А.И. Жиров - Практические работы по курсу Химия элементов (1114429), страница 8
Текст из файла (страница 8)
В пробирку 2 поместить 1.5– 2 г сухого крапсного фосфора. Прписоединить к пробирке 2 через стандартный шлифдефлегматор с термометром и холодильником, снабженным приемником (рис. 24).Через отраосток 3 заполнить прибор сухим азотом (диоксидом углерода) и произвестиперегонку трихлорида фосфора в токе азота, обогревая пробирку пламенем горелки.Собрать фракцию, кипящую в интервале температур 75 – 77оС. Перелить полученныйтрихлорид фосфора в сухую оттянутую пробирку. Пробирку запаять (надеть очки!).Ампулу с веществом сдать преподавателю.Полученное вещество не надо запаивать.
Отберите пипеткой (груша!) 1 мл полученнойжидкости и перенесите ее в 100 мл мерную колбу, на 1/3 заполненную дистиллированнойводой. После завершения процесса гидролиза доведите объем раствора до метки. ДлярН-метрического титрования отберите аликвоту 5 мл полученного раствора, добавьте25 мл дистиллированной воды и оттитруйте на рН-метре 0.1 М раствором KOH.
Изполученных значений рассчитайте соотношение Cl/P в исследуемом препарате, оценитеpK1 и pK2 для H3PO3, рассчитайте значение экспериментальной плотности полученногопрепарата.iСвойства. Бесцветная, легкоподвижная жидкость, дымящая на воздухе. Пл. 1.556 г/см3. Тпл. -92оС, Tкип. 76.6оС. Смешивается с диэтиловым эфиром, хлороформом, бензоломи сероуглеродом, водой и этиловым спиртом разлагается.Треххлористый форсфор вызывает раздражение слизистых оболочек.1.4.3.
Получение оксихлорида фосфора.◦ Способ 1 ◦ [6] c. 136. Собрать прибор (рис. 93). Пробирку Вюрца можно заменитьколбой Кляйзена. На дно пробирки (колбы) поместить 5 г пентахлорида фосфора,а сверху насыпать избыток оксида фосфора (V). Смесь перемешать стекляннойпалочкой. Слегка подогреть содержимое пробирки (колбы) пламенем газовой горелки.Образующийся оксохлорид фосфора отогнать в приемник (охлаждение приемникальдом необязательно).◦ Способ 2 ◦ [5] с.
380 – 381. В круглодонную колбу емкость 250 мл, снабженнуюобратным холодильником, помещают в 5 мл PCl3 и порциями не больше 0.5 – 1 гвносят 33 г тонкорастертого KClO3. Реакция протекает очень бурно, сопровождаетсясильным потрескиванием и даже появлением пламени. Поэтому порцию KClO3 можнодобавлять только после окончания бурной реакции предыдущей порции KClO3 с PCl3.По окончании реакции (последние порции KClO3 не реагируют) жидкость переливают вколбу Вюрца и перегоняют, собирая фракцию с т. кип. 105 – 108оС.Выход 105 г (94%).Если в распоряжении имеется небольшое количество готового POCl3, то описаннуювыше методику можно несколько изменить, чтобы обеспечить более спокойное течениереакции.В круглодонную колбу емкостью 100 – 150 мл, снабженную обратным холодильником,помещают 16 г тонкорастертого KClO3 и 20 г POCl3.
В верхний конец холодильникавставляют свободно (без пробки) капельную воронку с 32 мл PCl3. Вначале PCl3добавляют редкими каплями (реакция протекает энергично, сопровождается вскипаниемжидкости). Когда будет введено 15 – 20 мл PCl3 скорость приливания можно несколькоувеличить. По окончании реакции POCl3 отгоняют на масляной бане, нагретой до150оС.Выход 72.5 г (95.5%).Отберите пипеткой (груша!) 1 мл полученной жидкости и перенесите ее в 100мл мерную колбу, на 1/3 заполненную дистиллированной водой. После завершенияпроцесса гидролиза доведите объем раствора до метки.
