Лабораторная работа №2 (Муллаянов)
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет
Кумертауский филиал
Кафедра «ЕН и ОТД»
Отчёт
по лабораторной работе №2
«Химическая связь»
Выполнил:
студент гр. ТМ-108
Тимербаев Рафаэль
Проверил:
преподаватель
Муллаянов Р.Х.
2008 г.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
Химическая связь.
Цель работы: изучение характерных особенностей химических
реакций комплексообразования, свойств различных комплексов с целью
использования их в технологии получения, очистки металлов и их обработки.
Краткая справка
Взаимодействие атомов, приводящее к образованию молекул простых
и сложных веществ, а также кристаллов, называют химической связью.
Основным критерием химического взаимодействия атомов, ионов и
молекул является изменение электронной плотности.
Образовавшаяся новая молекула устойчива только в том случае, ее;
энергия возникших частиц ниже энергии исходных, то есть имеет место
выделение энергии и уменьшение энтальпии системы.
Полностью заполненные (согласно принципу Паули) двумя
электронами атомные орбитами являются стабильными. По этой причине и
атомы, имеющие такие орбитами, являются устойчивыми и не проявляют
химической активности (например, инертные газы). Поскольку любая
система (в том числе и атомная) с1нймится занять устойчивое положение, то
атомы в химических реакциях стремятся приобрести завершенные
электронные оболочки.
При образовании более сложных систем происходит
перераспределение валентных электронов между атомами, участвующими в
образовании химической связи. В зависимости от характера распределения
электронной плотности в веществе различают три основных типа
химической связи: ковалентную, ионную и металлическую.
Экспериментальная часть
Получение комплексных катионов и анионов
Цель работы: научиться использовать реакции комплексообразования
для разделения катионов.
Порядок выполнения работы:
а) в одну пробирку налили 3 капли 0,1 М раствора соли Mn
2
S0
4
, в
другую – 3 капли 0,1 М раствора соли NiSO
4
. В каждую пробирку добавили
постепенно 15 капель концентрированного раствора NH
2
OH.
Отметили первоначальное образование осадка в обеих пробирках
дальнейшее растворение его во второй пробирке. Напишем уравнения
химических реакций, в результате которых образуется комплексный катион
[Ni(NH
3
)
6
]:
MnSO
4
+ 2NH
4
OH = Mn(OH)
2
+ (NH
4
)
2
SO
4
NiSO
4
+ 6NH
4
OH = [Ni(NH
3
)
6
] SO
4
+ 6H
2
O
б) в одну пробирку налили 3 капли 0,2 М раствора соли FeCl, в другую
- 3 капли 0,1 М раствора соли Cr
2
(SO
4
)
3
. В каждую пробирку добавляли по
каплям раствор NaOH (в избыточном количестве). Отметили первоначальное
образование осадков в каждой пробирке и растворение осадка во второй
пробирке. Напишем уравнения химических реакций с учетом образования
комплексного аниона [Сr(ОН)
6
]
3-
(это говорит о возможности использования
реакций, комплексообразования для качественного анализа катионов):
FeCl
3
+ 3NaOH Fe(OH)
3
+ 3NaCl
Cr
2
(SO
4
)
3
+ 6NaOH 2Cr(OH)
3
+ 3Na
2
SO
4
Комплексные соединения в реакциях обмена
Цель работы: научиться использовать реакции комплексообразования
для открытия отдельных катионов.
Порядок выполнения работы:
а) в две пробирки налили по 3 капли 0,1 М раствора соли FeSO
4
. Затем
в одну пробирку добавили 3 капли 0,1 н раствора соли K
4
[Fe(CN)
6
], в другую
- 3 капли раствора K
3
[Fe(CN)
6
].
Отметили, в какой пробирке появилось синее окрашивание,
обусловленное образованием турибуллевой сини Fe
3
[Fe(CN)
6
]
2
.
FeSO
4
+ K
4
[Fe(CN)
6
] =
FeSO
4
+ K
3
[Fe(CN)
6
] =
б) в две пробирки налили по 3 капли 0,1 н раствора соли FeCl
3
. Затем в
одну пробирку добавили 3 капли раствора соли K
3
[Fe(CN)
6
], в другую - 3
капли раствора K
4
[Fe(CN)
6
].
