у другу – лугу. Спостерігати розчинення осадів в обох пробіках_. Зробити аналогічні досліди Bi(OH)₃ , замінивши соляну кислоту на азотну . Чи в обох пробірках розчинився осад Bi(OH)₃?

Зробити висновок про властивості гідроксидів стібію(III) і вісмуту(III). Записати відповідні ріняння реакцій, маючи на увазі , що при взаємодії Sb(OH)₃ лугом утворився гідрокомплекс [Sb(OH) ₆ ]^3- . У якому середовищі найбільш стійкий цей іон? Як можна іон [Sb(OH) ₆]^3- перевести в іон Sb³⁺?

Дослід 7. Гідроліз солей стібію (III) і вісмуту(III).

У першу пробірку внести 3-5 краплин 0,5 н розчину стібій(III) хлориду, а в другу – стільки само вісмут (III) хлориду. У кожну пробірку добавити по 5-10 краплин води. Розчини розмішати скляною паличкою. Спостерігати помутніння в пробірках і подальше утворення малорозчинних основних солей. Написати рівняння реакцій гідролізу хлориді стібію(III) і бісмуту(III) у молекулярній і іонній формах, маючи на увазі, що гідроліз цих солей відбувається з утворенням основних солей Sb(OH)₂Cl і Bi(OH)₂Cl , які можуть переходити в оксосолі типу SbOCl і BiOCl. Яка з солей SbCl₃ чи BiCl₃ гідролізує сильніше? Відповідь мотивуйте.

Дослід 8. Відновні властивості сполук стібію (III) і вісмуту (III).

1. Дія калій перманганату на стібій (III) хлориду і вісмуту (III) нітрат. У дві пробірки внести по 3-5 краплин калій перманганату і 2 н розчину хлоридної кислоти. У першу пробірку добавити 3-5 краплин розчину стібій (III) хлориду, а в другу – стільки само розчину бісмуту (III) нітрату. Спостерігайте знебарвлення розчину в першій пробірці.Чи протікає така реакція в другій пробірці? Написати відповідні ріняння реакцій відновлення Mn⁺⁷ до Mn⁺² і Sb⁺³ до Sb⁺⁵. Відмітити різну відновлювальну здатність іонів Sb⁺³ і Bi⁺³.

2. Окислення бісмут (III) нітрату бромом у лужному середовищі. У маленький тигельок внести 1-2 краплини розчину солі бісмуту (III), 3-5 краплин 2 н розчину лугу і 4-6 краплин бромної води. Тигельок поставити на сітку і нагрівати на невеликому полум'ї пальника до одержання світлокоричневого осаду, який в основному складається з метабісмуту натрію NaBiO₃. (Одержаний NaBiO₃ зберегти для досліду №14). Записати рівняння реакції. Як змінився ступінь окиснення бісмуту в результаті реакції? Написати графічну формулу натрій бісмутату . Які властивості він буде проявляти в окисно-відноних реакціях?

Дослід 9. Відновлення солі Бісмуту (III).

У пробірку внести 3-5 краплин станум (II) хлорида і добавити 2 н розчин лугу до повного розчинення осаду станум (II) гідроксиду, який спочатку утворився. До добутого розчину добавити 1-2 краплини розчину солі бісмуту(III). Випадає чорний осад вільного бісмуту. Записати рівняння реакцій, маючи на увазі, що станум (IV) у лужному середовищі утворює комплексний іон [Sn(OH)₆]^2-.

Дослід 10. Окисні властивості сполук Бісмуту (V).

У пробірку внести 1-2 краплини розчину марган (II) сульфату, 2-3 краплини 3 н розчину нітратної кислоти і один мікрошпатель порошку NaBiO₃ , добутого в досліді 12(б). Відмінити появу фіолетового забарвлення, яке характерне для перманганат- іона. Записати рівняння реакцій, маючи на увазі, що натрій бісмутат переходить у бісмуту (III) нітрат, а манган (II) сульфат – у марганцеву кислоту.