Для рН-метрического титрованияотберите аликвоту 5 мл полученного раствора, добавьте 25 мл дистиллированной водыи оттитруйте на рН-метре 0.1 М раствором KOH. Из полученных значений рассчитайтесоотношение Cl/P в исследуемом препарате, оцените pK1 и pK2 для H3PO4 , рассчитайтезначение экспериментальной плотности полученного препарата.Оставшийся POCl3 можно использовать для реакций с нитритом (см. 1.3.3), нитратом,сульфитом, сульфатом.iСвойства. Бесцветная, сильно преломляющая свет жидкость с резким запахом,напоминающим PCl3. Пл. 1.675 г/см3. Тпл. 1.2оС, Tкип.
105оС. Во влажном воздухе дымит.1.4.4. Получение соли Грэма ( циклогексаметафосфат натрия). [6] т. 2, с. 577 – 578~ 10 г NaH2PO4⋅2H2O нагревают в фарфоровом тигле сначала на газовой горелкедо полного удаления кристаллизационной воды, а затем на воздуходувной горелке дополного расплавления соли. Полученный расплав выливают небольшими каплями наметаллическую пластину.После охлаждения кусочки расплава растирают в фарфоровой ступке в тонкий порошок(очки!), который можно хранить в тщательно закрытой посуде. Для исследования составаполученного продукта ~5 г порошка (навеска берется с максимальной точностью)растворяется в дистиллированной воде, раствор доводят до объема 100 мл в мернойколбе.
(Растворение удобнее вести при перемешивании магнитной мешалкой раствора,постепенно добавляя порошок.)Для определения размера цикла отбирается аликвота приготовленного раствораметафосфата, к нему прибавляется несколько капель сульфата натрия, и раствортитруется при перемешивании на магнитной мешалке стандартизированным растворомхлорида бария до появления устойчивой опалесценции раствора (черный фон, яркоебоковое освещение). Из полученных данных можно рассчитать усредненный размерцикла.Для исследования комплексообразования метафосфат-ионов с катионами Ag+, Cu2+, Zn2+проводят потенциометрическое титрование раствора метафосфата стандартизированнымраствором соответствующей соли (AgNO3, CuSO4, K2Zn(SO4)2). Титрование проводитсяна рН-метре рН-340 с использованием металлических электродов (Ag, Cu, Zn).
Последобавлении каждой порции раствора соли к аликвоте раствора метафосфата проводитсяизмерение рН и потенциала металлического электрода, подключенного к гнезду “ПЛ”.Из полученных данных можно оценить константу устойчивости соответствующегометафосфатного комплекса.iСвойства.
Соль исключительно гигроскопична и уже при непродолжительномпребывании на воздухе становится влажной и клейкой. В воде растворяется лишьмедленно, хорошо растворяется только в теплой воде (30 – 40 оС) воде. Растворимостьсоставляет при 20оС 973.2 г/л и 1744 г/л при 80оС.
Растворы этой соли дают осадки ссолями магния, кальция, бария, свинца и серебра, растворимые в избытке полифосфата.рН 1%-ного раствора равен 6.2.1.5. Сурьма, висмут1.5.1. Получение трихлорида сурьмы SbCl3 (SbOCl, Sb4O5Cl2). [4] т. 2, с. 631, 633◦ SbCl3 ◦ В стеклянную трубку 3 (рис. 228) вносят несколько кусочков чистой сурьмыи через горло 2 двугорлой колбы 1 пропускают ток сухого хлора. Отверстие 4 держатоткрытым до тех пор, пока весь воздух из прибора не будет вытеснен более тяжелымхлором.
Трубка 3 закреплена немного наклонно по отношению к колбе 1. После началареакции (разогревание трубки 3) необходимо лишь время от времени добавлять втрубку свежие кусочки сурьмы, для чего вынимают пришлифованную пробку изотверстия 4. Закупорки трубки опасаться не следует, так как трихлорид вследствиеприсоединения хлора получается в виде жидкости.
