Опыт 1. Получение галогенов (показательный)

а) Получение хлора.

В пробирку внести 2-3 кристаллика KMnO₄. Добавить 2-3 капли концентрированной HCl. Над отверстием пробирки подержать фильтровальную бумагу, смоченную раствором йодида калия.

- отметить, какие изменения происходят в пробирке

 

- выделяется газ -……..

- Составить уравнение реакции взаимодействия перманганата калия с соляной кислотой, учитывая, что KMnO₄ переходит - в хлорид марганца (II)

KMnO₄ + HCl → MnCl₂ + …… + ……

 

 

- Указать окислитель ………………..и восстановитель………….

 

 

б) Получение брома и йода.

В 2 пробирки внести: в одну - 2-3 кристаллика бромида калия и 1-2 микрошпателя диоксида марганца, в другую – 2-3 кристаллика иодида натрия и 1-2 микрошпателя диоксида марганца. В каждую пробирку добавить по 2-3 капли концентрированной H₂SO₄. Пробирку с йодидом натрия нагреть на спиртовке.

- отметить, какие изменения происходят в пробирках

 

- выделяются оранжевые пары -………., при нагревании фиолетовые пары -……..

- Составить уравнение реакции взаимодействия диоксида марганца с бромидом калия, учитывая, что MnO₂ переходит - в сульфат марганца (II)

MnO₂ + KBr + H₂SO₄ → MnSO₄ + …… + ……

 

 

- Указать окислитель ………………..и восстановитель………….

 

- Составить уравнение реакции взаимодействия диоксида марганца с йодидом натрия, учитывая, что MnO₂ переходит - в сульфат марганца (II)

MnO₂ + KI + H₂SO₄ → MnSO₄ + …… + ……

 

 

- Указать окислитель ………………..и восстановитель………….

- Вывод

 

Опыт 2. Окислительные свойства галогенов и их сравнительная

Активность

а) Окислительные свойства галогенов.

В три пробирки внести по 3-5 капель хлорной, бромной и йодной воды. Добавить к хлорной воде несколько капель сероводородной воды до появления мути. К бромной и йодной воде добавить порошок магния. Перемешать растворы стеклянной палочкой и отметить их обесцвечивание.

- отметить, какие изменения происходят в пробирках

 

- Составить уравнения реакций:

Cl₂ + H₂S →

Br₂ + Mg →

I₂ + Mg →

- Указать окислитель ………………..и восстановители………….

 

- Вывод

 

б) Сравнение окислительных свойств галогенов.

В одну пробирку внести 3-5 капель раствора NaBr, а в две другие - по 3-5 капель раствора KI. Во все три пробирки добавить по 2-3 капли органического растворителя.

В пробирки с раствором бромида и иодида натрия внести по 3-4 капли хлорной воды, а в пробирку с раствором иодида натрия - столько же бромной воды.

- отметить, какие изменения происходят в пробирках

 

 

- галогены лучше растворяются в воде или в органическом растворителе………..

- Составить уравнения реакций:

Cl₂ + NaBr →

Cl₂ + KI →

Br₂ + KI →

 

- Указать окислитель ………………..и восстановители………….

- Расположить галогены в порядке увеличения их окислительной активности.

 

 

- Вывод

 

Опыт 3. Восстановительные свойства галогеноводородов

а) Взаимодействие галогеноводородов с серной кислотой

В три пробирки раздельно внести по 2-3 микрошпателя хлорида, бромида и иодида калия и по 2-3 капли концентрированной серной кислоты. Наблюдать в начале реакции выделение белого дыма в каждой пробирке. Подержать над пробирками универсальную индикаторную бумагу, смоченную дистиллированной водой; над отверстием пробирки с йодидом калия – фильтровальную бумагу, смоченную раствором нитрата свинца(II).

- отметить, какие изменения происходят в пробирках

 

- выделяются оранжевые пары -………., при нагревании фиолетовые пары -……..

- Составить уравнение реакции взаимодействия концентрированной серной кислоты с хлоридом натрия, учитывая, что образуется хлороводород

NaCl + H₂SO₄ → ……. + ……

 

 

- реакция взаимодействия концентрированной серной кислоты с хлоридом натрия – обменная или ОВР………………

- Составить уравнение реакции взаимодействия концентрированной серной кислоты с бромидом калия, учитывая, что первоначально образующийся бромоводород окисляется до брома

KBr + H₂SO₄ → ……. + SO₂ + ……

 

 

- Указать окислитель ………………..и восстановитель………….

