Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Опыт 10. Комплексные соединения кобальта и никеля






а) Аквакомплекс кобальта (II) и его разрушение

В две пробирки поместить по 4 - 5 капель насыщенного раствора соли кобальта (II). В первую пробирку добавить 2 капли концентрированной хлороводородной кислоты (плотность 1, 19 г/см3), во вторую пробирку внести небольшой кусочек предварительно прокаленного на асбестированной сетке хлорида кальция. Что наблюдается?

В третью пробирку поместить 1 микрошпатель соли кобальта(II) и 3 - 4 капли этилового спирта, отметить цвет полученного раствора. Прибавить к раствору

7 - 8 капель воды до нового изменения окраски.

Написать стеклянной палочкой, смоченной 0, 02 н. раствором СоС12, какое-либо слово на фильтровальной бумаге. Подсушив бумагу, поднести ее к пламени горелки и слегка подогреть, пока текст не станет видимым. Обратить внимание на последующее обесцвечивание надписи при охлаждении.

Описать наблюдаемые явления. Изменение цвета раствора во всех случаях объясняется тем, что непрочный комплексный ион [Со(Н2О)6]2+ сообщает раствору розовую окраску.

 

б) Получение комплексного роданида кобальта (II)

Поместить в пробирку 2 капли насыщенного раствора соли кобальта (II) и добавить 5 - 6 капель насыщенного раствора роданида аммония. Учесть, что при этом образуется раствор комплексной соли (NH4)2[Со(SCN)4]. Комплексные ионы [Со(SCN)4]2- - окрашены в синий цвет, а гидратированные ионы [Со(Н2О)6]2+ - в розовый. Отметить цвет полученного раствора.

Разбавить его водой до изменения окраски, добавить 2 капли смеси спирта с эфиром, размешать раствор стеклянной палочкой и вновь наблюдать изменение окраски. Затем в ту же пробирку прилить дистиллированную воду, наблюдая постепенное изменение окраски.

Описать наблюдаемые явления. Написать:

- уравнение диссоциации комплексной соли кобальта;

- уравнение диссоциации комплексного иона;

- выражение константы нестойкости комплексного иона.

Какова роль воды и спирта в смещении равновесия диссоциации комплексного иона?

 

в) Получение аммиакатного комплекса кобальта

К 3 - 4 каплям раствора соли кобальта (II)прибавлять по каплям 25%-ный раствор аммиака до выпадения осадка гидроксида кобальта (II) и его дальнейшего растворения вследствие образования комплексного соединения, в котором кобальт имеет координационное число, равное 6. Полученный раствор разлить в две пробирки. В одной из них тщательно перемешать раствор стеклянной палочкой до изменения окраски вследствие окисления полученного комплексного соединения кобальта (II) в комплексное соединение кобальта (III). Почему аммиакатный комплексный ион Со(II) окисляется кислородом воздуха, тогда как аквакомплекс Со (II) удается окислить лишь пероксидом водорода? Во вторую пробирку добавить 2 - 3 капли 3%-ного раствора пероксида водорода. Объяснить изменение окраски. Затем прилить в обе пробирки по 2 - 3 капли раствора сульфида аммония. Объяснить, почему выпадает осадок.

Написать уравнения реакций:

- образования аммиакатного комплекса кобальта (II);

- его окисления кислородом воздуха и пероксидом водорода с образованием аммиакатного комплекса кобальта (III);

- диссоциации полученных комплексных соединений;

- диссоциации комплексных ионов и выражения констант их нестойкости; какой комплексный ион прочнее? Ответ мотивировать;

- взаимодействия аммиакатного комплекса кобальта (III) с сульфидом аммония;

- сравнить координационные формулы комплексных соединений кобальта в разных степенях окисления. Отличается ли их пространственная конфигурация?

