Вопросы для допуска.

(1) Почему для синтеза используется сухой тигель?

(2) Какая посуда требуется для растирания соли? С какой целью проводится измельчение?

(3) Какое вещество в данной реакции является окислителем?

(4) Для чего это нужно?

(5) Почему йод требуется хранить в бюксе (сосуде с плотно притертой крышкой)? Зачем бюкс предварительно взвешивают?

(6) Какой реактив используется для обнаружения йода?

(7) Сравните растворимость йода в воде и в органических растворителях и объясните различие.

(8) Объясните изменение растворимости йода в присутствии иодида калия.

(9) Объясните, что произошло. Напишите уравнение реакции окисления йода хлорной водой, уравняйте ионно-электронным методом.

Вопросы и задания для обсуждения

1. Чем объясняется способность иода переходить из твердого состояния непосредственно в газообразное?

2. Напишите уравнения реакций взаимодействия галогенов с водой и с растворами щелочей на холоде и при нагревании.

3. Объясните изменение агрегатного состояния простых веществ, образованных элементами-галогенами.

4. Каким образом получают йод в промышленности. Запишите уравнения соответствующих реакций.

5. Назовите основные сферы применения хлора, брома, йода.

6. Какова биологическая роль йода?

7. Сравните окислительные свойства галогенов. Ответ подтвердите примерами соответствующих реакций.

8. Сравните восстановительные свойства галогенид-ионов. Ответ сопроводите примерами химических реакций.

9. В водном растворе происходит реакция I₂ + H₂S = 2HI + S; H₂₉₈ =  73,3 кДж. В газовом состоянии веществ реакция протекает в противоположном направлении: 2HI + S = I₂ + H₂S; H₂₉₈ =  20,9 кДж. Как объяснить это явление?

10. Вычислите константы равновесия при 25С процессов I_2(к) + I^_(р) = I₃^_(р) I_2(р) + I^_(р) = I₃^_(р) используя следующие данные: растворимость кристаллического иода в чистой воде составляет 0,0013 моль/дм³, в 0,10 М растворе нитрата натрия – 0,0013 моль/дм³, в 0,10 М растворе иодида калия – 0,0514 моль/дм³.

Хлороводородная кислота hCl

Меры предосторожности: какую опасность для человека представляют концентрированная серная кислота? хлороводород? Какие меры нужно предпринимать при попадании на кожу серной кислоты? При вдыхании хлороводорода?

Методика синтеза. Синтез рассчитан на использование 15¸20 г поваренной соли.

Вычисляют объем концентрированной серной кислоты (w(H₂SO₄) = 98%, r ≈ 1,835 г/см³) (1), необходимый для проведения реакции с учетом того, что при слабом нагревании реакционной смеси образуется преимущественно кислая соль, а кислоту требуется взять с 30%-м избытком по отношению к количеству, рассчитанному по уравнению реакции.

Синтез проводят в приборе, изображенном на рис. 3.2. Для этого в колбу 1, закрепленную на штативе, помещают заданную массу хлорида натрия (поваренной соли), концентрированную серную кислоту вливают в капельную воронку 2 (при этом проследите за тем, чтобы кран был закрыт), подсоединяют предохранительную склянку 12 (2) и стакан 10 (вместимостью 400 см³) с 50 см³ дистиллированной воды. Необходимо следить, чтобы воронка 9 была погружена в жидкость на глубину 0,5 см (3). Стакан с водой охлаждают в смеси льда и воды (4).

Из капельной воронки по каплям (5) приливают серную кислоту к поваренной соли. Если реакция взаимодействия соли и кислоты замедляется, колбу с реакционной смесью можно слегка подогреть.

Рис. 3.2. Прибор для получения хлороводорода.

1 – колба Вюрца, 2 – капельная воронка, 3 – соединительные трубки, 4 – резиновые пробки, 5 – серная кислота, 6 – штатив, 7 – муфта, 8 – лапка, 9 – воронка, 10 – стакан с водой, 11 – кристаллизатор со смесью льда и воды, 12 – предохранительная колба или склянка.

По окончании реакции измеряют объем (6) полученного раствора и его плотность (7) и по справочнику определяют массовую долю HCl или его молярную концентрацию. Если содержание HCl в полученном растворе составляет более 0,3 моль/дм³, часть раствора следует разбавить до достижения концентрации 0,1¸0,3 М (8, 9) и протитровать разбавленный раствор 0,1М раствором гидроксида натрия (10). Основываясь на результатах титрования, вычисляют массу хлороводорода, полученную в ходе синтеза и выход хлороводорода (%).