Контрольні запитання і завдання

1. Опишіть фізичні властивості хрому.

2. Які ступені окиснення та валентності притаманні Хрому? Наведіть приклади сполук, вкажіть їх характер.

3. Знайдіть в тексті роботи характерні якісні реакції на йони хрому, запишіть рівняння реакцій, урівняйте їх методом електронного балансу, визначте окисник та відновник.

4. Урівняйте МЕБ наступні рівняння реакцій:

K₂Cr₂O₇ + HCl = Cl₂ + CrCl₃ + KCl + H₂O,

H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ = S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O,

KNO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ = KNO₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O.

ЛІТЕРАТУРА

1. Алексеев В.Н. Качественный анализ. Госхимиздат, 1958 г. - §37.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. Ленинград: Химия, 1984 г. - §228.

3. Шапиро С.А., Шапиро М.А. Аналитическая химия. м.: Высшая школа, 1971 г. - §63.

Виконання роботи

ДОСЛІД 1.ДОБУВАННЯ НАТРІЙ ХРОМІТУ ТА ПЕРЕТВОРЕННЯ ЙОГО В НАТРІЙ ХРОМАТ

а) Добування хром (ІІІ) гідроксиду.

В пробірку налийте 1 мл хром (ІІІ) сульфату і додавайте краплинами натрій гідроксид до утворення осаду. Спостереження поясніть рівняннями реакцій.

б) Перетворення хром (ІІІ) гідроксиду в натрій хроміт.

До отриманого осаду додати надлишок лугу. Спостерігайте розчинення осаду. Напишіть рівняння реакції в молекулярному, йонно-молекулярному та йонному вигляді.

в) Перетворення натрій хроміту в натрій хромат.

До одержаного розчину додайте ще 0,5 мл лугу (до сильнолужної реакції) і близько 1 мл насиченої бромної води. Суміш прокип’ятіть до видалення брому. Спостерігайте зміну забарвлення на жовте. Напишіть рівняння відповідної реакції, урівняйте його методом електронного балансу, вкажіть окисник і відновник.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте схему перетворень, які ви здійснили.

ДОСЛІД 2. ОКИСНІ ВЛАСТИВОСТІ СПОЛУК ХРОМУ (VI)

В пробірку налийте 1 мл калій дихромату, додайте кілька краплин сульфатної кислоти для підкислення розчину і долийте 2 мл розчину натрій сульфіту. Спостерігайте зміну забарвлення розчину. Напишіть рівняння реакції, урівняйте його МЕБ, вкажіть окисник та відновник.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, які властивості сполук хрому (VI) ви спостерігали в даному досліді.

ДОСЛІД 3.ВЗАЄМОПЕРЕТВОРЕННЯ ХРОМАТІВ ТА ДИХРОМАТІВ

а) Перетворення хромату в дихромат.

У пробірку налийте 1 мл розчину калій хромату і додайте кілька краплин розчину сульфатної кислоти. Спостерігайте зміну забарвлення розчину. Напишіть рівняння відповідної реакції, урівняйте його МЕБ, вкажіть окисник і відновник.

б) Перетворення дихромату в хромат.

В пробірку налийте 1 мл розчину калій дихромату і додайте розчину калій гідроксиду. Спостерігайте зміну забарвлення розчину. Напишіть рівняння відповідної реакції, урівняйте його МЕБ, вкажіть окисник і відновник.

Лабораторна робота №7

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ МАНГАНУ В РІЗНИХ СТУПЕНЯХ ОКИСНЕННЯ: Mn⁺², Mn⁺⁷ .

Кольоровий характер сполук мангану

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Марганець – сріблясто-білий твердий крихкий метал. Його густина 7,44 г/см³, температура плавлення 1245°С. Відомі 4 кристалічних модифікації марганцю, кожна з яких термодинамічно стійка в певному інтервалі температур.

Практичне значення мають сполуки Мангану (ІІ) – солі та оксид, манган (IV) оксид та солі перманганатної кислоти – перманганати, в яких Манган перебуває в ступені окиснення +7.

Солі Мангану (ІІ) отримують розчиненням його у розведених розчинах кислот або дією кислот на різні природні сполуки Мангану. В твердому стані солі Мангану (ІІ) зазвичай мають вигляд блідо-рожевих кристалів, розчини ж їх безбарвні.

При дії лугів на розчини солей Мангану (ІІ) випадає білий осад манган (ІІ) гідроксиду. Він легко окиснюється кислотами, а на повітрі швидко буріє, перетворюючись на манган (IV) гідроксид.

Найстійкішою сполукою Мангану (IV) є темно-бурий манган (IV) оксид. Він легко добувається як відновленням сполук Мангану у вищих ступенях окиснення, так і окисненням сполук Мангану у нижчих ступенях окиснення. Цей оксид має амфотерні властивості, проте і кислотні, і основні властивості виражені у нього досить слабо. В кислому середовищі він є енергійним окисником. Солі Мангану (IV) нестійкі.

Перманганат калію – найбільш широко використовувана сіль перманганатної кислоти. Кристалізується у вигляді темно-бурих, майже чорних призм, помірно розчинних у воді. Розчини з малою концентрацією мають малиновий колір, а більш концентровані – фіолетовий, який притаманний йонам MnO.

Як і всі сполуки Мангану (VII), калій перманганат – сильний окисник. Він легко окиснює багато органічних речовин, солі Феруму (ІІ) окиснює до солей Феруму (ІІІ), сульфітну кислоту до сульфатної, з хлоридної кислоти виділяє хлор тощо.

Вступаючи в окисно-відновні реакції, перманганат (власне, йон MnO) може відновлюватися до різних ступенів окиснення Мангану. В залежності від рН середовища, продуктом реакції може бути йон Mn²⁺(в кислому середовищі), манган (IV) оксид (в нейтральному або слабко лужному середовищі) або йон MnO (в сильно лужному середовищі). Ці зміни приводять до змін забарвлення розчину. Таким чином, якісні реакції на Манган в різних ступенях окиснення супроводжуються аналітичним ефектом у вигляді зміни кольору.