Властивості елементів VI-В групи та їхніх властивостей

Мета роботи: Ознайомитись з властивостями Хрому, Молібдену, Вольфраму та їхніх оксиді, гідроксидів, найважливіших солей різних умовах. Визначити сфери використання цих елементів та їхніх сполук в технологічних та біохімічних системах.

Дослід 1. Взаємодія Хрому з кислотами.

У дві пробірки внести по кусочку Хрому або ферохрому. В першу пробірку добавити HCl, у другу – HNO₃. Простежити виділення газу (якого?) у першій пробірці і появу там розчину синього кольору, характерного для іона Cr²⁺. Чи пройде реакція у другій пробірці? Злити азотну кислоту, промити метал дистильованою водою і добавити в пробірку концентровану HCl. Чи відбудеться реакція в цьому випадку? Як діє концентрована HNO₃ на Хром?

Дослід 2. Добування і властивості Хром (III) оксиду.

Добути у двох пробірках Хрому (III) гідроксид взаємодією солі хрому (III) з 2 н розчином лугу. Луг добавляти по краплинах до появи брудно зеленого осаду хром (III) гідроксиду. Дослідити відношення хром (III) гідроксиду до кислоти і лугу. Для цього до Cr(OH)₂, добутого в першій пробірці, добавити кілька краплин 2 н розчину HCl, а до осаду Cr(OH)₃, який міститься у другій пробірці, добавити 2 н розчин лугу до розчинення осаду. Пояснити ці властивості Cr(OH)₃ і написати відповідні рівняння реакцій.

Дослід 3. Окиснення сполук Хрому (III).

У пробірку внести 5-10 крапель розчину Хрому (III) на папірець універсального індикатора. Для цього на стрічку папірця нанести кілька краплин розчину сульфату хрому і зафіксувати зміну кольору. За цією зміною кольору визначити по шкалі pH розчину. Виходячи із pH розчину написати рівняння реакцій гідролізу в іонній і молекулярній формах.

Дослід 4. Перехід хромату в біхромат і навпаки.

До розчину дихромату калію (5-10 краплин) додати по краплях розчин лугу до зміни кольору із жовтогарячого на жовтий, а потім до цього розчину добавляти по краплинах 2 н розчин H₂SO₄ до зміни кольору із жовтого знову на жовтогарячий. Записати відповідні рівняння реакцій. Як зміщується ріновага Cr₂O₇^2- + H₂O ó 2 CrO₄^2- + 2H⁺, якщо добавляти: а) луг; б) кислоту?

Дослід 5. Добування малорозчинних хроматів.

У три пробірки з розчином калій хромату (по 5-10 краплин) добавити по 5 краплин розчинів: в першу пробірку – барій хлориду, в другу пробірку плюмбум нітрату, в третю арґентум нітрату. Відмітити колір осадів. Записати відповідні рівняння реакцій у молекулярній та іонній формах.

Дослід 6. Окисні ластивості сполук Хрому (VI).

У дві пробірки налити по 4-5 крапель розчину калій дихромату і добавити кілька краплин (3-4) 2 н H₂SO₄. У першу пробірку нести по краплинах H₂S до помутніння, у другу – 4-5 краплин розчину калій йодиду. У обох пробірках зміниться колір. Пояснити зміни, які відбулися в пробірках, і написати відповідні рівняння реакцій.

Дослід 7. Добування і властивості молібденової кислоти.

У дві пробірки налити по 4-5 крапель розчину амонію молібдату (NH₄)₂MoO₄ І прилити туди по краплинах концентровану HCl до випадіння осаду молібденової кислоти. У одну із пробірок з осадом прилиати по краплинах луг, у другу – концентровану H₂SO₄. Чи розчиняються осади? Записати рівняння реакцій: а) добування молібденової кислоти H₂MoO₄ ; б) взаємодії молібденової кислоти з лугом; в) взаємодії молібденової кислоти з концентрованою H₂SO₄ з утворенням солі молібденової кислоти MoO₂SO₄. Який хімічний характер має молібдену (˅ I) гідроксид?

Дослід 8. Добування гетерополісполук молібдену (VI).

До 0, 5 н розчину амонію молібдату (5-6 краплин) добавити 2-3 краплини концентрованої HNO₃ і 2-3 краплини розчину натрію гідрофосфату. Суміш трохи підігрівати на пальнику до появи жовтого осаду. Утворюється (NH₄)₃ |P(Mo₃O₁₀)|. Рівняння реакції буде

12 (NH₄)₂MoO₄ + Na₂HPO₄ + 23 HNO₃ = (NH₄)₃ |P(Mo₃O₁₀)| + 2 NaNO₃ + 21 NH₄NO₃ + 12 H₂O

Дослід 9. Відновлення молібдату амонію.

У пробірку внести 3-4 краплини 0, 5 н розчину молібдату амонію, підкислити 2-3 краплини HCl і добавити по краплинах 0, 5 н розчин хлориду олова (II) до зміни кольору. Утворюється так звана молібденова синька- суміш сполук Mo(˅ I), Mo(˅), а також інших низьких ступенів окиснення молібдену.

Завдання та запитання для самопідготовки

1. Записати електронні формули Хрому і Молібдену. Пояснити чому в нормальному стані Хром і Молібден мають електронні конфігурації (n-1)d⁵nS¹ , а не (n-1)d⁴nS².

2. Які ступені окислення характерні для Хрому, Молібдену і Вольфраму? Які з них є найстійкішими для кожного елементу умовах наявності: а) сильного окисника, б) відновника?

3. У вигляді яких іонів існує: а) Cr(III), б) Cr(˅ I), в) 1)водному, 2)кислому, 3)лужному, 4) нейтральному середовищах?

4. Що являє собою «хромова суміш» та де вона використовується?

5. Охарактеризувати поведінку молібденової та вольфрамової кислот в: а) кислому, б) лужному середовищі. Як отримують: 1) ізополікислоти, 2) гетерополікислоти Молібдену та Вольфраму(навести приклади таких кислот).

6. Отримання та особливості поведінки сполук Cr(II).

7. Закінчити рівняння реакцій:

Cr₂O₃ + Na₂CO₃ + KClO₃ → (NH₄)₂MoO₄ + Na₂HPO₄ + HNO₃ →

K₂Cr₂O₇ + Zn + H₂SO₄ → CrCl₃ + Na₂S + H₂O →

K₂CrO₇ + Na₂SO₃+ H₂SO₄ → CrCl₃ + NaOH + H₂O₂ →

Na₂Cr₂O₇ + HCl_(конц) → Cr(SO₄)₃ + NaBiO₃ + H₂SO₄ →

Cr(SO₄)₃ + PbO₂ + KOH → K₂Cr₂O₇ + (NH₄)₂S + H₂SO₄ →

MoS₂ + HNO_3(конц) → W + HNO₃ + HF →

FeWO₄ + O₂ + Na₂CO₃ → (NH₄)₂Cr₂O_{7(нагрівання)} →

MoS₂ + O_{2(нагрівання)} → K₂CrO₄ + H₂SO₄ →

Mo + H₂SO_{4 (конц)}→ NaCrO₂ + NaOH + PbO₂ →

CrO₃ + C₂H₅OH + H₂SO₄ → CrCl₂ + Cl₂ + H₂O →

Fe(CrO₂)₂ + O₂ + Na₂CO₃ → K₂Cr₂O₇ + H₂O₂ + H₂SO₄ →