Образец записи результатов исследования свойств объектов в лабораторном журнале

Номер опыта	Обьект изучения	Операция	Результат наблюдения	Выводы и уравнения реакций
1.1.1	Ag^+	3 моль/л HCl	Pбелый	Ag^+ + Cl^‑ D AgCl ¯, ‑ lg Ks = 9,74
1.1.2	AgCl ¯	12 моль/л HCl	Pбелый ® F	AgCl ¯ D Ag^+ + Cl^‑, lg Ks = ‑ 9,74 Ag^+ + 3 Cl^‑ D AgCl3^2‑, lg b3 = 6,0, AgCl ¯ + 2 Cl^‑ D AgCl3^2‑, lg Ks 3 = lg Ks + lg b3 = ‑ 3,74
AgCl3^2‑, 12 моль/л HCl	Розведено водою	Pбелый	Положения равновесия предыдущей реакции смещается влево, поскольку в ЗДМ, [AgCl3^2‑] / [Cl^‑] ^2 = Ks 3знаменатель, со степенью 2, с разведением раствора уменьшается быстрее, чем числитель.
1.1.3	AgCl ¯	моль/л NH3	Pбелый ® F	1 AgCl ¯DAg^++Cl^‑, lg Ks = ‑ 9,74 1 Ag^++2NH3DAg(NH3)2^+, lgb2=7,22 AgCl¯ + 2 NH3 D Ag(NH3)2^+ + Cl^‑, lg K = lg Ks + lg b2 = ‑ 2,52
Ag(NH3)2^+ Cl^‑	HNO3	Pбелый	1 Ag(NH3)2^+ D Ag^+ +2NH3,‑lg b2=‑ 7,22 2 H^+ + 2 NH3 D NH4^+, lg K Н = 9,24 1 Ag^+ + Cl^‑ D AgCl ¯, ‑ lg Ks = 9,74 Ag(NH3)2^++2Н^++ Cl^‑DAgCl¯ +2NH4^+, lg K = ‑lg b2 + 2lg K Н – lg Ks = 21,0
Ag(NH3)2^+ Cl^‑	KI	P светло-жёлтый	1 Ag(NH3)2^+ D Ag^+ + 2NH3, ‑lg b2=‑7,22 1 Ag^+ +I^‑ DAgI¯ ‑lg Ks (Ag^+, I^‑) = 16,08 Ag(NH3)2^+ +IDAgI¯+2NH3, ‑lg b2-lg Ks = 8,86

