Опит с железни (III) и алуминиеви фосфати
Добавете 3-4 капки солеви разтвори в две епруветки: в първата - железен (III) хлорид; във втората - алуминиев хлорид или сулфат. Във всяка епруветка добавете 2-3 капки разтвори на натриев ацетат и натриев хидрогенфосфат Na2HPO4. Обърнете внимание на цветовете на валежите. Напишете уравненията на реакцията, като вземете предвид, че в присъствието на натриев ацетат се образуват средни соли: железен (III) фосфат и алуминиев фосфат, неразтворими в оцетна киселина.
Тестови въпроси:
1. Защо свободният фосфор (за разлика от неговия аналог - азот) не се среща в природата?
2. Какви йони присъстват в разтвор на фосфорна киселина?
3. Каква е графичната формула и основността на H3PO4? Как се наричат солите на тази киселина?
4. Каква е графичната формула и основността на HPO3? Как се наричат солите на тази киселина?
5. Каква е графичната формула и основността на H2P4O7?
6. Какви съединения се наричат фосфиди? Дайте формули:
а) магнезиев фосфид; б). алуминиев фосфид; V). бариев фосфид.
7. Фосфинът може да се получи чрез действието на KOH върху аналог на амониев йодид - фосфониев йодид. Напишете уравнение за тази реакция.
8. При силно нагряване фосфорната киселина се превръща в метафосфорна. Напишете уравнението на реакцията.
9. Напишете формули:
А). магнезиев дихидроген фосфат
б). магнезиев хидроген фосфат
V). магнезиев ортофосфат
Ж). железен (II) хидроген фосфат
д). железен (II) ортофосфат
д). железен (III) хидроген фосфат
и). железен (III) ортофосфат
з). железен (II) дихидроген фосфат
И). железен (III) дихидроген фосфат
10. 1 mol калциев хидроксид се добавя в първия случай към разтвор, съдържащ 1 mol H3PO4, а във втория - към разтвор, съдържащ 2mol H3PO4. Какъв е съставът на солите и в двата случая?
11. Химичен анализ установява следния състав на солта: H6NPO4. Как да модифицирам тази формула, така че да е ясно, че това наистина е сол? Назовете солта и напишете уравнението за нейната дисоциация.
12. 100 g метафосфорна киселина се разтварят чрез нагряване в 50 ml вода. Какво вещество е получено и каква е неговата масова част (в%) в разтвор?
13. Защо реакцията на цинк с разредена HNO3 не отделя амоняк като газ?
14. Изберете коефициенти в следните уравнения:
15. Как да различим разтворите на нитрити и нитрати?
16. Каква е най-високата теоретично възможна концентрация (%) на HNO3, получена при реакцията: NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O?
17. Колко литра NH3 при n.o.s. трябва да се разтвори в 1л. вода за получаване на 10% разтвор на амоняк?
18. В равновесна система: N2 + 3H2 2NH3
концентрациите на H2 и N2 са съответно 2 и 3 mol/L. Константата е 2,25. Определете равновесната концентрация на амоняк.
19. Напишете уравненията на реакцията, съответстващи на следните трансформации:
20. При 20°C 6,8 × 10 -4 мола азот се разтварят в 1 литър вода. Колко азотни молекули се съдържат в 1 литър от този разтвор?
21. Масата на 167 ml (н.о.) азот е 0,21 g. Определете броя на атомите в молекулата на азота.
22. Амониевият карбонат вече при стайна температура, отделяйки амоняк, се превръща в амониев бикарбонат. Напишете уравнение за тази реакция.
23. Горещ въглен, хвърлен в концентрирана HNO3, продължава да гори; това освобождава кафяв газ и газ, който образува бяла утайка с варовита вода. Напишете уравнението на реакцията.
24. Съставете графични формули на следните соли: Zn (NO3) 2, Al (NO2) 3, KNO3. Име сол.
25. Колко грама63% HNO3 могат да се получат от 170 g NaNO3?
Сребро.
| S сяра |
Кислородът, според терминологията на Менделеев, се отнася до типичните елементи. Неговите валентни състояния са ограничени от възможността за образуване на две единични връзки в съответствие с наличието на два несдвоени електрона в атома.
