А.И. Жиров - Практические работы по курсу Химия элементов (1114429), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Смесь три- ипентахлорида сурьмы, образующаяся в трубке 3, насыщается затем в колбе 1 хлором и,после удаления избытка хлора, перегоняется в вакууме, как описано выше.iСвойства. Бесцветная, сильно дымящая на воздухе жидкость. Tпл. 4.0оС, Tкип. 68оС(14 мм рт.ст.), 140 оС (760 мм рт.ст.; разложение на SbCl3 и Cl2); пл.
2.346 (20оС). Снебольшим количеством воды образует гидраты SbCl5⋅H2O и SbCl5⋅4H2O. При добавлениизначительного количества воды происходит гидролиз с образованием Sb2O5⋅aq. pпар. 6 ммрт.ст. (51оС), 9 мм рт.ст. (58оС).◦ H3O[SbCl6]⋅3.5H2O ◦ Оксид сурьмы (III) Sb2O3 растворяют в двойном количествеконцентрированной соляной кислоты и пропускают через раствор хлор до насыщения.После того как раствор приобретет зеленовато-желтый цвет, его немного упаривают наводяной бане, пропускают через него хлороводород и затем оставляют на ночь при 0оСдля кристаллизации в чашке.
Последнюю помещают в эксикаторе с серной кислотой(если возможно, кристаллизации способствуют, внося затравку). Выпавшие кристаллыотсасывают на нутч-фильтре с пористой стеклянной пластинкой и многократнопромывают ледяной концентрированной соляной кислотой. Из маточника и промывныхвод путем упаривания можно выделить (после повторного пропускания хлороводорода)дополнительное количество кристаллов.
Полученные кристаллы можно еще многократноперекристаллизовывать из концентрированной соляной кислоты (желательно оставлятькристаллы для затравок). Если к упариваемому раствору прибавлять хлорид калия вместоHCl, то из раствора кристаллизуется KSbCl6⋅H2O в виде зеленоватых октаэдрическихкристаллов.iСвойства. М 416.5.
H3O[SbCl6]⋅3.5H2O – зеленоватые, очень гигроскопичныекристаллические призмы. Tпл. 44оС. Выветривается над концентрированной сернойкислотой; обрабатывая препарат SOCl2 , можно получить также очень гигроскопичныйH3O[SbCl6]⋅H2O. Хорошо растворяется в ацетоне, этаноле, ледяной уксусной кислотеи в небольшом количестве воды. В большом количестве воды происходит гидролиз.Растворы в спирте и ацетоне имеют нейтральную реакцию.◦ (NO)[SbCl6] ◦ (см.
также 1.3.3) К раствору 2 моль NOCl в небольшом количествесухого CCl4, охлаждаемому смесью хлорида натрия и льда, приливают по каплямраствор 1 моль SbCl5 также в небольшом количестве CCl4. Выпавший желтый осадокотсасывают, промывают небольшим объемом холодного CCl4 и сушат в вакууме надP4O10.iСвойства. Желтые кристаллы; в токе углекислого газа при 150оС возгоняется. Взакрытой ампуле плавится при 170оС.
Разлагается во влажном воздухе.1.5.3. Получение иодида сурьмы (III) (SbI3). [6] с. 145 – 146(Опыт проводить в присутствии преподавателя, под тягой, вдали от огня!)В трехгорлую колбу 1 поместить 1 г тонкоизмельченной сурьмы и прилить 50 млбензола. 3.5 г кристаллического иода растворить в минимальном количестве бензола.Поместить раствор в капельную воронку 2. Нагреть смесь в реакционной колбе 1 докипения при помешивании. Нагревание вести на водяной бане, пользоваться плиткойс закрытой спиралью! Маленькими порциями прикапывать из капельной воронкираствор иода в бензоле, не прекращая нагревания. Нагревание продолжать еще 1 – 1.5 чдо полного растворения сурьмы.
Оставить раствор на ночь в приборе, на другой деньотфильтровать кристаллы иодида сурьмы (III). Если кристаллы не выпали и осталасьнепрореагировавшая сурьма, то необходимо нагревать раствор и профильтровать егогорячим сквозь бумажный фильтр на воронке для горячего фильтрования.Удалить раствор (под тягой, вдали от огня!) на водяной бане до появлениякристаллической пленки. Охладить раствор до комнатной температуры. Отфильтроватьвыпавшие кристаллы, используя стеклянный фильтр No 3.Полученные кристаллы иодида сурьмы (III) в фарфоровой лодочке поместить вконец кварцевой трубки (длиной 60 – 70 см), обогреваемой трубчатой электропечью.Пропустить через трубку ток сухого диоксида углерода, повысить температуру до 200оСи поддерживать ее в течение 30 – 40 мин.
Охладить прибор и перенести кристаллы,собравшиеся в холодном конце трубки, во взвешенный бюкс, взвесить и рассчитатьвыход в процентах.iСвойства. Красные гексагональные кристаллы. Пл. 4.92 г/см3 (17оС). Tпл. 170.5оС,Tкип. 401.6оС. Растворяется в сероуглероде, бензоле, соляной и иодистоводороднойкислотах.1.5.4. Триоксовисмутат (V) натрия NaBiO3⋅aq. [4] т. 2, с. 649170 г Bi2O3 взмучивают в 1.5 л 40%-ного раствора едкого натра и окисляют притемпературе кипения и энергичном перемешивании путем постепенного приливания400 г брома. Образовавшийся бурый осадок отфильтровывают, промывают 40%-нымраствором едкого натра и затем взмучивают осадок в 3 л воды.