Номер опыта	Обьект иследования	Операция	Результат наблюдения	Выводы и уравнения реакций
1.1.4	Ag^+	NaOH	Pбурый	Ag^+ + OH^‑ D (1/2) Ag2O ¯ + (1/2) H2O, ‑lg Ks (Ag^+, OH^‑) = 7,71
Ag2O ¯	HNO3	Pбурый ® F	1 (1/2) Ag2O ¯ + (1/2) H2O D Ag^+ + OH^‑, lg Ks (Ag^+, OH^‑) = ‑ 7,71, 1 H^+ + OH^‑ D H2O, ‑ lg Kw = 14,00, (1/2) Ag2O ¯+ H^+ DAg^+ + H2O, lg * Ks =7,29
Ag^+	K2CrO4	P красно-бурый	2 Ag^+ + CrO4^2‑ D Ag2CrO4 ¯, ‑ lg Ks (2 Ag^+, CrO4^2‑) =11,92
Ag2CrO4 ¯	HNO3	Pкрасно-бурый	1 Ag2CrO4 ¯ D 2 Ag^+ + CrO4^2‑, lg Ks (2 Ag^+, CrO4^2‑) = ‑ 11,92, 1 H^+ + CrO4^2‑DHCrO4^‑, lg K H1 = 5,74 [ I =1], 1 H^+ + HCrO4^‑ DH2CrO4,lg K H2 = ‑ 0,7 [ I =1]
Ag^+	Na2S	Pчерный	2 Ag^+ + S^2‑ D Ag2S ¯ ‑lg Ks (2 Ag^+, S^2‑)= 50,1
Ag2S ¯	HNO3, нагрев	Pчерный ® F	3 Ag2S ¯ D 2 Ag^+ + S^2‑, lg Ks (2 Ag^+, S^2‑) = ‑ 50,1, 3 S^2‑ ‑ 2 e^‑ D S ¯ lg K = 16,5, 2 NO3^‑+4H^+ + 3e^‑DNO­ +2H2O, lg K = 48,7
1.2.1	Hg2^2+	3 моль/л HCl	Pбелый	Hg2^2++ 2HCl^- Hg2Cl2¯ ‑ lg Ks = 17,91
1.2.2	Р1	3 моль/л NH3	Рбелый ® черный	Hg2Cl2 D Hg2^2+ + 2Cl^- lg Ks = -17,9 2NH3 DNH3^2- + NH4^+ Hg2^2++ 2NH3 D HgNH2^+ + NH4^+ + Hg¯ Hg2Cl2 + 2NH3 D HgNH2Cl¯ + Hg¯ + NH4^++ Cl^-
1.2.3	P1.2.1	Br2	Pбелый ® F	Hg2Cl2¯ DHg2^2+ + 2Cl lgKs = -17,91 Hg2^2+ - 2ē D2Hg^2+ lgK1 = -30,7 Br2 + 2ē D 2Br^- lgK2 = 18,3 ∙ 2 = 36,6 Hg2^2+ 2Cl^- D Hg2Cl2 lgβ2 = 13,23 Hg^2+ + 2Br^- DHgBr2 lgβ2 = 23,82 Hg2Cl2¯ + Br2 D HgCl2 +HgBr2 lgK = -17,91 – 30,7 + 36,6 + 13,23 + 23,82= = 25,04
1.2.4	Hg2^2+ Hg^2+	SnCl2 SnCl2	Pбелый Рчерный	Hg2^2++2Cl^-DHg2Cl2¯ -lgKs = 17,91 Hg^2+ + 4Cl^- DHgCl4^2-lgβ4 = 15,3 2HgCl4^2- + SnCl4^2- D Hg2Cl2¯ + SnCl6^2-+4Cl^- Hg2Cl2¯ + SnCl4^2- D 2Hg¯ + SnCl6^2-
1.2.5	Hg2^2+	H2S   KJ	Pчерный   Р жёлтый	Hg2^2+ + S^2-D HgS¯ + Hg¯ Hg2^2+- 2ē D 2Hg^2+ lgK1 = 30,7 Hg2^2+ + 2ē D2Hg¯ lgK2 = 26,8 Hg^2+ + S^2- D HgS -lgKs = 52,7 lgK=lgK1+lgK2–lgKs=30,7+26,8+52,7=48,8 Hg2^2+ + 2J^- D HHg2J2¯ -lgKs = 28,33 Hg2^2+ + CrO4^2- DHg2CrO4¯ -lgKs = 8,7
1.3.1	Pb^2+ Р1.3.2	3 моль/л HCl H2O, нагрев.	Pбелый   Р® F	Pb^2+ + 2Cl^- D PbCl2¯ -lgKs = 4,87   PbCl2¯ D Pb^2+ 2Cl^- lgKs = -4,87 t повышает растворимость
1.3.2	Pb^2+ P1.3.2	KJ   H2O, нагрев, охлождение	P Р®F	Pb^2+ + 2J^- D PbJ2¯ -lgKs = 8,10     PbJ2¯ D Pb^2+ + 2J^- -lgKs = -8,10 Сначала кристаллы были большими, а после перекристаллизации стали раздробленными
1.3.3	Pb^2+	3 моль/л H2SO4	Pбелый	Pb^2+ SO4 D PbSO4¯ -lgKs = 7,79
1.3.4	P1.3.3	NaOH 6 моль/л, нагрев	Р® F	PbSO4¯ D Pb^2+ +SO4^2- lgKs = -7,79 Pb^2+ + 3OH^- D Pb(OH)3^- lgβ3 = 13,93 PbSO4¯ + 3OH^-D Pb(OH)3^- + SO4^2- lgK = lgK3 + lgβ3 = -7,79 + 13,93 = 6,14
1.3.5	P1.3.3	HNO3 3 моль\л, нагрев	Рбелый ® F	PbSO4¯ D Pb^2+ + SO4^2- lgKs = -7,79 SO4^2- + H^+ D HSO4 lgKH1 = 1,99 Pb^2+ + NO3^- D Pb(NO3)^+ lgβ1 = 1,17 PbSO4¯ + H^+ + NO3^- D PbNO3^+ + HSO4^- lgK=lgKs+lgKH1+lgβ1 = -7,79+1,19+1,17 = = -4,63
1.3.6	P1.3.3	NH4Ac, нагрев	P®F	PbSO4¯ D Pb^2+ + SO4^2- lgKs = -7,79 NH4^+ D NH3 + H^+ -lgKH1 = -9,244 SO4^2- + H^+ D HSO4^- lgK^’H1 = 1,99 Pb^2+ + Ac^- D PbAc^+ lgβ1 = 2,68 PbSO4¯ + NH4^++ Ac^-D PbAc^++ NH3 + + HSO4^- lgK = lgKs + lgKH1 + lgK^’H1 + lgβ1 = = - 7,79 – 9,244 + 1,99 + 2,68 = -12,364
1.3.7	Pb^2+	K2CrO4 K2Cr2O7	Pжелтый Pжелтый	Pb^2+ + CrO4^2- D PbCrO4¯ -lgKs = 13,79 H2O + Cr2O4^2- D 2CrO4^2- + H^+ -lgβH2 = -6,49 2Pb^2+ + Cr2O7^2- + H2O D 2PbCrO4¯ + 2H^+ lgK = -lgKs - lgβH2 = 13,79 – 6,49 = 7,3
1.3.8	Pb^2+	Na2S	P черный	Pb^2+ + S^2- D PbS¯ -lgKs = 27,5
2.1.1	Ba^2+	3 моль/л H2SO4	P белый	Ba^2+ + SO4^2- D BaSO4¯ -lgKs = 9,96
2.1.2	Р2.1.1	Na2CO3 нагрев	P белый	BaSO4¯ + СO3^2- D BaCO3¯ + SO4^2- BaSO4¯ D Ba^2+ + SO4^2--lgKs = -9,96 Ba^2+ + CO3^2- D BaCO3¯ -lgKs = -8,29 lgK = lgKs – lgKs = -9,96 + 8,29 = -1,67
P2.1.2	3 моль\л HNO3	P® F	BaCO3 D Ba^2+ + CO3^2- lgKs = -8,29 Ba^2+ + NO3^- D BaNO3^+ lgβ1 = 0,9 H^+ + CO3^2- DHCO3^- lgKH1 = 10,33 BaCO3 + NO3^- + H^+ D BaNO3^+ + HCO3^- lgK = lgβ1 + lgKH1 – lgKs = 0,9 + 10,33 – – 8,29 = 2,94
2.1.3	Ba^2+ Sr^2+	K2CrO4 K2Cr2O7 K2Cr2O7 + HAc	Pжелтый Ржелтый Ртемно-желтый	Ba^2+ + CrO4^2- D BaCrO4¯ -lgKs = 9,67 Cr2O4^2- + H2O D 2HCrO4 -lgKs =-1,53 2 HCrO4^- D H^+ + CrO4^2- -lgβH1 =-6,51 2 Sr^2+ CrO4^2- D SrCrO4¯ -lgKs = 4,65 Cr2O7^2- + H2O + 2 Sr^2+ D2H^+ + 2SrCrO4¯ lgK = -lgKs – lgK – 2 lgβH1 – 2lgKs = = 9,67 – 1,53 – 2 ∙ 6,51 + 2 ∙ 4,65 = 4,42
2.1.4	Ba^2+	Na2C6O6
P2.1.4	3 моль/л HCl		BaC6H6¯ + H^+ D Ba^2+ + HC6O6^-
2.1.5	Ba^2+	KMnO4 H2SO4 розб. NH2OH ∙ HCl		Образуется твердое вещество
Sr^2+	KMnO4 H2SO4 розб. NH2OH ∙ HCl	Pбелый	Образуется твердое вещество
2.2.1	Sr^2+	3 моль/л H2SO4	Pбелый	Sr^2+ + SO4^2- D SrSO4¯ -lgKs = 6,5   Ks^-1=
2.2.2	P2.2.1	Na2CO3	Pбелый Pбелый	SrSO4¯ D Sr^2+ + SO4^2- lgKs = -6,5 Sr^2+ + CO3^2-D SrCO3 + SO4^2- lgKs = 9,03 SrCO3¯ + CO3^2- D SrCO3¯ + SO4^2- lgK = lgKs – lgKs = -6,5 + 9,03 = 2,53
P2.2.2	3 моль/л HNO3	P® F	SrCO3¯ D Sr^2+ + CO3^2- lgKs = -9,03 CO3^2+ + 2H^+D H2O + CO2↑ -lgβH2 = 16,68 SrCO3¯ + 2H^+D Sr^2+ + H2O + CO2↑ lgK = lgKs + lgβH2 = -9,03 + 16,68 = 7,65

