5. Образование и гидролиз ацетата железа

Материалы и оборудование: ацетат натрия (кристаллический); железистосинеродистый калий (желтая кровяная соль, 2%-ный водный раствор, пробирки, штативы для пробирок, пипетки, спиртовки, весы, пипетки, груши резиновые, пробиркодержатели.

ХОД ОПЫТА

В пробирке растворяют 0,1 г ацетата натрия в 2 мл воды и добавляют 5 капель хлорида железа (III) при встряхивании; жидкость, оставаясь прозрачной, окрашивается в буровато-красный цвет. Затем раствор нагревают до кипения и кипятят 1-2 мин, при этом выделяется красно-коричневый хлопьевидный осадок. Прекратив нагревание, дают жидкости отстояться, после чего осторожно, не взмучивая осадка, отбирают пипеткой немного прозрачного обесцветившегося раствора, переносят его в другую пробирку и добавляют несколько капель раствора желтой кровяной соли – реактива на ионы трехвалентного железа.

Этот опыт также можно проводить и с уксусной кислотой. В этом случае растворяют несколько капель кислоты в 2 мл воды, тщательно нейтрализуют раствором щелочи по лакмусу и затем уже добавляют FeCl₃.

При действии хлорида железа (III) на ацетат натрия первоначально по обычной обменной реакции образуется ацетат железа (СН₃СОО)₃Fe, который сразу частично гидролизуется до комплексного соединения – хлорида основного гексацетата железа [Fe(OH)₂(CH3COO)₆]⁺Сl^-. Образованием этого комплексного соединения и обусловлено буро-красное окрашивание раствора. При кипячении гидролиз идет дальше, и железо количественно выделяется в осадок в виде нерастворимого основного ацетата:

Fe(СН₃СОО)₃ + Н₂О → СН₃СООН + Fe(СН₃СОО)₂ОН

Эту реакцию часто применяют для удаления трехвалентного железа из раствора. Аналогичную реакцию с хлорным железом дают соли муравьиной и пропионовой кислот.

С многоатомными спиртами или оксикислотами железо образует более устойчивые комплексные соединения, и в их присутствии удалить железо из раствора действием ацетата натрия не удается.

6. Разложение щавелевой кислоты при нагревании

Материалы и оборудование: щавелевая кислота (в порошке), известковая или баритовая вода, пробирки, газоотводная трубка, штативы для пробирок, весы, пипетки, груши резиновые, спиртовки, пробиркодержатели.

ХОД ОПЫТА

Около 1 г щавелевой кислоты нагревают в пробирке с газоотводной трубкой, оттянутый конец которой опущен в другую пробирку, содержащую 1 мл известковой (или баритовой) воды. Когда начнется непрерывное выделение пузырьков газа, образующегося в известковой воде, осадок, трубку вынимают из жидкости и поджигают у ее отверстия выделяющийся газ. Содержащаяся в нем окись углерода сгорает характерным голубым пламенем.

Кристаллическая щавелевая кислота С₂Н₂О₄∙2Н₂О при нагревании сначала теряет кристаллизационную воду. При температуре выше 100 ºС кислота частично возгоняется, образуя раздражающий туман, затем от нее отщепляется СО₂ и образуется муравьиная кислота, в свою очередь распадающаяся на воду и окись углерода:

НООС-СООН → СО₂ + НСООН → СО₂ + СО + Н₂О

Такой же распад происходит в присутствии концентрированной серной кислоты при более низкой температуре.

Дикарбоновые кислоты с карбоксильными группами у одного и того же атома углерода при нагревании сравнительно легко переходят в монокарбоновые кислоты (реакция декарбоксилирования):

COOH

RCН → RСН₂COOH + CO₂

COOH

При более отдаленном взаимном положении карбоксильных групп нагревание таких двухосновных кислот обычно ведет к отщеплению воды и образованию циклических ангидридов.

Одноосновные карбоновые кислоты также декарбоксилируются, но при более высоких температурах:

RCOOH → RН + CO₂

При этом образуются углеводороды.