А.И. Жиров - Практические работы по курсу Химия элементов (1114429), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для подтвержденияустановления равновесия измерения лучше провести как в режиме охлаждения, так инагрева. Из полученных данных рассчитываются значения констант равновесия, а поним определяется значение энтальпии процесса диспропорционирования.◦ Концентрационная зависимость.
Добавление (связывание) одноименного иона ◦ Дляпроведения этой серии измерений удобнее воспользоваться раствором максимальнойконцентрации бромной воды в случае добавления раствора бромида калия и среднейконцентрации при добавлении раствора нитрата серебра. К известному количеству(определенному объему) бромной воды добавляется определенный объем растворабромида калия (нитрата серебра) после перемешивания (установления равновесия)измеряется значение рН раствора, до тех пор, пока оно не будет оставаться практическипостоянным при добавлении очередной порции раствора.
Из полученных данныхможно определить показатель степени бромид-иона в константе равновесия (заранееоцените необходимость использования произведения растворимости бромида серебра врасчетах, возможность выпадения осадка бромата серебра).◦ Определение рН-зависимости окислительно-восстановительного потенциала ◦Графитовый электрод присоединяется к переходному мостику рН-метра в гнездос маркировкой “ПЛ”, измерения значения потенциала проводят в положениипереключателя “ПЛ”, а измерения рН в положении “СТ” (для рН-метра рН-340).Переключатель рода работы в положении “+mV” или “-mV”.
Значение потенциалахлорсеребряного электрода, относительно которого проводятся измерения составляет+0.222 В. Варьируя рН, добавлением по каплям раствора щелочи или кислоты,определяется зависимость потенциала системы от концентрации водородных ионов врастворе. Полученные данные удобнее всего обрабатывать графически. Рассчитайтеисходя из полученных данных стандартные электродные потенциалы пар: бром –бромид-ион; бромид-ион – бромат-ион. Сравните полученные значения со справочнымиданными.
Как из полученных данных определить какому равновесию бромат – бромидили гипобромид – бромид соответствуют полученные экспериментальные значения?Будут ли отличаться результаты в эксперименте при более низкой температуре?Аналогичную работу можно выполнить, используя вместо бромной воды хлорнуюводу (свежеполученную, например, в синтезе хлоргидрата).1.1.3. Получение хлората калия◦ Получение бертолетовой соли. [6] c. 87 ◦ (Опыт проводить под тягой, надеть очки!)Налить в стакан 15 – 20 мл 50%-го раствора гидроксида калия, нагреть его до 70 – 80оСи пропустить ток хлора, свободного от хлорида водорода.
К выходному отверстиюгазоотводной трубки присоединить маленькую воронку, широкая часть которой должнаслегка прикасаться к нагретому раствору гидроксида калия. Следить за тем, чтобыотверстие газоотводной трубки не забивалось получающимися солями.
Хлорированиепрекратить через 30 мин. Написать уравнение реакции. Как убедиться, что реакциязавершилась? Выделившиеся кристаллы отфильтровать на воронке с фильтрующимдном, а затем перекристаллизовать соль из минимального количества горячей воды.Рассмотреть форму кристаллов под микроскопом. Как доказать, что полученноевещество является бертолетовой солью?Можно попробовать получать бертолетову соль пропусканием в раствор смесикарбонатов натрия и калия (в мольном соотношении 5 : 1) газообразного хлора принагревании раствора (выше 60оС). Концентрацию раствора можно подобрать так, чтобыиз него кристаллизовался только хлорат калия, а хлорид натрия оставался в растворе.◦ Получение хлората калия из хлорной извести ◦ В 200 – 300 мл воды растворяют 29 гкарбоната натрия, раствор нагревают почти до кипения и вносят в него порциями 40 гхлорной извести.
После внесения хлорной извести суспензию продолжают нагреватьеще 30 мин. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры. Основное количествораствора отделяют декантацией. Для снижения щелочности полученного раствора черезнего пропускают углекислый газ. При образовании осадка проводят дополнительноефильтрование. К полученному раствору добавляют раствор 10 г гидроксида калияв 10 – 15 мл воды. Раствор упаривают в фарфоровой чашке на водяной бане до 1/3первоначального объема, охлаждают. Откристаллизовавшийся продукт отделяют настеклянном фильтре.
Для очистки хлората калия проводится перекристаллизация.Для полученного продукта можно определить рН-зависимость потенциала в щелочнойобласти (рН-метр рН-340 с подсоединенным графитовым электродом), рассчитатьзначения стандартных потенциалов.1.1.4. Получение иодата калия. [8] с.