2.3.1	Ca^2+	3 моль/л H2SO4	Pбелый	Сa^2+ + SO4^2- CaSO4¯ -lgKs = 4,62
pF2.3.1	Sr(NO3)2 нагрев	Pбелый	CaSO4¯ D Сa^2+ + SO4^2-lgKs = -4,62 Sr^2+ + SO4^2- D SrSO4¯ -lgKs = 6,5 Sr^2+ + CaSO4 D SrSO4¯ + Ca^2+ lgK = lgKs – lgKs = -4,62 + 6,5 = 1,88
pF2.3.1	BaCl2 нагрев	Pбелый	CaSO4 D Ca^2++ SO4^2- lgKs = -4,62 Ba^2+ + SO4^2- D BaSO4¯ -lgKs = 9,96 Ba^2+ + CaSO4¯ D BaSO4 + Ca^2+ lgK = lgKs – lgKs = -4,62 + 9,96 = 5,34
2.3.2	Р2.3.1	Na2CO3	Pбелый	CaSO4 D Ca^2+ + SO4^2- lgKs = -4,62 Ca^2+ + CO3^2- D CaCO3¯ -lgKs = 8,52 CaSO4¯ + CO3^2-D CaCO3¯ + SO4^2- lgK = lgKs – lgKs = -4,62 + 8,52 = 3,9
P2.3.2	3 моль/л HNO3	P® F	CaCO3¯ D Ca^2+ + CO3^2- lgKs = -8,52 CO3^2- + 2H^+D CO2↑ + H2O lgbH2 = 16,68 CaCO3¯+ 2H^+D Ca^2++ CO2↑ + H2O lgK = lgKs + lgbH2 = -8,52 + 16,48 = 8,16
2.3.3	Ca^2+	(NH4)2C2O4	Pбелый	Ca^2++ C2O4^2- D CaC2O4¯ -lgKs = 7,9
P2.3.3	3 моль/л HCl	P® F	CaC2O4¯ D Ca^2+ C2O4^2- lgKs = -7,9
Sr^2+	(NH4)2C2O4	Pбелый	Sr^2+ + C2O4^2-D SrC2O4¯
Ba^2+	(NH4)2C2O4	Pбелый	Ba^2+ + C2O4^2- D BaC2O4¯ -lgKs = 6,0
BaC2O4	3 моль/л HCl	P® F	BaC2O4¯ D Ba^2+ + C2O4^2- lgKs = -6,0 C2O4^2- + 2H^+ D H2C2O4 lgbH2 = 5,52 BaC2O4 + 2H^+ D Ba^2+ + H2C2O4 lgK = lgKs + lgbH2 = -6,0 + 5,52 = -0,48
2.3.4	Ca^2+	K4Fe(CN)6, NH4Cl	Pбелый	Сa^2+ + 2NH4^+ + Fe(CN)6^4- D Ca(NH4)2 + Fe(CN)6¯
Sr^2+	-	Осадок образуется только в I случае
Ba^2+	-

