Лабораторна робота № 4

Дослiд 1. Електролiз розчину КІ.

Прилад для проведення процесу електролiзу (електролiзер) представляє собою U-подiбну трубку з розчином електролiту, в який опущено два електроди: один з них пiдключений до позитивного полюса зовнiшнього джерела струму, а другий – до негативного. Струм від випрямляча пропускається через розчин протягом кiлькох хвилин.

В конічну пробірку налити ¾ її об’єму розчину калій йодиду і долити 5-6 крапель фенолфталеїну і крохмалю. Розчин перемішати і вилити в електролізер. Опустити у нього графітові електроди і приєднати їх до батарейки.

Відмітити зміну кольору розчину біля катоду і аноду. Написати рівняння катодного і анодного процесів.

Дослiд 2. Електролiз розчину CuSO₄.

Заповніть електролізер розчином CuSO₄, опустіть в розчин електроди та ввімкніть джерело струму. Вкажiть, якi процеси вiдбуваються на катодi i на анодi, напишiть вiдповіднi рiвняння реакцiй.

Помiняйте мiсцями електроди в електролiзерi i пропускайте струм. Що відбувається з мiддю на анодi i яка речовина виділяється на катодi? Напишiть рiвняння процесiв, що протiкають при електролiзi CuSO₄ з мiдним анодом. Пояснiть, як можна використовувати явище електролiзу для встановлення полюсiв.

Дослiд 3. Спостереження процесу електрохiмiчної корозiї.

Вiзьмiть двi залiзнi дротинки, добре вiдчищенi наждаком. Однiєю дротинкою щільно обмотайте невелику цинкову пластинку, iншою –- шматочок олова. Опустiть пластинки в двi пробiрки, заповненi наполовину дистильованою водою, туди ж добавте 2 краплi 2 н. розчину H₂SO₄ i 2-3 краплi розчину K₃[Fe(CN)₆]. Через деякий час в однiй з пробiрок спостерiгайте синє забарвлення. Пояснiть появу iонiв Fe²⁺ в розчинi. Чому в розчині з парою залiзо–цинк синє забарвлення не з’являється? Який метал буде руйнуватися першим в процесi корозiї в наступних парах: алюмiнiй–мiдь, мiдь–нiкель, залiзо–нiкель?

Дослiд 4. Окисно-відновні реакції.

Проведiть нижчеописанi окисно-вiдновнi реакції, опишiть явища, що спостерiгаються, складiть рiвняння цих реакцiй, користуючись методом електронного балансу, пояснiть з допомогою таблицi потенцiалiв напрям протiкання реакцiй.

а) Налийте в 3 пробiрки по 3-4 краплi водного розчину калiй перманганату, добавте в одну з них 3-4 краплi 2 н. розчину сiрчаної кислоти, в другу – 3-4 краплi 2 н. розчину лугу, в третю – 3-4 краплi води; потiм у всi пробiрки додайте по 3-4 краплi розчину сульфiту натрію. Вiдмiтьте колiр розчинів, пояснiть явища, що спостерiгаються, запишiть рiвняння реакцiй, використовуючи електронно-iонний метод. З допомогою таблицi вiдновних потенцiалiв пояснiть напрямок реакцiй в дослiдi.

б) Налийте в двi пробiрки по 3-4 краплi 2 н. розчину калiй бiхромату, добавте в одну з пробiрок 3-4 краплi 2 н. розчину сульфатної кислоти, в другу – 3-4 краплi 2 н. розчину лугу. Звернiть увагу на змiну кольору розчину в другiй пробiрцi. Добавте у всi пробiрки натрiй сульфiт. Напишiть рiвняння реакцiй, використовуючи схеми:

Cr₂O₇^2- + H⁺ + SO₃^2- → 2Cr³⁺ + SO₄^2-

CrO₄^2- + OH^- + SO₃^2- → CrO₂^- + SO₄^2-

Використовуючи величини вiдновних потенцiалiв пояснiть, чому iон СrO₄^2- в даному дослiдi перетворюється в СrO₂^- .

в) Закрiпiть у штативi над листком паперу скляну лійку, обгорнувши її знизу азбестом, насипте в неї 5 г амонiй бiхромату i легко нагрiйте. Вiдбувається реакцiя розкладу (NH₄)₂Cr₂O₇ → N₂ + Cr₂O₃ + 4H₂O.

Напишiть по окремо рiвняння процесiв окислення i вiдновлення, використовуючи метод електронного балансу.