180Добавляют в горячий 15%-ный раствор марганцевокислого калия при постоянномперемешивании порциями рассчитанное количество мелкорастертого иода. Смесьосторожно кипятят до окончания реакции (как определить ее конец?) и дают отстояться,а затем фильтруют через стеклянный фильтр (No 3 – 4) при пониженном давлении.Фильтрат выпаривают на водяной бане досуха, накрыв чашку с веществом воронкой,отросток которой присоединяют к водоструйному насосу через предохранительнуюсклянку.Фильтроватьть лучше через бумажный фильтр на воронке для горячего фильтрования.Фильтрат нельзя упаривать досуха.iСвойства. Бесцветные матовые или молочно-белые кристаллы кубической системы,пл.
3.89 г/см3. Реактив плавится при 560оС; при значительно более высокой температуреразлагается подобно KClO3 , на O2 и KI. Растворим в воде (7% при 20 оС), реакцияраствора нейтральная; нерастворим в этиловом спирте.KIO3 – сильный окислитель; в смеси с органическими веществами взрывается приударе.1.1.5. Получение кислого иодата калия KIO3⋅HIO3 [5] c. 130 – 131В колбе, снабженной двугорлой насадкой, растворяют при нагревании на маслянойбане 100 г KClO3 в 250 – 300 мл воды.
Затем через отверстие насадки вливают 3 – 4 млсоляной кислоты (пл. 1.12) и тотчас же вносят 5 – 6 г иода.Вначале реакция почти не идет, а происходит растворение иода с образованием ICl.По мере растворения вносят новые порции иода (по 5 г). Начавшаяся реакция протекаеточень бурно с большим выделением тепла, поэтому нагревание прекращают. Иод следуетвносить в колбу достаточно быстро, чтобы смесь без подогревания оставалась жидкой,если начинают выпадать кристаллы, то смесь нагревают. Всего вносят 115 г иода,иногда немного больше. Иод частично возгоняется, газообразные продукты реакцииулавливают в склянке с раствором KOH.
О конце реакции судят по неисчезающейжелтой окраске раствора. По окончании реакции прибавляют несколько кристалликовKClO3, при этом реакционный раствор обесцвечивается Жидкость быстро выливаютв большую фарфоровую чашку и оставляют на несколько часов. Выпавший осадокKIO3⋅HIO3 отсасывают на воронке Бюхнера.Сырой продукт (около 200 г) растворяют в 1 л горячей воды, фильтруют и оставляютна ночь. Выпавшие кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера, промывают 100 млводы и перекристаллизовывают еще раз из 800 мл воды.
Кристаллы отсасывают, сушатпри 30 – 40оС и помещают в банку с притертой пробкой.Выход 80 г (45% по иоду). Полученный препарат обычно соответствует реактивуквалификации ч.д.а.Маточный раствор может можно переработать на KIO3 (1.1.4).Количества исходных реактивов для синтеза можно уменьшить в 10 – 20 раз. Работулучше проводить в химическом стаканчике на 100 мл, прикрытым часовым стеклом.Начальное добавление каталитических количеств соляной кислоты необязательно.Взаимодействие иода с раствором хлората можно инициировать осторожнымнагреванием, дальнейшие порции иода реагируют быстро.
Если работу проводитаккуратно, то ее можно выполнять на рабочем столе. Соотношения реактивов вметодике неоптимально для выделения кислого иодата (отсюда и низкий выход). Можночастично нейтрализовать раствор гидроксидом или карбонатом калия. Или при полнойнейтрализации выделять средний иодат.Для полученного кислого иодата калия можно провести рН-метрическое титрованиераствором KOH (0.1 M) для определения состава продукта и оценки pK(HIO3).
Припараллельном измерении ЭДС можно рассчитать стандартные потенциалы.iСвойства. Бесцветные кристаллы ромбической или моноклинной системы,растворимые в воде (1.3% при 15оС).1.1.6. Получение бромата калия. [6] с. 91 – 92(Опыт проводить под тягой!) В стакан емкостью 50 мл налить 15 мл 40%-ногораствора гидроксида калия и нагреть его до 50оС.
Из капельной воронки, трубка которойдоходит до дна стакана, очень медленно при постоянном перемешивании прилить краствору щелочи 1 мл брома. Затем раствор насытить хлором (с какой целью?).Для определения конца реакции следует взять небольшое количество раствора,разбавить его водой, прокипятить его до полного удаления брома и хлора (иодкрахмальнаябумажка не должна изменять цвет) и добавить фенолфталеин, при этом окраска недолжна изменяться.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