1.1.2. Растворения AgCl(s) в растворе с с (НСl) = 12 моль/л.

К осадку, полученный в операции 1.1.1, добавьте 10 капель концентрированного раствора НСl (или насыщенного раствора КСl). Перемешайте палочкой, отделите на центрифуге. уменьшилось ли количество осадка? Сравнивая логарифмы констант устойчивости комплексов (или построив КЛД с главной переменной РСl), определите, какой комплекс преобладает при [Сl^-] = 12 моль/л.

Часть обособленного раствора отберите в пробирку и перемешайте с равным обьемом воды. Объясните наблюдения смещением равновесия, если разведение уменьшит вдвое концентрации как [AgCl₃^2‑], так і [Cl^‑]?

1 AgCl(s) D Ag⁺ + Cl^‑ lg K_s = ‑9,75,

1 Ag⁺ + 3 Cl^‑D AgCl₃^2‑, lg b₃ = 6,0,

AgCl(s) + 2 Cl	D	AgCl3^2‑,	lg Ks 3 = lg Ks + lg b3 = ‑3,75.

1.1.3. Растворения AgCl(s) в растворе аммиака, с ( N Н₃) = 3 моль/л. К осадку, полученный в операции 1.1.1 (вторая пробирка), добавьте, перемешивая, раствор NН₃ до полного растворения. Разделив раствор на 2 пробирки, в первую из них добавьте 3-5 капель раствора с с (НNО₃) = 3 моль/л, а во вторую равный объем раствора с с (КІ) = 0,5 моль/л.

Рассчитайте логарифмы констант реакций

AgCl(s) + 2 NH₃ D Ag(NH₃)₂⁺ + Сl^‑,
Ag(NH₃)₂⁺ + 2 H⁺ D AgCl(s) + 2 NH₄⁺,
Ag(NH₃)₂⁺ + I^‑ D AgI(s) + 2 NH₃,

составив соответствующие линейные комбинации реакций с справочной литературы. Или объясняют эти величины Ваши наблюдения?

