Дослід 6. Добування та властивості галогеноводнів

Добування хлороводню. Зберіть прилад (рис. 2). До колби (1) місткістю 50-100 мл насипте 3-4 г хлориду натрію та додайте 4-5 мл розчину сірчаної кислоти з масовою часткою H₂SO₄ 70%. Колбу швидко закрийте пробкою з газовідвідною трубкою (2) і опустіть кінець капілярної трубки до пробірки (6). Пробка (4), надіта на капіляр (5), повинна неповністю закривати отвір пробірки, щоб повітря вільно виходило з неї.

Заповніть пробірку хлороводнем, поки не зникне білий дим усередині пробірки і не почне утворюватися білий дим біля отвору пробірки. Наповнивши пробірку хлороводнем, щільно закрийте її пробкою та від’єднайте капіляр від приладу, знявши каучукову пробку (3). Швидко закрийте капіляр вказівним пальцем і, перевернувши пробірку догори дном, опустіть кінчик капіляра до ванни з водою, підфарбованою лакмусом. Відкрийте під водою капіляр. Вода по капіляру поступає всередину пробірки. Чим це можна пояснити? Чим пояснити зміну забарвлення лакмусу? Напишіть рівняння реакції.

· Чи відновлює хлороводень сірчану кислоту?

Добування бромоводню. Зберіть прилад (рис. 3). До колби Вюрца (1) помістіть червоний фосфор масою 1 г та 2 мл дистильованої води (для змочування фосфору). Колбу закрийте пробкою з краплинною лійкою (2). До краплинної лійки обережно налийте бром об’ємом 4 мл. Колбу Вюрца з’єднайте з U-подібною трубкою (3), наповненою скляною ватою або скляними бусами, перемішаними з вологим червоним фосфором (для чого?). U-подібну трубку з’єднайте з приймачем (4), опущеним до охолоджувальної суміші (5). Приймач містить 25 мл води. Отвір газовідвідної трубки повинен знаходитися якомога ближче до поверхні води, але не торкатися її (чому?).

Повільно, краплями, додайте бром до фосфору, стежачи за тим, щоб бром встигав реагувати. Реакція, що відбувається в колбі, спочатку супроводжується спалахами, а потім затихає. Коли виділення газу ослабіє, нагрійте колбу спочатку слабко, а під кінець до кипіння. Напишіть рівняння реакцій.

Відберіть піпеткою 10 мл добутого розчину бромоводневої кислоти, перенесіть до мірної колби на 100 мл, долийте дистильованої води до мітки, ретельно перемішайте. Відберіть сухою піпеткою 10 мл розчину з мірної колби і відтитруйте розчином гідроксиду натрію з еквівалентною концентрацією NaOH 0,1 екв.мас./л у присутності фенолфталеїну. Титрування проведіть 2-3 рази (до отримання результатів, що сходяться).

Визначте за даними титрування еквівалентну концентрацію в добутому розчині. Розчин кислоти, що залишився, збережіть для дослідів по вивченню її властивостей.

Випробуйте дію добутої бромоводневої кислоти на цинк та магній. Проведіть якісну реакцію на бромід-іон. Для цього до пробірки внесіть 0,5-1 мл розчину бромоводневої кислоти та кілька крапель розчину нітрату срібла. Який колір осаду? Порівняйте його з осадом AgCl. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній та іонній формах.

Добування бромоводню дією кислоти на броміди. До пробірки внесіть на кінчику шпателя трохи кристалів броміду калію та 0,5-0,6 мл насиченого розчину ортофосфорної кислоти. Пробірку злегка підігрійте. Змочіть водою синій лакмусовий папірець та потримайте його біля отвору пробірки. Відзначте утворення білого диму та почервоніння лакмусового папірця. Що є білим димом? Напишіть рівняння реакції.

· Чи окиснює фосфорна кислота бромоводень, що виділяється?

Добування йодоводню. Зберіть прилад (рис. 3). До колби Вюрца (1) помістіть дрібно розтер­тий йод масою 2,5 г, змочений кількома краплями води. До краплинної лійки (2) (отвір крану лійки має бути достатньо широким) внесіть червоний фосфор масою 1 г та воду об’ємом 2 мл. Для очищення від йоду колбу Вюрца з’єднайте з U-подібною трубкою (3), наповненою скляними бусами або скляною ватою, перемішаними з вологим червоним фосфором. До колби-приймача (4) налийте дистильовану воду об’ємом 25 мл та зважте її з точністю до 0,01 г. Отвір газовідвідної трубки має знаходитися якомога ближче до поверхні води в приймачі. Чому трубку не можна опускати у воду? Обережно відкривши кран краплинної лійки, влийте до колби краплями суміш води з фосфором. (Додавання великої кількості може спричинити вибух!). Напишіть рівняння реакцій.

Коли виділення йодоводню зменшиться, колбу Вюрца злегка підігрійте. Після припинення виділення НІ колбу-приймач зважте та обчисліть масу розчину. Добуту йодоводневу кислоту перенесіть до мірної колби на 100 мл, долийте водою до мітки та перемішайте. Відберіть піпеткою 10 мл добутого розчину та відтитруйте розчином гідроксиду натрію з еквівалентною концентрацією NaOH 0,1 екв.мас/л у присутності фенолфталеїну. Титрування проведіть 2-3 рази (до одержання результатів, що сходяться). За даними титрування обчисліть еквівалентну концентрацію добутого розчину йодоводневої кислоти. Обчисліть також еквівалентну концентрацію кислоти на основі маси та об’єму розчину йодоводню (первинного). Порівняйте результати, добуті двома способами.

Добування йодоводневої кислоти дією кислоти на йодиди. До пробірки на кінчику шпателя внесіть кристали КІ та 5-10 крапель насиченого розчину ортофосфорної кислоти. Пробірку злегка нагрійте. Змочіть водою синій лакмусовий папірець та потримайте його біля отвору пробірки. Спостерігається утворення білого диму та почервоніння лакмусового папірця біля отвору пробірки. На що це указує? Напишіть рівняння реакції.

Властивості йодоводневої кислоти. До трьох пробірок внесіть по 0,5-1 мл розчину йодоводневої кислоти, потім до першої додайте розчин нітрату свинцю (або ацетату свинцю), до другої – розчин нітрату срібла, а третю – прокип’ятіть. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакцій для всіх процесів у молекулярній та іонній формах.

· Чи можна замінити фосфорну кислоту сірчаною при добуванні НІ?