Отметили, в какой пробирке появилось синее окрашивание,
обусловленное образованием берлинской лазури Fe
4
[Fe(CN)
6
]
8+
. Напишем
уравнения химических реакций. Это показывает о возможности
использования реакций комплексообразования для качественного анализа
катионов:
3FeCl
3
+ K
3
[Fe(CN)
6
] =Fe
3
[Fe(CN)
6
]
2
+ 3KCl
4FeCl
3
+ 3K
4
[Fe(CN)
6
] = Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
+ 12KCl
Образование внутрикомплексных соединений.
Цель работы: изучить возможности использования реакции
образования внутрикомплексных соединений для открытия катионов и их
количественного определения.
Порядок выполнения работы:
На фильтровальную бумагу нанесли каплю 0,5 М раствора соли NiSО
4
.
После того, как капля впиталась, нанесли каплю спиртового раствора
диметилглиоксима. После впитывания этой капли нанесли еще каплю
концентрированного раствора аммиака. Наблюдали появление розового
окрашивания за счет образования диметилглиоксимата никеля.
Ni
2+
+
+2H
+
Диметилглиоксимат никеля
Двойные и комплексные соли
Цель работы: изучить механизм электролитической диссоциации
комплексных и двойных солей. Выявить различие между комплексными
соединениями и двойными солями.
H
3
C
C NOH
C NOH
H
3
C
H
3
C
C NO
C NOH
H
3
C
ON
HON
C
CH
3
C
CH
2
Ni
Необходимо различать двойные и комплексные соли, которые
образуются из более простых солей по реакции соединения.
Образование комплексной соли гексацианоферрата (II) калия:
Fe(CN)
2
+ 4KCN = К
4
[Fe (CN)
6
]
Образование двойной соли Мора:
(NH
4
)
2
SO
4
+ FeSO
4
= (NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
.
Двойные соли устойчивы в твердом состоянии. В растворах эти соли
полностью диссоциированы на ионы:
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
2NH
4
+
+ Fe
3+
+ 2
SO
4
2-
Комплексные соли устойчивы в твердом состоянии. В растворах эти
соли диссоциируют на простые и комплексные ионы:
К
4
[Fe (CN)
6
]
4K
+
+ [Fe (CN)
6
]
4-
Таким образом, комплексные и двойные соли различаются по
механизму электролитической диссоциации в водных растворах.
Порядок выполнения работы:
а) в три пробирки налили по 5-6 капель 2М раствора соли Мора –
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
. В первую добавили 1-2 капли 0,1 М раствора ВаСl
2
, во
вторую – 3 - 4 капли 2М раствора NaOH, нагрели и поднесли к парам
красную лакмусовую бумагу, в третью – 3 - 4 капли раствора К
3
[Fe (CN)
6
].
Напишем уравнения прошедших реакций.
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
+ ВаСl
2
= (NH
4
)
2
SO + ВаSO
4
+ FeCl
2
Наличие иона SO
4
2-
(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
+ 2NaOH= Fe(OH)
2
+ (NH
4
)
2
SO
4
+ Na
2
SO
4
2-
Наличие иона Fe
2+
3(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
+ 2К
3
[Fe(CN)
6
] = Fe
3
[Fe(CN)
6
]
2
+ 3(NH
4
)
2
SO
4
+ 3K
2
SO
4
б) в три пробирки налили по 5-6 капель раствора соли К
4
[Fe(CN)
6
].
В первую пробирку добавили 2М раствор NaOH.
К
4
[Fe(CN)
6
] + 4NaOH
4KOH + Na
4
[Fe(CN)
6
]
Во вторую пробирку добавили 5-6 капель раствора виннокислого
натрия NaHC
4
H
4
O
6
. Слегка потерли стеклянной палочкой о внутреннюю
стенку пробирки. Образовалась тонкая муть осадка КHC
4
H
4
O
6
.
К
4
[Fe(CN)
6
] + 4NaHC
4
H
4
O
6
= 4КHC
4
H
4
O
6
+ Nа
4
[Fe(CN)
6
]
В третью пробирку добавили 1-2 капли 1М раствора FeCl
3
. Наблюдали за
образованием синего осадка берлинской лазури Fe
4
[Fe(CN)
6
]
8+
. Напишем
уравнение реакции.
4FeCl
3
+3 K
4
[Fe(CN)
6
] =Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
+ 12KCl
Вывод: на лабораторной работе мы экспериментально изучили
характерные особенности химических реакций комплексообразования,
свойства различных комплексов с целью использования их в технологии
получения, очистки металлов и их обработки.