1.1.4. Окрашенные малорастворимые соединения аргентума. В 3 пробирки внесите по 2 капли раствора AgNО₃. В первом добавьте равный объем раствора гидроксида натрия, c (NaOH) = 6 моль/л а в второй - раствора сульфида натрия, c (Na₂S) = 2 моль/л, а в 3-м - раствора хромата калия, c (Na₂S) = 2 моль/л. Определите цвета осадка и запишите уравнения реакций. Осадки отделите на центрифуге, промойте водой, i в каждую пробирку добавьте по 2-3 капли раствора с с (HNO₃) = 3 моль/л.Перемешайте, определите изменения. Если осадок не растворяется, подогрейте пробирку на водяной бане. Запишите уравнения реакций и найдите их логарифмы констант.

1.2. Меркурий (I), ртуть (I), Hg₂²⁺. Все отходы ртути (яд!) следует собирать в специальную банку.

1.2.1. Осаждения Hg₂Cl₂(s). Поместите в пробирку 3 капли раствора с c (Hg₂(NO₃)₂) = 0,25 моль/л, добавьте 3 капли раствора с с (НСl) = 3 моль/л.. Осадок отделить на центрифуге, промыть дважды дистиллированной водой и оставить для опыта 1.2.2.

1.2.2. Взаимодействие Hg₂Cl₂(s) с аммиаком. К осадку, полученный в опыте 1.2.1, добавьте 3 капли раствора с с (NH₃) = 3 моль/л. при реакции

Hg₂Cl₂(s) + 2 NH₃ D HgNH₂Cl(s) + Hg(l)

образуется осадок интенсивно черного цвета, переходящий в серый. Это объясняют изменением размера капелек Hg(l) на фоне белого HgNH₂Cl(s). Ранее изменения объясняли образованием и следующему расписанию неустойчивой гипотетической черной соединения Hg₂NH₂Cl(s), продукта ртути (I).

1.2.3. Окрашенные малорастворимые продукты, образованные меркypiем (I). В 4 отдельных гнездах белой капельной пластинки вместить по 1 капле раствора Hg₂(NO₃)₂. В первом гнездо добавьте 1 каплю раствора с c (NaOH) = 6 моль/л, во второй - раствор KI, в третий - раствор К₂СrО₄, в четвёртом - раствор
дифенилкарбозита,

.

Определите цвет осадков. Напишите уравнения реакций, учитывая, что в щелочной среде меркурий (I) диспропорционирует на меркурий (0) и меркурий (II).

1.3. Свинец (II), свинец (II), Рb²⁺.

1.3.1. Осаждения РbСl₂(s). Поместите в пробирку 5 капель раствора с с (Рb(NO₃)₂) = 0,5 моль/л и добавьте 5 капель раствора с с (НСl) = 3 моль/л. Осадок отделите на центрифуге, добавьте 25 капель дистиллированной воды и нагрейте в кипящей водяной бане, периодически перемешивая. Охладите. Отметьте изменения. Как температура влияет на растворимость? Для обычной температуры постройте КЛД с главной переменной РСl. Сравните теоретическую полноту осаждения AgCl(s) и РbСl₂(s)

1.3.2. Осаждения PbI₂(s). К 1-2 каплям раствора Рb(NO₃)₂ добавьте 1-2 капли раствора KI. Отделите осадок на центрифуге, добавьте несколько капель дистиллированной воды и раствора уксусной кислоты, с (НАс) = 6 моль/л, нагрейте в кипящей водяной бане, периодически перемешивая, пока осадок не растворится. Pезко охладите, подставив пробирку под струю воды, и наблюдайте образования блестящих золотистых кристаллов.

Условия реакции: слабо кислую среду (рН= 3-5), избегать значительного избытка KI, чтобы Pb(II) не терть в анионных иодокомплексах.

1.3.3. Осаждения PbSO₄(s). В 3 пробирки внесите по 2 капли раствора Рb(NO₃)₂,, добавьте по 2 капли раствора с c (H₂SO₄) = 3 моль/л. Отделите осадок на центрифуге, дважды промойте дистиллированной водой и оставьте для опытов 1.3.4 и 1.3.5. Исследуйте по КЛД (главная переменная pSO₄) влияние концентрации реактива на полноту осаждения.

