Здавалка
Главная | Обратная связь

Реакция окрашивания пламени солями калия и натрия

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА

 

ЭЛЕМЕНТЫ I ГРУППЫ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

 

 

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Химия» для студентов специальности 280700.62

 

Калининград

Опыт №1

Взаимодействие солей калия с гидротартратом натрия NaHC4H406

Винная кислота Н2С4Н4О6 и ее кислая натриевая соль гидротартрат натрия NaHC4H406 дают с растворами солей калия белый кристаллический осадок – гидротартрат калия КНС4Н4О6.

Винная кислота – сравнительно слабая органическая кислота. В ее молекуле шесть атомов водорода, но только два из них отщепляются в виде Н+ ионов, вследствие чего эта кислота является двухосновной. Она способна образовывать как средние так и кислые соли. Средние соли калия и натрия винной кислоты (тартраты), а также кислая соль гидротартрата натрия NaHC4H406 хорошо растворимы в воде. Наоборот гидротартрат калия КНС4Н4О6 растворим в воде сравнительно мало:

КСl + NaHC4H406 = КНС4Н406 + NaCl

К+ + НС4Н4О6- = КНС4Н4О6

Аналогично реагируют и другие соли калия.

В коническую пробирку берут 4-5 капель раствора соли калия (КСl или K2S04) и прибавляют столько же капель раствора гидротартрата натрия NaHC4H406, перемешивают содержимое пробирки стеклянной палочкой, и если осадок сразу не выпадает, то слегка потирают ею стенки пробирки.

При анализе нередко приходится создавать нужные для течения реакции условия. Для проведения этой реакции необходимо чтобы среда раствора была слабокислая или нейтральная (рН 4-7). Нейтрализовать щелочные растворы лучше всего уксусной кислотой, так как избыток её не помешает выпадению осадка КНС4Н4О6. Сильнокислые растворы можно нейтрализовать NaOH, но удобнее всего использовать ацетат натрия СН3СOONa, который при реакции с присутствующей в растворе сильной кислотой образует слабую уксусную кислоту:

СН3СОО- + Н+ = СН3СООН

Если ацетат натрия ввести в растор в некотором избытке, то получится ацетатно-буферная смесь с рН~5. В такой среде осаждение КНС4Н4О6 протекает достаточно полно.

В коническую пробирку берут 4-5 капель раствора винной кислоты Н2С4Н4О6, прибавляют в избытке ацетат натрия и затем добавляют 2-3 капли раствора соли калия (Кl или K2SO4). Перемешивают содержимое пробирки стеклянной палочкой, и если осадок сразу не выпадает, то слегка потирают ею стенки пробирки.

Н2С4Н406 + СНзСОONа = NaHC4H406 + СН3СООН

КСl + NaHC4H406 = КНС4Н4Об + NaCl

К+ + НС4Н4О6- = КНС4Н4О6

Опыт №2

Изучение свойств гидротартрата калия КНС4Н4О6

1. Испытание осадка к действию кислот и щелочей

Для этого, взмутив содержимое пробирки, помещают в три пробирки по капле мутной жидкости. На одну из них действуют каплей сильной кислоты (НCl, HNO3 или H2SO4), на другую — каплей щелочи (NaOH или КОН) и на третью — каплей уксусной кислоты. Во всех ли случаях осадок растворяется?

Записать происходящие при этом реакции в молекулярном виде.

КНС4Н4О6 + Н+ = Н2С4Н4О6

КНС4Н4О6 + OH- = С4Н4О6 2- + H2O + K+

2. Влияние температуры на скорость растворения осадка

К оставшейся части осадка прибавляют 2 капли дистиллированной воды и, перемешивая стеклянной палочкой содержимое пробирки, нагревают ее на водяной бане. Что наблюдается? Сделать вывод о растворимости КНС4Н4О6 с повышением температуры.

Опыт №3

Взаимодействие солей калия с кобальтинитритом (III) натрия Na3[Co(N02)6]

Кобальтинитрит натрияNa3[Co(N02)6] дает с растворами солей калия желтый осадок преимущественного состава K2Na[Co(N02)6]. Реагент является комплексной солью кобальта(III),образующей при диссоциации ионы [Со(NО2)6]3- которые и соединяются с ионами К+:

2КСl + Na3[Co(N02)6] = K2Na [Co(N02)6 + 2NaCl

В пробирку налить 1 мл раствора соли калия, прибавляют 1-2 капли раствора реагента и, если осадок не выпадет, дают постоять. Образуется хорошо различимый осадок ярко-желтого цвета.

В сильных минеральных кислотах осадок растворяется с образованием очень непрочной слабой азотистой кислоты, которая легко разлагается. Одновременно кобальт(III) восстанавливается до кобальта (II):

K2Na [Co(N02)6] + 6Н+ = 6HN02 + Со3+ + Na+ + 2К+

2Сo3+ + HNO2 + Н20 = 2Со2+ + N03-+ ЗН+

2HN02=H20 + NO + N02

Щелочная реакция (рН > 7) совершенно недопустима, так как при действии щелочей реагент разлагается и выпадает темно-бурый осадок Со(ОН)3:

[Co(N02)6]3-+ ЗОН- = Со(ОН)з + 6N02-

Опыт №4

Микрокристаллоскопическая реакция взаимодействия солей натрия с уранилацетатом (СН3СОО)2UO2

Рис. 1 Кристаллы CH3COONa .(CH3C00)2U02 (натрийуранилацетата)


Поместив на предметное стекло, каплю исследуемого раствора соли натрия, осторожно выпаривают ее досуха. Сухой остаток после охла­ждения обрабатывают каплей раствора уранилацетата (СН3СОО)2UO2 и через несколько минут рассматривают под микроскопом кристаллы CH3COONa • (СН3СОО)2UO2 (натрийуранилацетат). Они представляют собой правильные тетраэдры или октаэдры (рис. 1).


 

Реакция раствора при обнаружении ионов Na+ должна быть, возможно, более близка к нейтральной. Кислые растворы предварительно нейтрализуют аммиаком или окисью цинка.


Опыт №5

Взаимодействие солей натрия с гексогидроксостибатом (V) калия K[Sb(OH)6]

В коническую пробирку налить 2-3 мл раствора соли натрия прибавить равный объем раствора гексогидроксостибата (V) калия K[Sb(OH)6]. В результате реакции выпадает белый кристаллический осадок гексогидроксостибата (V) натрия

Na[Sb(OH)6].

NaCl + K[Sb(OH)6] = Na[Sb(OH)6] + KCl

Для выполнение этой реакции должны соблюдаться следующие условия:

1. Достаточно большая концентрация соли натрия.

Из разбавленных растворов осадок выпадает медленно вследствие большой растворимости и склонности его к образованию пересыщенных растворов либо осадок не выпадает совсем. Поэтому разбавленные растворы необходимо предварительно концентрировать выпариванием.

2. Нейтральная среда исследуемого раствора (рН ~ 7).

Для успешного проведения реакции кислые растворы нейтрализуют КОН, а щелочные – уксусной кислотой СН3СООН.

3. С повышением температуры возрастает растворимость

Na[Sb(OH)6], поэтому пробирку с раствором погружают в стакан с холодной водой.

Опыт №6

Реакция окрашивания пламени солями калия и натрия

Тщательно прокаленную стальную проволоку опустить в насыщенный раствор соли калия. То же самое проделать, опуская промытую проволоку в растворы солей натрия, лития. Отметить цвет пламени.

 


 





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.