Опыт 6 . Прочность и разрушение комплексных ионов.
Для проведения опытов 6(а-в) используйте раствор хлорида диамминсеребра [Ag(NH3)2]Cl, полученный в опыте 3в, а для опыта 6г – сульфат тетраамминмеди [Cu(NH3)4]SO4, полученный в опыте 3а.
6а. К 3-4 каплям раствора комплексной соли серебра добавьте кусочек гранулированного цинка. Что наблюдается?
Напишите уравнение реакции образования комплексного аммиаката цинка, учитывая, что координационное число Zn2+ равно четырем. Объясните, пользуясь таблицей констант нестойкости комплексных ионов, причину вытеснения цинком серебра из его аммиачного комплексного иона.
6б. К 5-6 каплям раствора диаминсеребра добавьте разбавленную азотную кислоту до выпадения осадка AgCl. Объясните наблюдаемые явления, исходя из того, что константы нестойкости ионов [Ag(NH3)2]+ и NH4+ соответственно равны 6,8 * 10-8 и 6,0 * 10-10.
6в. В две пробирки с 4-5 каплями раствора хлорида диамминсеребра добавьте: в одну - раствор гидроксида натрия, а в другую – раствор иодида калия. Что происходит? Напишите уравнение диссоциации комплексного иона [Ag(NH3)2]+. Дайте объяснение наблюдаемым явлениям, пользуясь уравнением диссоциации комплексного иона, его константой нестойкости и величиной произведения растворимости образовавшегося осадка.
6г. Раствор [Cu(NH3)4]SO4 разделите поровну в две пробирки. В одну прилейте раствор гидроксида натрия, а в другую – раствор сульфида аммония. Что наблюдается? Дайте объяснение наблюдаемым явлениям, исходя из данных о величинах произведений растворимости Cu(OH)2 и CuS и константы нестойкости иона [Cu(NH3)4]2+.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ.
I . Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
Степень окисления. Степень окисления атома в простых и сложных веществах. Окислительно-восстановительные реакции и их отличие от реакций ионного обмена. Процесс окисления и процесс восстановления. Окислители и восстановители. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций (метод электронного баланса, ионно-электронные уравнения). Важнейшие окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановительных реакций.
II . Вопросы и упражнения.
1. Дайте определения понятиям: степень окисления, окислитель и процесс окисления; восстановитель и процесс восстановления.
2. Как связаны электронное строение атомов и ионов с их окислительно-восстановительными свойствами. Рассмотрите на примерах серы , азота, галогенов.
3. Определите степень окисления серы в следующих соединениях: SO2, H2S, Na2SO3, CS2, H2SO4, As2S5.
Определите степени окисления хрома в соединениях: K2CrO4, Cr2O3, KCrO2, Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, Na3[Cr(OH)6]
Определите степени окисления элементов в ионах: (NO3)-, (NO2)-, (BiO3)-, (MnO4)-, (MnO4)2-, (NH4)+, (ClO3)-
4. Определите, какие процессы относятся к процессам окисления, а какие к процессам восстановления: S®(SO4)2-; S®S2-; Sn®Sn4+; K®K+; Br2®2Br-; 2H+®H2; H2®2H-; V2+®(VO3)-; Cl-®(ClO3)-; (IO3)-®I2; (MnO4)-®(MnO4)2-
5. Определите, какими свойствами в окислительно-восстановительных реакциях обладают следующие молекулы ( только окислительными, только восстановительными или и окислительными и восстановительными): KCrO2, Cr2(SO4)3, K2Cr2O7 , SO2, H2S, Na2SO3, H2SO4, HCl, HClO4, Cl2, HNO3, NaNO2, Fe
6. Определите, какие реакции относятся к окислительно-восстановительным:
a) H2+Br2®2HBr;
б) NH4Cl®NH3+HCl;
в) NH4NO3®N2O+2H2O;
г) 2K2CrO4+H2SO4®K2Cr2O7+K2SO4+H2O;
д) Fe+S®FeS
7. Для приведенных реакций определите, какие вещества являются окислителями, а какие восстановителями; укажите тип окислительно-восстановительной реакции; составьте уравнения электронного баланса и подберите коэффициенты:
a) SO2+Br2+H2O®2HBr+H2SO4
б) Mg+H2SO4®MgSO4+H2
в) Cu+H2SO4®CuSO4+SO2+H2O
г) I2+6KOH®KIO3+KI+H2O
д) KMnO4+KOH®K2MnO4+O2+H2O
е) H2SO3+H2S®S+3H2O
ж) NH4NO2®N2+H2O
з) P+KOH+H2O®PH3+3KH2PO4
и) H2O2®H2O+O2
k) KMnO4+MnSO4+H2O®MnO2+K2SO4+H2SO4
8. Для связывания сероводорода в условиях бурения используют в качестве реагентов бихромат калия или перманганат калия по реакциям:
a) H2S+K2Cr2O7+H2SO4®S+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O;
б) H2S+KMnO4+H2SO4®S+MnSO4+K2SO4+H2O;
в) H2S+KMnO4®S+MnO2+KOH +H2O
г) H2S+KMnO4+KOH®S+K2MnO4+H2O.
д) Составьте уравнения электронного баланса и подберите коэффициенты.
Рассчитайте, какая масса бихромата калия (уравнение (a)) потребуется для нейтрализации 224 м3 (н. у.) сероводорода.
9. Какова степень окисления азота в нитрите калия и серы в сульфите натрия? Каковы окислительно-восстановительные свойства этих соединений в реакциях
а) KNO2+ KI+H2SO4®I2+NO+K2SO4+H2O;
б) KNO2+ K2Cr2O7+H2SO4®Cr2(SO4)3+KNO3+K2SO4+H2O;
в) Na2SO3+KМnO4+H2SO4® Na2SO4+MnSO4+K2 SO4 +H2O;
г) Na2SO3+KI+H2SO4 ®S+ I2 + Na2SO4+K2 SO4 +H2O
10. Какие металлы взаимодействуют с соляной кислотой, с разбавленной серной кислотой? Приведите примеры.
11. В каких кислотах могут растворяться медь и серебро? Приведите примеры.
12. Особенности взаимодействия железа, хрома и алюминия с кислотами-окислителями (конц. серной кислотой и азотной кислотой разб. и конц.). Как доказать, что при растворении железа в сильно разбавленной азотной кислоте получается ион железа (II) ?
III . Экспериментальная часть.