1.3.4. Растворимость PbSO₄(s) в щелочи. К осадку, который получен в 1-й пробирке опыта 1.3.3 добавьте раствор с c (NaOH) = 6 моль/л.. Нагрейте на водяной бане, перемешивая. Отметьте изменения. Рассчитайте логарифм константы ЗДМ реакции

PbSO₄(s) + 3 ОН⁺ D Pb(ОН)₃^‑ + SO₄^2‑.

1.3.5. Растворимость PbSO₄ (s) в азотной кислоте. К осадку во 2-й пробирке опыта 1.3.3, добавьте 10 капель раствора с с (НNО₃) = 3 моль/л. Нагрейте на водяной бане, перемешивая. Изменилась количество осадка? Рассчитайте логарифм константы ЗДМ реакции

PbSO₄(s) + Н⁺ + NO₃^‑ D PbNО₃⁺ + HSO₄^‑.

1.3.6. Растворимость PbSO4 (s) в растворе ацетата аммония. К осадку, полученный в 3-й пробирке опыта 1.3.3, добавьте 10 капель насыщенного раствора NH₄Ac. Нагрейте на водяной бане, перемешивая. Изменилась количество осадка? Рассчитайте логарифм константы ЗДМ реакции

PbSO₄(s) + Ас^‑ D PbAc⁺ + SO₄^2‑.

1.3.7. Осаждения PbСгO₄(s). В 2 отдельных гнездах белой капельной пластинки поместите по 1 капле раствора Pb(NO₃)₂. В первое гнездо добавьте 1 каплю раствора К₂СгO₄, а в второй - растворы К₂Сг₂О₇ и ацетата натрия, NaAc. Удостоверьтесь, что осадки одинаковые (условия осаждения - нейтральное или слабо кислая среда). Запишите уравнения реакций, рассчитайте иx логарифмы констант ЗДМ, составив во 2-м случае соответствующую линейную комбинацию реакций с справочной литературы, где роль NaAc слабая анионная основа,

H⁺ + Ас^‑ D НАс,

что смещает равновесие

Сr₂О₇^2‑ + Н₂О D 2 НСrO₄^‑.

Таблица 6

 

Peaкция катионов l-й аналитической группы

Реактив	Ag^+	Hg2^2+	Pb^2+
HCl (разведенная), хлориды.	AgCl(s, белый)	Hg2Cl2(s, белый)	PbCl2(s, белый)
NaOH, КОН (без остатка)	Ag2О(s, бурый)	HgO(s), Hg(l), серый	Pb(OH)2(s, белый)
раствор NH3	Ag(NH3)2^+, бесцветный	HgNH2Cl(s), Hg(l), серый	Pb(OH)2(s, белый)
H2SO4 (разведенная)	Ag2SO4(s, белый)	Hg2SО4(s, белый), с концентрированного раствора	PbSO4(s, белый)
КI	AgI(s, желтый)	Hg2I2(s, зеленый)	PbI2(s, желтый)
K2CrO4	Ag2CrO4(s, кирпично-красный)	Hg2CrO4(s, красный)	PbCrO4(s, желтый)

 

1.3.8. Осаждения Pb(OH)₂(s). К 3-4 капелям раствора Pb (NO₃)₂ добавьте 1-2 капли раствора с с (NaОН)=6 моль/л. Осадок отделите на центрифуге, дважды промойте дистиллированной водой, замутит, разделите на 2 части и оставьте для опыта 1.3.9.

1.3.9. Растворимость Pb(OH)2(s) в азотной кислоте и избыточные гидроксида натрия. К l-й порции осадка, полученный в опыте 1.3.8, добавьте 2-5 капли раствора с c (HNO₃)=3моль/л, до 2-х - раствора с с (NаОН)=6моль/л. Изменилось количество осадка? Запишите уравнения реакций.

Я группа катионов

Лабораторная работа 2

Катионы 2-й аналитической группы Са²⁺, Sr²⁺ та Ва²⁺ образуются элементами 2-й группы периодической системы. В них внешний электронный слой р⁶, степень окисления в водных растворах постоянная, М(II). Сoли с бесцветными анионами не окрашена. Их, малорастворимые, в сульфаты удобно отделять от остальных катионов. Растворимость малорастворимых сульфатов, карбонатов, фосфатов, хроматов и оксалатов катионов 2-й группы периодической системы закономерно меняется с ростом иx ионного радиуса (от Са ²⁺ в Ва²⁺). Полностью осадить ион Ca²⁺ раствором H₂SO₄ в воде невозможно, i чтобы полнее удалить Са²⁺ в осадок переходят к смешанному растворителя вода этанол. Гидроксиды катионов 2-й группы проявляют основные свойства, становятся с ростом ионного радиуса (в гидроксокомплексов, lg К ₁, равны: 1,15 для Са²⁺, 0,7 для Sr²⁺ и 0,5 для Ва²⁺). На второй ступени все lg K ₂ малы. С ростом ионного радиуса растет и растворимость гидроксидов. Ионы способны образовывать устойчивые внутрикомплексные соединения с некоторыми органическими реагентами. Характерными есть реакции окраски пламени.