 

г) Получение нитритного комплекса кобальта(II)

Поместить в пробирку 3 - 4 капли насыщенного раствора соли кобальта (II) и 1 микрошпатель кристаллического нитрита калия. Добавить 1 - 2 капли 2н раствора серной кислоты. Какой газ выделяется? Через несколько минут наблюдать выпадение осадка, отметить его цвет.

Написать уравнения реакций, учитывая, что нитрит калия в присутствии серной кислоты окисляет кобальт (II) до кобальта (III), в результате чего образуется нерастворимое комплексное соединение K3 [Со(NO2)6]. Записать название полученного комплексного соединения.

 

д) Получение аммиакатного комплекса никеля(II)

Один микрошпатель соли никеля (II) растворить в 5 каплях воды. Добавить 5 капель 25%-ного раствора аммиака. Как изменяется цвет раствора? Добавить к раствору 2 - 3 капли раствора сульфида аммония. Что выпадает в осадок?

Написать уравнения реакций:

- образования аммиакатного комплекса никеля (координационное число никеля равно 6);

- диссоциации комплексного соединения и комплексного иона;

- взаимодействия полученного комплексного соединения никеля с сульфидом аммония. Объяснить механизм взаимодействия, пользуясь константой нестойкости комплексного иона и произведением растворимости сульфида никеля.

 

Контрольные вопросы

1. Написать электронные формулы атомов железа, кобальта, никеля.

2. Какие степени окисления характерны для атомов элементов железа, кобальта, никеля?

3. Какое из веществ Fe(OH)2, Co(OH)2 или Ni(OH)2 является более сильным восстановителем? Вывод сделать на основании реакций этих гидроксидов с кислородом воздуха, Н2О2 и Br2 (сила окислителя увеличивается в ряду О2 ® Н2О2 ® Br2).

4. Написать уравнения реакций, при помощи которых можно различить ионы Fe2+ и Fe3+.

5. Как получить из металлического железа соль железа (II)? Написать уравнение реакции.

6. Как получить из металлического железа соль железа (III)? Написать уравнение реакции.

7. Какая соль железа сильнее подвергается гидролизу: FeCl2 или FeCl3? Написать уравнения реакций гидролиза. Какая реакция среды растворов этих солей?

8. Как перевести соль железа (II) в соль железа (III)? Привести пример такого перехода.

 

9. Как перевести соль железа (III) в соль железа (II)? Привести пример такой реакции.

10. Могут ли существовать совместно: а) Fe(OH)2 и H2O2?

б) Ni(OH)2 и Н2О2? Почему? Если идет реакция, то написать её.

11. Могут ли существовать совместно: а) Ni(OH)2 и Br2?

б) FeCl3 и KI? Если идут реакции, то написать их.

12. Какой гидроксид - Fe(OH)2 или Ni(OH)2 может окислиться кислородом воздуха? Если реакция идёт, написать её.

13. На чистую поверхность сплава нанесли 1-2 капли концентрированной кислоты и через 2-3 мин к капле приложили фильтровальную бумагу, смоченную раствором KCNS. На бумаге появилось красное пятно. Какой металл присутствует в сплаве? Написать реакцию.

14. Как можно получить в лаборатории Со(ОН)3 и Ni(OH)3? Написать уравнения реакций.

15. При насыщении хлором гидроксида железа(III), взвешенного в растворе гидроксида калия, образуется феррат калия. Написать уравнение реакции.

16. Написать уравнения реакций: а) между ферратом бария и концентрированной соляной кислотой; б) между ферратом калия и иодидом калия.

17. Что происходит при добавлении раствора карбоната натрия: а) к раствору сульфата железа (II); б) раствору сульфата железа (III)? Чем вызывается различие в характере образующихся продуктов? Написать уравнения реакций.

18. Написать уравнения реакций, которые могут протекать при действии раствора сульфида натрия: а) на раствор хлорида железа(II); б) на раствор хлорида железа(III). Можно ли полученный осадок растворить в избытке соляной кислоты?