Аналозите на кислорода (сяра, селен и телур) имат свободни квантови клетки наd-енергийните поднива и при възбуждане на атомите са в състояние да запълнятd-орбиталите с електрони. Следователно S, Se и Te са способни да проявяват +2, +4 и +6 степени на окисление и, подобно на кислорода, те проявяват -2 валентност. Серният атом в най-възбудено състояние е представен на диаграмата.
S* ….3s 1 3p 3 3d 2
Отстраняването на електрон от серен атом изисква енергия DH=+239 kcal/mol. Добавянето на два електрона е много по-лесно:
S + 2ē ® S 2- DH= +79 kcal/mol
Следователно сярата (подобно на селена и телура), подобно на кислорода, в бинарните съединения е по-често в състояние S 2-. За сярата такива съединения ще бъдат сулфиди, за кислород - оксиди. Сярата образува ковалентни съединения с флуор и кислород: SF6, SO2, SO3.
В по-ниските ковалентни състояния сярата влиза в състава на протеините, образувайки сулфидни мостове, които заедно с други фактори определят по-високата пространствена организация на протеиновата молекула в живия организъм. Големи количества серни съединения с по-висока валентност(H2SO4) се синтезират и използват главно в химическата промишленост.
Селенът, телурът и техните съединения придобиха голямо значение като полупроводникови материали.
Разгледайте основните свойства на свободната сяра и нейните съединения в различни валентни състояния.
Молекулата на сярата се състои от 8 атома, разположени не в равнина, а в пространството. Пространствената конфигурация на молекулата на сярата има формата на пръстени (фиг. 1).
 |
Ориз. 1. Пространствена конфигурация на молекулата S8
Сярата съществува под формата на няколко модификации. При стайна температура и до 96 ° C, ромбичната модификация е стабилна. При 96°C ромбичната сяра се превръща в моноклинна сяра, която се топи при 119,2°C. При по-висока точка на топене сярата е подвижна жълта течност. Когато температурата се повиши над 160°C, вискозитетът се увеличава, достигайки максимум при 187°C. В същото време сярата потъмнява. По това време серните пръстени започват да се разпадат и атомите на пръстена се свързват един с друг, образувайки дълги вериги, съдържащи до 106 атома.
При 200°C сярата изглежда като тъмнокафява, много вискозна смола. Над 200°C веригите на сярата се разкъсват, дължината на макромолекулите намалява и вискозитетът отново намалява. Течността става подвижна, но тъмният цвят се запазва до 445°C. При 445°C сярата кипи, образувайки жълто-оранжеви пари (фиг. 2).
Спектралното изследване на структурата на молекулите на сярата в газовата фаза доказа съществуването на молекули от S8 до S2 с преобладаване на молекули с четен брой атоми. При температури над 2000 ° C серните пари преминават в моноатомно състояние -S.
Сероводородът е аналог на водата. В това състояние сярата е двувалентна. Разтвор на сероводород във вода е слаба двуосновна сярноводородна киселина. Първо и второконстанти на електролитна дисоциация:
H2S H + + HS - II. HS-H++S2-
K1= _______________ = 0,87 * 10 -7; K2= __________________ = 0,79 * 10 -13
Без значение колко малка е първата константа на дисоциация на хидросулфидната киселина, тя все още е милиард пъти по-голяма от константата на дисоциация на водата
Тъй като хидросулфидната киселина H2S е двуосновна, тя образува два вида соли: Me II S сулфиди и Me I HS хидросулфиди.
В степента на окисление (+4) сярата образува оксид - SO2, сярната киселина - H2SO3 и нейните соли - сулфити. Серният диоксид и сярната киселина показват слаби киселинни свойства, поради което разтворимите средни соли - сулфити на алкални метали - се хидролизират от анион и имат алкална реакция във воден разтвор. Повечето от средните соли - сулфити са слабо разтворими. Киселите хидросулфитни соли се разтварят по-добре във вода и техните разтвори имат леко кисела среда.
В най-високата степен на окисление (+6) сярата образува оксид - SO3 и сярна киселина H2SO4, които имат силно киселинни свойства. Повечето от неговите соли - сулфати - са силно разтворими във вода. Изключение правят само слабо разтворимите сулфати на алкалоземни метали.
Редокс свойствата на съединенията са показани в диаграмата на Latimer.
Диаграма на Латимер за сяра
а) в кисела среда:
б) в алкална среда:
Лаборатория 14