VIIIb. Железо, кобальт, никель 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

VIIIb. Железо, кобальт, никель



Элементы VIIIB подгруппы образуют три триады: три элемента –семейство железа и шесть элементов - семейство платиновых.

Fe, Со, Ni могут проявлять степени окисления:

 

Fe: +2, +3, (+6); Со: +2, (+3); Ni: +2, (+3).

 

Если для железа равновероятны степени окисления +2 и +3 и наиболее устойчива +3, то у кобальта и никеля степень окисления +3 бывает в оксидах и гидроксидах, в солях преобладает практически единственная степень окисления +2.

При нагревании железо, кобальт, никель - довольно активные металлы, они реагируют как с простыми веществами, так и с кислотами - разбавленными и концентрированными (в ряду напряжений они стоят до водорода). Следует обратить внимание, что при взаимодействии железа с разбавленными кислотами образуются соли Fe(II), а с концентрированными - Fe (III). Химическая активность этих металлов может быть представлена схемой:

 

 

Оксиды и гидроксиды этих элементов в 3-х валентном состоянии растворяются в кислотах по-разному в соответствии с устойчивостью соединений:

 

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3Н2О

Ni2O3 + 6НСl = 2NiCl2 + Сl2+ 3Н2О

4Со(ОН)3 +4Н2SO4 = 4СоSO4 + О2 + 10Н2О.

 

Fe, Со, Ni образуют комплексные соединения с NH3, CNS-, CN- и другими лигандами.

Различить ионы Fe2+ и Fe3+ можно по следующим реакциям:

 

3Fe2+ + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2↓ + 6К+

 

(образуется синий осадок "турнбулевой сини");

 

4Fe3+ + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12К+

 

(образуется темно-синий осадок "берлинской лазури").

Соли этих элементов подвергаются ступенчатому гидролизу с образованием основных (гидроксо-) солей, а Fe2(CO3)3 - полному гидролизу:

 

Fe3+ + HOH ↔ FeOH2+ + H+

2Fe3++3CO32- + 3HOH = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2

 

Соли железа (II) - хорошие восстановители:

 

6FeSO4 + К2Сr2О7 + 7Н2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + К2SO4+ 7Н2О.

 

Работа № 7.

Химические свойства металлов

Приборы и реактивы: пробирки, штатив и держатель для пробирок; водяная баня. Металлы (стружка): медь, цинк, кадмий, алюминий, железо, кобальт, никель; сухие соли: хлорид цинка, хлорид кадмия, сульфит натрия. Растворы: соляной кислоты (2 н. и конц., ρ = 1,19 г/см3), серной кислоты (2 н. и конц. ρ = 1,84 г/см3), азотной кислоты (2 н. и конц. ρ =1,4 г/см3), гидроксида натрия (2 н.); солей Cu2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Al3+, Fe2+, Fe3+, Со2+, Ni2+, нитрата ртути (II) и (1) (0,5 н.), Со (II) (насыщ.), сульфида натрия (2 н.); KMnO4 (0,05 н.), йодида калия (2 н.), роданида аммония (0,01 н. и насыщ.), фосфорной кислоты (2 н.), К2Сr2O7 (0,5 н.); гидроксида аммония (2 н.), соли Мора (0,5 н., свежеприготовленный).

Опыт 1. Растворение металлов в кислотах и щелочах

Выполнение опыта. Внести последовательно в пять пробирок по 4 - 5 капель различных кислот выбранной концентрации (см. форму таблицы), а в шестую - раствора NaOH. В каждую пробирку добавить по 1 микрошпателю измельченного в стружку металла, слегка подогреть. Провести опыт для имеющихся металлов (Cu, Zn, Cd, Al, Fe, Со, Ni).

Результаты наблюдений внести в форму таблицы, вписав в каждую графу только продукты реакции:

Металл HCl разб. H2SO4 разб. H2SO4 конц. HNO3 разб. HNO3 конц. NaOH разб. Ион металла NaOH избыток
Cu - - Cu2+ + SO2 Cu2+ + NO Cu2+ + NO2 - Cu2+ Cu(OH)2
                 

Данные для металлов, отсутствующих в эксперименте, вносятся на основе теоретических сведений.

 

Опыт 2. Получение гидроксидов металлов

И исследование их свойств

Выполнение опыта. Налить в восемь пробирок по 3 - 4 капли растворов, содержащих ионы солей Cu2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Al3+, Fe3+, Co2+, Ni2+. Записать окраску ионов. В каждую пробирку добавить по каплям 2 н. раствор NaOH до появления осадков гидроксидов. Отметить их окраску. Доказать амфотерные свойства гидроксидов цинка и алюминия, добавив в каждую пробирку избыток 2 н. раствора NaOH. Отметить, какие осадки растворились в избытке NaOH, а какие - нет.

Данные опыта записать в приведенную выше форму таблицы. Написать в молекулярном и ионном виде уравнения реакций растворения гидроксидов цинка и алюминия в избытке NaOH.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 289; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.160.133.33 (0.018 с.)