Лабораторная работа 2. Реакции катионов 2-й группы.

2.1. Барий (II), Ва²⁺.

2.1.1. Осаждения BaSO₄(s). В пробирку налейте 3 капли раствора хлорида бария, с (ВаСl₂)=0,5 моль/л, и раствор с с (H₂SO₄)=3 моль/л до полноты осаждения. Осадок отделите на центрифуге, промойте дважды дистиллированной водой и оставьте для следующего опыта.

Запишите уравнение реакции. Постройте КЛД для системы BaSО₄(s) с главной переменной рSO₄.

2.1.2. Перевод Ва (II) с BaSO₄(s) в раствор. К осадку, полученный в операции 2.1.1, добавьте 2 мл насыщенного раствора карбоната натрия, Na₂CO₃. Нагрейте на водяной бане в течение 3-5 мин, перемешивая стеклянной палочкой. Охладив, добавьте 1-2 мл дистиллированной воды, перемешайте, дайте выстояться, отделите пипеткой прозрачный раствор, миcтить ioн SO₄^2‑. Осадок снова обработайте раствором Na₂СОз, повторив операции и заменив слив раствора отделением его на центрифуге. Осадок промойте дистиллированной водой, чтобы полностью отделить ион SO₄^2‑ (полноту проверяем, добавив к последней порции промывочной жидкости, в отдельной пробирке, немного растворов ВаСl₂ и HNO₃. К осадку, перемешивая, добавьте 5 капель уксусной кислоты, с (НАс)=6 моль/л. Что произошло с осадком?

Запишите уравнения реакций превращения BaSO₄(s) в ВаСО₃(s) и растворения ВаСО₃(s) в НАс. Рассчитайте их lg К.

 

2.1.3. Осаждения ВАСrО₄(s). В 3 отдельных гнезда белой капельной пластинки внесите по 1 капле раствора ВаCl₂. В первом гнездо добавьте каплю раствора с с (К₂СrО₄) = 0,3 моль/л, в второй - раствора с с (К₂Сr₂О₇) = 0,3моль/л, в 3 й - 2 капли раствора с c (NaAc) =2 моль/л и каплю с с (К₂Сr₂О₇) = 0,3 моль/л. Сопоставить вид b количество осадков в гнездах.

Объяснение. Осадок ВаСrО₄(s) не растворяется в HAс, но растворяется в сильных кислотах, HNO₃ и НСl. Раствор К₂Сr₂О₇, в котором преобладает не анион осадка, СrО₄^2‑, а НСrО₄^‑,

Сr₂O₇^2‑ + Н₂О D 2 НСrO₄^‑, lg K = -1,53.

не полностью не осаждает иoн Ва²⁺. Анион Ас^- слабой кислоты нас связывают Н⁺, смещая вправо, в сторону преобладания аниона осадка, равновесие

НСrO₄^‑ D Н⁺ + СrO₄^2‑, lg K_{а 2} = -6,51.

Ацетатный буфер из НАс и избытка Ас^- обеспечивает рН= 4-5, в котором преобладает ион CrO₄^2‑, и осаждения ВаСrО₄(s) становится достаточно полным.

Сравнение реакции Ва (II), Sr (II) и Ca (II) с хроматом. Повторите описанные выше операции, заменив раствор ВаСl₂ на растворы с с (Sr(NО₃)₂) = 0,5 моль/л или с (Са(NО₃)₂) = 0,5 моль/л. Учитывая, что lg K_s (Ba²⁺, СrО₄^2‑) = ‑9,67, lg K_s (Sr²⁺, CrO₄^2‑) = ‑4,44, lg K_s (Са²⁺, СrО₄^2‑) = ‑3,15, объясните, почему SrCrO₄(s) и CaCrO₄(s) не осаждаются при рН= 4-5, реакция является селективным для определения Ва²⁺ в присутствии Sr²⁺ и Са²⁺ и может применяться, чтобы отделить Ва²⁺ от Sr²⁺ и Са²⁺

Напишите уравнения реакций. Рассчитайте их lg К.

