Опыт 1. Получение хлора окислением хлороводородной кислоты

В две пробирки раздельно внести по 2-3 кристаллика КМnО₄ и К₂Сr₂О₇. В обе пробирки добавить по 2-3 капли концентрированной хлороводородной кислоты (плотность 1,19 г/см³). Вторую пробирку слегка подогреть. Наблюдать выделение хлора.

Пробирку с выделяющимся хлором быстро закрыть пробкой с газоотводной трубкой и опустить конец капиллярной трубки в коническую пробирку с водой. Хлор пропускать в воду 3-4 мин. Пробирку с полученной хлорной водой закрыть пробкой и сохранить для последующих опытов.

Запись данных опыта. Отметить окраску хлора. Написать уравнения протекающих реакций, учитывая, что дихромат калия переходит в хлорид хрома (III), а перманганат калия - в хлорид марганца (II). Указать окислитель и восстановитель.

Опыт 2. Действие хлорной воды на органический краситель

В пробирку c хлорной водой внести несколько капель раствора метилоранжа. Отметить изменение окраски. Чем можно объяснить обесцвечивающее действие хлорной воды?

Опыт 3. Растворимость брома и иода в органических растворителях

В две пробирки раздельно внести по 2-3 капли бромной и иодной воды. Добавить в каждую пробирку по 5-6 капель какого-либо органического растворителя. Растворы перемешать стеклянной палочкой. Отметить окраску отстоявшихся слоев в пробирках.(Органический растворитель экстрагирует бром и иод из водного раствора).

Какие галогены можно обнаружить этим опытом?

Опыт 4.Сравнение окислительных свойств галогенов

В одну пробирку внести 3-5 капель раствора бромида натрия, и в две другие - по 3-5 капель раствора иодида калия. Во все три пробирки добавить по 2-3 капли органического растворителя. В пробирки с раствором бромида и иодида внести по 3-4 капли хлорной воды, в последнюю пробирку с раствором иодида - столько же бромной воды. Содержание пробирок перемешать стеклянной палочкой и по окраске полученного слоя органического растворителя установить, какой галоген выделяется в свободном виде в каждой из пробирок.

Запись данных опыта. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной форме. В каждом случае указать окислитель и восстановитель. Расположить галогены в ряд по убыванию их окислительной активности. Объяснить последовательность расположения. Могут ли молекулярные галогены проявлять восстановительные свойства? Ответ обосновать.

Опыт 5. Сравнение восстановительных свойств галогенидов

В три пробирки раздельно внести по 2-3 микрошпателя хлорида, бромида и иодида калия или натрия и по 2-3 капли концентрированной серной кислоты (плотность 1,84 г/см³). Наблюдать в начале реакции выделение белого дыма в каждой пробирке. На образование каких веществ это указывает? Отметить последующее появление бурых паров брома и иода в соответствующих пробирках, учитывая, что в первом случае выделяется оксид серы (1V), а во втором - сероводород.

Запись данных опыта. Описать наблюдаемые явления и написать уравнения каждой реакции в две фазы: 1) реакций обмена, протекающих с образованием соответствующих галогеноводородов и 2) реакций восстановления избытка серной кислоты бромоводородом и иодоводородом. Протекала ли реакция восстановления серной кислоты хлороводородом? Как изменяется восстановительные свойства в ряду НF, HCI, HBr, HI?

Опыт 6. Характерные реакции на ионы галогенов

Образование осадков AgCI, AgBr и AgI является характерной реакцией на ионы галогенов. Получить указанные вещества реакцией обмена. Необходимые растворы соответствующих солей брать в количестве 4-5 капель. К полученным осадкам добавить по 2-3 капли 2 н. раствора азотной кислоты. Наблюдается ли их растворение?

Запись данных опыта. Написать в молекулярной и ионной форме уравнения протекающих реакций, отметить цвета полученных осадков и результат действия на них азотной кислоты.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Написать электронные формулы атомов галогенов в нормальном и возбужденном состояниях. Почему хлор, бром и иод могут проявлять степень окисления -I, +VII, +V, +III, +I, а фтор только -I?

2 В какой степени окисления галогены могут проявлять: а) только окислительные свойства; б) только восстановительные; в) окислительные и восстановительные? Написать соответствующие электронные формулы для хлора и иода.

3 В чем принципиальное различие получения молекулярных галогенов из соединений, содержащих ионы Г^- или ГО^3-? Написать два уравнения соответствующих реакций получения хлора.

4 Написать схему химического равновесия в растворе хлорной воды. Действием каких веществ на хлорную воду можно доказать присутствие в ней: а) молекулярного хлора; б) иона хлора; в) в каком направлении сместится равновесие при добавлении щелочи?

5 Как изменяется прочность химической связи в ряду НF, НСI, НВr, НI? Чем это объясняется?

6 Какими галогенами можно вытеснить Вr₂ из растворов: а) КВr; б) КвrО₃? Написать уравнения соответствующих реакций, указать окислитель и восстановитель в каждом случае. Сравнить физические и химические свойства галогенов, показать зависимость свойств галогенов от строения их атомов.

7 Какими способами можно получить бром из бромида калия?

 

Список рекомендуемой литературы

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: Учеб. для вузов / Н.С. Ахметов. – 4-е изд., испр. – М.: Высш.шк.; 2002. – 743с., ил.

2. Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия – в центре наук: В 2-х частях Пер. с англ. – М.: Мир, 1983. – 520с., ил. – Ч.2. (Книга 1-2 авторов)

3. Васильева З.Г., Грановская А.А., Таперова А.А. Лабораторные работы по общей органической химии: Учебное пособие для вузов. – 2-е изд., испр. – Л.: Химия, 1986. – 288с., ил. (Книга 3-х авторов)

4. Дорофеев А.И., Федотова М.И. Практикум по неорганической химии. – Л.: Химия, 1990. – 239с. (Книга 1-2 авторов)

5. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попкоа В.А. Начала химии. – 7-е изд., перераб и доп. – М.: Экзамен, 2002. – 370с. (Книга 3-х авторов)

6. Курс общей химии / Н.В. Коровин, Г.Н. Масленникова, Э.И. Мингулина, Э.Л. Филиппов; Под ред. проф. Н.В. Коровина. – 2-е изд., перераб и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 387с. (Книга 4-х авторов)

7. Лидин Р.А., Аликберова Л.Ю., Логинова Г.П. Неорганическая химия в вопросах. –М.: Химия, 1991. – 256с. (Книга 3-х авторов)

8. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия: Учеб. для вузов. 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2000. – 527с.: ил.

Содержание

1. Теоретические основы общей химии
1.1 Химическая кинетика и равновесие
1.2 Гидролиз солей
1.3 Окислительно-восстановительные реакции
1.4 Комплексные соединения
1.5 Коррозия металлов
2. Химия элементов
2.1 Подгруппа меди
2.2 Алюминий
2.3 Азот
2.4 Сера
2.5 Галогены
Список рекомендуемой литературы

 

 

Редактор Л.А. Матвеева

 

Подписано в печать 16.09.04 Бумага офсетная. Формат 60х84 1/16

Гарнитура «Таймс». Печать трафаретная. Усл.-печ.л. 3,0 Уч.-изд. л 2,9

Тираж 100 экз. Заказ

Издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета

 

Адрес издательства:

450062, РБ, г. Уфа, ул. Космонавтов,1.