- Составить уравнения реакций взаимодействия концентрированной серной кислоты с йодидом калия, учитывая, что образуется йод, диоксид серы и сероводород

KI + H₂SO₄ → ……. + SO₂ + ……

 

 

KI + H₂SO₄ → …….. + H₂S + ……

 

 

- Указать окислитель ………………..и восстановитель………….

- Вывод: сравните восстановительные свойства галогенидов

 

б) Восстановление дихромата калия.

В три пробирки внести по 2-4 капли дихромата калия, подкисленного 2н серной кислотой (1-2 капли). Добавить по 2-3 капли в первую пробирку раствора иодида калия, во вторую - столько же какого-либо бромида и в третью - хлорида натрия. Растворы перемешать чистой стеклянной палочкой. В пробирку с йодидом калия добавить раствор тиосульфата натрия до обесцвечивания окраски йода. Над пробиркой с бромидом подержать фильтровальную бумагу, смоченную йодидом калия.

- отметить, какие изменения происходят в пробирках и на фильтровальной бумаге

 

 

- Учитывая, что φ (Cr₂O₇^2-/Cr³⁺) = 1,33 В, ответьте, какой галогенид не окисляется дихроматом…………….

- Составить уравнение реакции взаимодействия дихромата калия с бромидом калия, учитывая, что дихромат калия переходит в сульфат хрома (III) зеленого цвета.

K₂Cr₂O₇ + KBr + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + …… + ……

 

 

- Указать окислитель ………………..и восстановитель………….

- рассчитайте ЭДС реакции:

 

- Составить уравнение реакции, протекающей на фильтровальной бумаге между йодидом калия и выделяющимся бромом

Br₂ + KI →

- Составить уравнение реакции взаимодействия дихромата калия с йодидом калия, учитывая, что дихромат калия переходит в сульфат хрома (III) зеленого цвета.

K₂Cr₂O₇ + KI + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + …… + ……

 

 

- Указать окислитель ………………..и восстановитель………….

- рассчитайте ЭДС реакции:

 

- Вывод: сравните восстановительные свойства галогенидов

 

Опыт 4. Характерные реакции на галогенид - ионы

Образование осадков AgCl, AgBr и AgI является характерной реакцией на ионы галогенидов.

Получить указанные вещества реакцией обмена. Необходимые растворы соответствующих солей брать в количестве 2-3 капель. К полученным осадкам добавить по 2-3 капли 2н раствора азотной кислоты.

- отметить, какие изменения происходят в пробирках, отметить цвет полученных осадков

 

- Наблюдается ли их растворение в азотной кислоте……….

- Составить уравнения реакций образования осадков в молекулярной и ионной форме

AgNO₃ + NaCl →

 

AgNO₃ + NaBr →

 

AgNO₃ + KI →

 

В пробирки с осадками галогенидов серебра добавить избыток концентрированного раствора аммиака.

- Отметить, какой осадок растворился

- Составить уравнения реакций, учитывая, что растворение осадков происходит в результате образования комплексного соединения – галогенида диаминсеребра(I)

AgCl + NH₄OH →

 

- Объяснить, почему в избытке аммиака не растворяется йодид серебра

 

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

 

Уфимский государственный нефтяной технический университет

 

Кафедра «Общая и аналитическая химия»

 

Дисциплина «Общая и неорганическая химия»

 

 

ОТЧЕТ

 

по лабораторной работе №14

 

На тему: «Химические свойства неметалловVIА – подгруппы и их соединений (серы и ее соединений)»

 

Выполнил

студент группы__________ ______________ Фамилия И.О.

(Подпись, дата)

 

 

Принял

доцент кафедры ОАХ ______________

(Подпись, дата)

Цель работы:

- Изучить свойства неметаллов VIА – подгруппы;

- Изучить свойства характеристичных соединений неметаллов VIА – подгруппы.

Краткая теория.

1. Положение элементов в периодической системе, свойства атомов

Электронные конфигурации атомов, валентные электроны неметаллов VIА- подгруппы:

 

Степени окисления: VIА - подгруппа …………..……..…….

 

2. Свойства простых веществ – халькогенов:

- физические свойства халькогенов:

агрегатные состояния при стандартных условиях:

 

температуры кипения, температуры плавления

 

растворимость в воде ………..; органических растворителях …………………

 

электропроводность ………………..