19. Какие соединения образуют железо, кобальт, никель с монооксидом углерода? В каких условиях их получают?

20. Привести примеры реакций получения ферритов. Что происходит при добавлении к ферриту натрия избытка воды? Написать уравнения реакций.

21.Написать уравнение реакции между ВаFеО4 и концентрированной соляной кислотой.

22. Написать уравнение реакции между K2FeO4 и иодидом калия в сернокислой среде.

23.Что происходит со взвесью малорастворимого карбоната железа(II) в воде: а) при насыщении ее диоксидом углерода; б) при стоянии на воздухе? Написать уравнения реакций.

24.Написать уравнение реакции, происходящей при добавлении KMnО4 к подкисленному серной кислотой раствору K4[Fe(CN)6].

25.Написать уравнение реакции образования берлинской лазури и взаимодействия ее с растворами щелочей.

26.Закончить уравнения реакций взаимного превращения ионов:

[Fe(CN)6]4- → [Fe(CN)6]3- + e

в зависимости от природы партнера:

а) K4[Fe(CN)6] + K2Cr2O7 + H2SO4

б) K3[Fe(CN)6] + SnCl2 + HCl →

в) K4[Fe(CN)6] + I2 → (при рН = 8)

г) K3[Fe(CN)6] + KI → (при рН = 1)

 

27.Окислительно-восстановительные потенциалы систем:

Me(ОН)2 + OH- → Me(OH)3 + e

имеют для гидроксидов железа(II), кобальта(II) и никеля(II) соответственно следующие значения: - 0, 56, 0, 2 и 0, 49 В. Обосновать различное поведение гидроксидов в воде по отношению к кислороду воздуха, если потенциал системы 4ОН- → О2 + 2Н2О + 4e составляет 0, 401 В.

28.Как относятся гидроксиды железа (III), кобальта(III) и никеля(III) к соляной и серной кислотам? Написать уравнения реакций.

29.Окислительно-восстановительные потенциалы систем:

Co2+ → Co3+ + e

[Co(NH3)6]2+ → [Co(NH3)6]3+ + e

соответственно равны 1, 842 и 0, 1В. В каком виде Со (III) более стабилен и вкаком проявляет более сильные окислительные свойства?

30. Определите, начиная с какой температуры происходит разложение пентакарбонилжелеза. Для расчета используйте стандартные энтальпии образования и энтропии для монооксида углерода, железа и пентакарбонилжелеза.

31. При насыщении хлором гидроксида кобальта (II), взвешенного в растворе гидроксида калия, образуется оксид кобальта (III). Напишите уравнение реакции.

32. Охарактеризуйте отношение железа к растворам соляной, концентрированной серной, разбавленной и концентрированной азотной кислот. Составьте уравнения реакций.

33. Охарактеризуйте отношение кобальта к растворам соляной, концентрированной серной, разбавленной и концентрированной азотной кислот. Составить уравнения реакций.

34. Охарактеризуйте отношение никеля к растворам соляной, концентрированной серной, разбавленной и концентрированной азотной кислот. Составить уравнения реакций.

35. Как влияет на коррозию железа его контакт с другими металлами? Какой металл будет разрушаться первым на поврежденной поверхности луженного, оцинкованного и никелированного железа? Составьте уравнения коррозионных процессов.

36. Напишите формулу соли Мора. Определите массовую долю железа (%) в соли Мора.

37. Предложите способы выделения железа и никеля в виде индивидуальных соединений из минерала состава (Fe, Ni)9S8, содержащего примесь металлической платины. Как получить из выделенных соединений железо и никель в виде металлов? Напишите уравнения реакций.

38. Предложите способы выделения железа и кобальта в виде индивидуальных соединений из минерала состава (Fe, Co)9S8. Как получить из выделенных соединений железо и кобальт в виде металлов? Напишите уравнения реакций.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.