2.1.4. Образование родизонату бария. На фильтровальную бумагу нанесите каплю раствора ВаСl2 и каплю раствора родизоната натрия, с массовой долей 0,2%. На чёрно-бурое пятно, образовавшееся, события каплей раствора с с (НСl) = 3 моль/л. Отметьте изменения окраски осадка.

2.1.5. Осаждения ВаС₂О₄(s). К 2.3 каплям раствора ВаСl₂ добавьте 1-2 капли раствора оксалата аммония, c ((NH₄)₂C₂O₄) =0,3 моль/л. Осадок разделите на 2 части. К 1-й добавьте 2 капли раствора с с (НNО₃) =3 моль/л, до 2-х - 2 капли раствора с с (НАс) 6 моль/л при нагревании. Что происходит? Запишите уравнения реакций.

2.1.6. Окраска пламени от бария. Стеклянную палочку опустите в раствор ВаСl₂, внесите в пламя газовой горелки. Соли бария окрашивают бесцветное пламя в зеленый цвет.

2.2. Стронций (II), Sr²⁺.

2.2.1. Осаждения SrSO₄(s). До 3 капель раствора с с (Sr(NO₃)₂) =0,5 моль/л в пробирке добавьте раствор Н₂SО₄ с концентрацией 3 моль/л до полноты осаждения. Осадок отделите на центрифуге, промойте дважды дистиллированной водой. Оставьте для опыта 2.2.2.

Запишите уравнение реакции. Постройте КЛД для системы SrSO₄(s) − рSO₄.

2.2.2. Перевод Sr (II) с SrSO₄(s) в раствор. С SrSO₄(s) повторите и теоретические обоснования, аналогичные описанным в опыте 2.1.2, для BaSO₄(s). Сравните результаты.

2. 2.3. Образование родизонату стронция. На фильтровальную бумагу нанесите каплю нейтрального (по универсальной индикаторной бумагой) раствора Sr(NO₃)₂, поверх неё - каплю раствора родизоната натрия. На образованный красно-бурый осадок родизоната стронция добавьте каплю раствора с с (НСl) = 3 моль/л, наблюдая обесцвечивания.

Можно этой реакцией выявить барий в присутствии стронция? Стронций в присутствии бария? Как избавиться от влияния другого катиона, что может мешать реакции?

2 .2.4. Осаждения SrC₂O₄(s). До 2-3 капель раствора Sr(NO₃)₂ добавьте 1-2 капли раствора оксалата аммония, с ((NН₄)₂С₂О₄)= 0,3моль/л. Осадок разделите на 2 части. К 1-й добавьте 2 капли раствора с c (HNO₃) = 3 моль/л, до 2-х - с с (НАс)= 6 моль/л (при нагревании). Что происходит? Запишите уравнения реакций. Можно действием (NН₄)₂С₂О₄ отделить Sr (II) от Ва (II)?

2.2.5. Осаждения SrSO₄(s) гипсовой водой. К 3-5 каплям раствора Sr(NO₃)₂ добавьте 3-4 капли гипсовой воды (насыщенного раствора гiпcy, CaSO₄∙2 H₂O). Нагрейте на водяной бане, перемешивая, пока не образуется муть. То, что образуется только муть, объясняется сравнительно малой концентрацией ионов SO₄^2‑ в растворе малорастворимого CaSO₄(s). Ион Ва²⁺ образует осадок раньше, чем Sr²⁺, потому ВаSO₄(s) еще менее растворим, чем SrSO₄(s).

2.2.6. Окраска пламени от стронция. Стеклянную палочку опустите в раствор Sr(NO₃)₂, внесите в пламя газовой горелки. Соли стронция окрашивают бесцветное пламя в карминово-красный цвет.

2.3. Кальций (II), Са²⁺.

2.3.1. Осаждения CaSO₄(s). К 10 каплям раствора с c (Ca(NO₃)₂) =0,5 моль/л добавьте 3 капли раствора с c (H₂SО₄) = 3моль/л. Осадок отделите на центрифуге, промойте несколькими каплями дистиллированной воды и оставьте для опыта 2.3.2.

Запишите уравнения реакций. Постройте КЛД для системы CaSO₄(s) - рSO₄ и сравните ее с КЛД для систем BaSO₄(s) - рSO₄ и SrSO₄(s) -рSО₄. Можно уменьшить растворимость CaSО₄(s), увеличивая избыток SO₄^2-?

2.3.2. Перевод Са (II) с CaSO4 (s) в раствор. 3 осадком CaSO₄(s) повторите и теоретические обоснования, а на логические описанным в опыте 2.1.2, для BaSO₄(s). Сравните ре-зультаты.