 

Составьте уравнения реакций:

- взаимодействие с кислородом:

а) S б) Se

 

- взаимодействие с фтором:

а) S б) Se

- взаимодействие серы с металлами:

а) K б) Hg

- сера, селен, в воде ………………растворимы;

 

- в горячем водном растворе щелочи сера диспропорционирует с образованием сульфидов и сульфитов:

S + NaOH → Na₂SO₃ + ……

 

- в водных кислых растворах кислот, окисляющими H⁺ (HF, HCl, HBr, HI, разбавленной H₂SO₄, H₃PO₄, RCOOH и другими) халькогены ……………………

- взаимодействие с концентрированной H₂SO₄:

а) S + H₂SO_4(конц) → SO₂ + H₂O

 

- взаимодействие с концентрированной HNO₃:

б) S + HNO_3(конц) → ………….+ NO₂ + H₂O

3. Свойства халькогеноводородов и их солей:

Формулы и названия халькогеноводородов……………

 

- агрегатные состояния халькогеноводородов………………

- растворимость халькогеноводородов в воде ……………….

- растворы халькогеноводородов в воде называют:

H₂S - …………………… H₂Se - ………….

H₂Te - ……………………

- Сравните кислотные свойства в ряду кислот: H₂S - H₂Se - H₂Te -

 

4. Свойства оксидов и кислородсодержащих кислот серы:

- формулы оксидов ……………………………………….

 

- составьте формулы кислородсодержащих кислот ……………………………

 

- назовите кислородсодержащие кислоты халькогенов и их соли:

 

 

- растворимость, взаимодействие с водой оксидов серы

 

- диссоциация в водном растворе кислородсодержащих кислот серы

H₂SO₃

 

 

H₂SO₄

 

Слабые кислотные свойства проявляют соединения серы:………….

 

Сильные кислотные свойства проявляют соединения серы:………….

 

- взаимодействие оксидов и кислот халькогенов с основаниями и основными оксидами.

SO₂ + NaOH → ……………. + H₂O

 

SO₃ + NaOH → ……….. + H₂O

 

H₂SO₃ + NaOH → ……….. + H₂O

 

H₂SeO₃ + NaOH → ……….. + H₂O

 

- Сравните кислотные свойства в ряду кислот:

– H₂SO₃ …………..– H₂SO_4………...

 

- Сравните кислотные свойства в ряду кислот:

– H₂SO₃ …………. – H₂SeO₃ ……………..–– H₂TeO_{3 …}……...

 

- Олеум – это……….

 

5. Растворимость солей, гидролиз солей

Плохо растворимы сульфиды………….

 

Сульфиты……………………………….сульфаты………………………….

 

Растворимые сульфиды и сульфиты подвергается гидролизу по …………….., среда в растворе …………………….

 

Растворимые сульфаты гидролизу по аниону …………..………….., среда в растворе …………………….

 

- Сравните гидролизуемость солей в ряду: K₂S – K₂SO₃ – K₂SO₄……...

6. Окислительно-восстановительные свойства соединений халькогенов

- Используя значения ОВП, приведенных на диаграмме Латимера, охарактеризовать окислительно-восстановительные свойства соединений.

 

Укажите соединения серы, проявляющие

а) только окислительные свойства………

б) только восстановительные свойства…….

в) двойственные окислительно-восстановительные свойства…….

 

- Укажите и сравните окислительные свойства в ряду кислот:

H₂S – ………………… H₂SO₃ -………….……….. H₂SO₄ -………………..

 

 

Окислительные свойства ………………………форм более выражены в …………………..среде

Восстановительные свойства ……………………………форм более выражены в …………………..среде

 

Диаграмма Латимера для серы

а) в кислой среде:

 

б) в щелочной среде:

 

- Значения стандартных окислительно-восстановительных (электродных) потенциалов

φ_(S/H2S) = +0,144 … …..φ_(Se/H2Se) = - 0,115………. φ_(Te/H2Te) = -0,464………

 

- окислительная активность халькогенов в ряду: (S Se Te) …………………:

- восстановительная активность халькогенидов в ряду: (S^-2 Se^-2 Te^-2) ……………:

 

- Укажите, какие свойства в окислительно-восстановительных реакциях могут проявлять халькогеноводородные кислоты:

 

Все опыты проводить в вытяжном шкафу, так как все соединения серы ядовиты!