Полученную суспензиюнекоторое время встряхивают, пока окраска не перейдет из бурой через светлокоричневую в желтую. После отстаивания осадок фильтруют, вносят в 1.5 л 53%-ногораствора гидроксида натрия и кипятят в течение получаса с обратным холодильником.Образовавшийся бурый осадок после отстаивания хорошо фильтруется. Его промывают50%-ным раствором NaOH, вносят еще во влажном состоянии в колбу с 3 л воды ивстряхивают в течении некоторого времени.
Когда желтый осадок отстоится, егоотфильтровывают, хорошо промывают водой и, наконец, высушивают на глиняныхтарелочках. Выход 170 г.iСвойства. Желтые тонкие иглы. Содержание воды переменное, колеблется от3.5 до 5 молекул воды на формульную единицу. Реагирует с кислотами с частичнымрастворением и образованием высших оксидов висмута.
На холоду в сернокисломрастворе окисляет ионы Mn(II) до перманганата. Формульная масса NaBiO3 280.01.6. Углерод, кремний, олово, свинец1.6.1. Получение цианата калия KCNO. “Inorganic Syntheses” v. 2, p. 87Тщательно смешивают 20 г тонкоизмельченного безводного карбоната калия и 23 гмочевины.
Смесь нагревают в вытяжном шкафу в фарфоровой чашке на горелке, пламякоторой постепенно увеличивают. Время от времени смесь необходимо уминать, ноне перемешивать. Смесь частично плавится, причем выделяется большое количествоаммиака.Затем смесь становится почти твердой, потом снова расплавляется, образуяпрозрачную жидкость. Когда поверхность расплава почти полностью освободится отпузырьков, пламя убирают и проводят качественную пробу на карбонат. Если в расплавесодержится некоторое количество карбоната, то в него следует добавить 0.5 г мочевиныи продолжать нагревание смеси.
Когда расплав окажется свободным от карбоната,его переливают в сухую ступку, которую быстро вращают, пока кристаллы не начнутприставать к стенкам. Вещество легче растирать в горячем состоянии. Выход сырогоKCNO составляет около 90%.◦ Очистка ◦ 20 г тонкоизмельченного сырого цианата калия перемешивают с 20 млводы при 50оС почти до полного растворения. К раствору добавляют 5 – 10 капельледяной уксусной кислоты до нейтральной реакции по фенолфталеину. Затем теплыйраствор быстро отфильтровывают в колбу на 250 мл и добавляют 50 – 60 мл спирта.После высаливания жидкость с кристаллами помешивают и дают выстояться околополучаса.
Затем кристаллы отделяют на стеклянном фильтре, промывают спиртом иэфиром. Продукт сушат в вакуумном эксикаторе над P2O5.◦ Качественный анализ ◦ Карбонат. Кончиком стеклянной палочки прикасаются кповерхности расплава цианата и образовавшийся слой твердого вещества растворяютв 2 мл дистиллированной воды. Добавляют 10 капель 0.1 М раствора нитрата бария.В течение 1 мин выпадает осадок углекислого бария, что указывает на присутствиекарбонат-иона.Ион аммония и мочевина. К раствору 0.1 г цианата в 2 мл дистиллированной водыдобавляют несколько капель 0.1 М раствора сулемы. Смесь подщелачивают растворомедкого натра.
Появление белого осадка указывает на присутствие иона аммония илимочевины. Появление желтого осадка окиси ртути указывает на отсутствие этихпримесей.Цианид. Раствор цианата, содержащий соль двухвалентного железа, подщелачиваютраствором едкого натра, слегка нагревают, подкисляют и затем добавляют несколькокапель раствора FeCl3. Образование берлинской лазури указывает на присутствиецианида.iСвойства.
Бесцветные тетрагональные кристаллы. Пл. 2.06 г/см3 (20оС). Хорошорастворим в воде: 75 г на 100 г воды при 25оС.1.6.2. Получение циануровой кислоты (CONH)3 [4] т. 3, с. 694Мочевину нагревают до 160 – 200оС и полученный сырой продукт дваждыперекристаллизовывают из горячей воды; после первого фильтрования к 1 л растворадобавляют 10 мл концентрированной соляной кислоты.Продажную циануровую кислоту также очищают путем перекристаллизации.iСвойства.
М 129.07. Бесцветное кристаллическое вещество, выделяется из воды ввиде дигидрата. Пл. 1.768 г/см3. Tпл. > 360оС. Растворимость в воде 0.25 г на 100 г воды(17оС), 0.35 г на 100 г этилового спирта (22оС). Другие названия: 2,4,6-триокси-1,3,5триазин; симм-триазинтриол; трициановая кислота.1.6.3. Получение кристаллического кремния.Смесь 2 г свежеприготовленных алюминиевых опилок, 1.8 г предварительнопрокаленного SiO2 перетирается в фарфоровой ступке, добавляется 2.5 г порошка серыи помещается в железный тигель. В углубление, выдавленное в центре смеси засыпаетсяинициирующий состав (Mg + BaO2) и вставляется лента магния (или селитрованнаябумажка).