Лабораторна робота №8

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ Fe⁺² ТА Fe⁺³ У РОЗЧИНІ

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Для Феруму характерні два ряди сполук: сполуки Феруму (ІІ) і сполуки Феруму (ІІІ). Перші відповідають ферум (ІІ) оксиду FeO, другі – ферум (ІІІ) оксиду Fe₂O₃. Відомі також солі феруматної кислоти H₂FeO₄, ступінь окиснення феруму в яких складає +6.

Ферум (ІІ) гідроксид Fe(OH)₂ – білого кольору, з основними властивостями, має сільну відновну здатність, окиснюється до ферум (ІІІ) гідроксиду навіть за кімнатної температури в присутності кисню повітря або такими слабкими окисниками як, наприклад, йод. Взагалі, солі феруму (ІІ) стійкі лише в твердому стані, в розчинах швидко окиснюються. Ферум (ІІІ) гідроксид Fe(OH)₃ – червоно-бурого кольору сполука, має амфотерні властивості. В цілому солі феруму (ІІІ) – слабкі окисники. Відновлюються вони лише сильними відновниками – гідроген сульфідом, йоном стануму +2 тощо.

Йони Fe⁺² та Fe⁺³ здатні до комлексоутворення і утворення подвійних солей. Приклади подвійних солей – сіль Мора (NH₄)₂Fe(SO₄)₂ · 6H₂O, галуни NH₄Fe(SO₄)₂ · 12H₂O, а прикладами комплексних солей – калій фероціаніди червона кров’яна сіль К₄[Fe(CN)₆] і жовта кров'яна сіль К₃[Fe(CN)₆].

Контрольні запитання і завдання

1. Назвіть відомі вам ступені окиснення феруму в сполуках. Наведіть приклади, вкажіть характер сполук.

2. Знайдіть в літературі обґрунтування назв „червона кров'яна сіль”, „жовта кров'яна сіль”.

3. В тексті роботи знайдіть якісні реакції на йони Fe⁺² та Fe⁺³, складіть відповідні рівняння реакцій і спробуйте їх урівняти. В разі потреби використайте МЕБ.

4. Урівняйте наступні рівняння МЕБ, вкажіть окисник і відновник, розставте коефіцієнти:

Fe(OH)₂ + H₂O + O₂ = Fe(OH)₃,

FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O,

H₂S + FeCl₃ = FeCl₂ + HCl + S.

5. Складіть рівняння реакцій за схемами, визначте невідому (?) сполуку:

а) Fe → FeSO₄ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃;

↓

FeO

б) Fe³⁺ → Fe⁰ → Fe²⁺ → ? → Fe(OH)₃ → Fe₂(SO₄)₃;

в) Fe²⁺ → Fe³⁺ → Fe(OH)₃ → Fe(OH)₂Cl→ Fe₂(SO₄)₃.

ЛІТЕРАТУРА

1. Алексеев В.Н. Качественный анализ. Госхимиздат, 1958 г. - §338.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. Ленинград: Химия, 1984 г. - §242.

3. Сухан В.В., Табенська Т.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів. Київ: Либідь, 1996 р.- 20.1 – 20.3.

4. Шапиро С.А., Шапиро М.А. Аналитическая химия. м.: Высшая школа, 1971 г. - §64.

Виконання роботи

ДОСЛІД 1.ДОБУВАННЯ ТА ВИВЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ

ФЕРУМ (ІІ) ГІДРОКСИДУ

а) Добування ферум (ІІ) гідроксиду.

В пробірку налийте 2 мл розчину ферум (ІІ) сульфату і краплинами додайте розчин натрій гідроксиду. Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій у молекулярній. йонно-молекулярній та йонній формах.

б) Вивчення властивостей ферум (ІІ) гідроксиду.

Отриманий осад розділіть на три пробірки. Першу – залиште на певний час на повітрі. Спостерігайте побуріння осаду. Напишіть рівняння відповідної реакції, урівняйте його МЕБ, визначте окисника та відновника.

До осаду в другій пробірці налийте розчину кислоти (наприклад, хлоридної). Спостерігайте розчинення осаду. Напишіть рівняння реакції в йонній, йонно-молекулярній та йонній формах.

До третьої пробірки налийте надлишок лугу. Що спостерігаєте? Поясніть свої спостереження.

ВИСНОВОК: Зазначте спосіб добування ферум (ІІ) гідроксиду та його властивості як нерозчинної основи

ДОСЛІД 2. ОКИСНЕННЯ ФЕРУМ (ІІ) СУЛЬФАТУ

КАЛІЙ ПЕРМАНГАНАТОМ

В пробірку налийте 1 мл розчину ферум (ІІ) сульфату, додайте кілька краплин сульфатної кислоти для підкислення і розчин калій перманганату. Що спостерігаєте? Поясніть свої спостереження відповідним рівнянням реакції, розставте коефіцієнти МЕБ, вкажіть окисник і відновник.

ВИСНОВОК: У висновку розкажіть про окисно-відновні властивості феруму (ІІ).

ДОСЛІД 3. ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ ЙОНІВ Fe²⁺ ТА Fe³⁺

а) Якісна реакція на йон Fe²⁺.

В пробірку налийте 1 мл ферум (ІІ) сульфату і додайте 1 мл розчину червоної кров’яної солі. Спостерігайте утворення осаду темно-синього кольору (турнбулева синь). Напишіть рівняння реакції, урівняйте його МЕБ, визначте окисника і відновника.

б) Якісні реакції на йон Fe³⁺.

В дві пробірки налийте по 1 мл розчину ферум (ІІІ) сульфату. В першу додайте 0,5 мл розчину жовтої кров'яної солі. Спостерігайте утворення осаду темно-синього кольору (берлінська лазур). Напишіть рівняння реакції, урівняйте його МЕБ, визначте окисника і відновника.

В другу додайте кілька краплин амоній роданіду (NH₄SСN) або калій роданіду (КSСN). Cпостерігайте зміну кольору розчину на криваво-червоний.

Поясніть спостереження рівнянням реакції, урівняйте рівяння МЕБ, визначте окисника і відновника.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, які якісні реакції на йони тризарядного і двозарядного феруму ви спостерігали.

ЗМІСТ

1. Лабораторна робота №1.