После того как в колбе 1 окажетсядостаточное количество сырого продукта, пропускание хлора прекращают и в колбувносят несколько кусочков сурьмы. Затем колбу нагревают и наконец добавляют ещенемного порошкообразной сурьмы, чтобы избавиться от остатков пентахлорида SbCl5.Далее трихлорид отгоняют от порошкообразной Sb.
Чтобы получить особо чистыйпрепарат, SbCl3 можно далее подвергнуть еще и возгонке. Для этого двухлитровуюколбу 1 (рис. 229) ставят в кипящую баню и сверху охлаждают током воды. В колбу1 вносят некоторое количество трихлорида сурьмы SbCl3. Когда на верхней холоднойстенке осядет достаточное количество очень красивых кристаллов и в колбе неостанется непрореагировавшего SbCl3, установке дают самостоятельно охладитьсяи затем вытряхивают легко отделяющиеся кристаллы в меньшую по размеру колбу2, снабженную осушительной трубкой 3. Разумеется, вся установка должна бытьтщательно высушена.iСвойства.
М 228.1; бесцветное вещество; возогнанный SbCl3 – длинныеромбические кристаллы. Tпл. 72.3оС; Tкип. 221оС; пл. 3.14 (20 оС) г/см3. Гигроскопичен,дымит на воздухе, оказывает сильное разъедающее действие. В небольшом количествеводы растворяется, в большем количестве воды подвергается гидролизу с образованиемSbOCl. Растворяется в холодном спирте, сероуглероде и эфире, а также в раствораххлоридов щелочных металлов с образованием хлорантимонитов (III). Высокаякриоскопическая константа (18.4) и хорошая растворяющая способность в отношениимногих веществ позволяет использовать SbCl3 при определении молекулярных масс.◦ SbOCl ◦ К 100 г трихлорида сурьмы приливают 70 мл воды, хорошо перемешиваюти оставляют на несколько суток.
Выделившиеся кристаллы отсасывают, отжимают,промывают эфиром и высушивают. Кристаллы большего размера получают нагреваниемSbCl3 с абсолютным спиртом в толстостенной ампуле при 150оС.iСвойства. Бесцветные моноклинные кристаллы. Растворяются в соляной и виннойкислотах и сероуглероде. При добавлении воды гидролизуются с образованием SbO3.При нагревании приблизительно до 250оС образуется Sb4O5Cl2, выше 320оС – Sb2O3(отщепление SbCl3).◦ Sb4O5Cl2 ◦ 10 г SbCl3 растворяют в 20 мл концентрированной соляной кислотыи разбавляют полученный раствор 110 – 150 мл воды.
Раствор оставляют стоять взакрытой эрленмейеровской колбе со шлифом при 50оС. Спустя 5 – 10 дней из растворавыделяются кристаллы миллиметровой величины. Их отсасывают, промывают эфироми высушивают в эксикаторе.iСвойства. Бесцветные моноклинные кристаллы.1.5.2. Пентахлорид сурьмы SbCl5 ( (H3O)[SbCl6], (NO)[SbCl6]). [4] т. 2, с. 632, 634В колбе Кляйзена со шлифами расплавляют трихлорид сурьмы. Один шлиф снабженгазоподводящей трубкой, через которую в расплав пропускают хлор, сначала принагревании, затем на холоду.
После насыщении жидкости хлором трубку заменяюткапилляром и откачивают газ из колбы с помощью вакуумного насоса. Для удаленияизбытка хлора через жидкость просасывают ток тщательно осушенного над P4O10воздуха и после этого отгоняют продукт реакции при 14 мм рт.ст. При этом давленииSbCl5 перегоняется при 68оС (выход 85%).В качестве исходного вещества можно использовать сурьму, при этом промежуточныйпродукт – трихлорид сурьмы – не выделяют (см. 1.5.1). Для этого прибор, изображенныйна рис. 228, несколько видоизменяют: газоотводную трубку, по которой поступаетхлор делают длиннее, так чтобы она почти доставала до дна колбы 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
