Experiență cu fier (III) și fosfați de aluminiu
Adăugați 3-4 picături de soluții de sare în două eprubete: în prima - clorură de fier (III), în a doua - clorură sau sulfat de aluminiu. Adăugați 2-3 picături de soluții de acetat de sodiu și fosfat acid de sodiu Na2HPO4 în fiecare tub. Observați culorile precipitațiilor. Scrieți ecuațiile reacției, ținând cont că în prezența acetatului de sodiu se formează săruri medii: fosfat de fier (III) și fosfat de aluminiu, insolubile în acid acetic.
Întrebări de test:
1. De ce fosforul liber (spre deosebire de analogul său - azotul) nu se găsește în natură?
2. Ce ioni sunt prezenți într-o soluție de acid fosforic?
3. Care este formula grafică și bazicitatea H3PO4? Cum se numesc sărurile acestui acid?
4. Care este formula grafică și bazicitatea HPO3? Cum se numesc sărurile acestui acid?
5. Care este formula grafică și bazicitatea H2P4O7?
6. Ce compuși se numesc fosfuri? Dați formule:
a) fosfură de magneziu; b). fosfură de aluminiu; V). fosfură de bariu.
7. Fosfina poate fi obţinută prin acţiunea KOH asupra unui analog al iodurii de amoniu - iodură de fosfoniu. Scrieți o ecuație pentru această reacție.
8. Cu o încălzire puternică, acidul fosforic se transformă în metafosforic. Scrieți ecuația reacției.
9. Scrieți formule:
A). fosfat dihidrogen de magneziu
b). fosfat acid de magneziu
V). ortofosfat de magneziu
G). fosfat hidrogen de fier (II).
e). ortofosfat de fier (II).
e). fosfat hidrogen de fier (III).
și). ortofosfat de fier (III).
h). fosfat dihidrogen de fier (II).
Și). fosfat dihidrogen de fier (III).
10. 1 mol de hidroxid de calciu se adaugă în primul caz la o soluție care conține 1 mol de H3PO4, iar în al doilea - la o soluție care conține 2mol H3PO4. Care este compoziția sărurilor în ambele cazuri?
11. Analiza chimică a stabilit următoarea compoziție a sării: H6NPO4. Cum se modifică această formulă, astfel încât să fie clar că aceasta este cu adevărat sare? Numiți sarea și scrieți ecuația pentru disocierea ei.
12. 100 g de acid metafosforic au fost dizolvate prin încălzire în 50 ml apă. Ce substanță a fost obținută și care este fracția sa de masă (în %) în soluție?
13. De ce reacția zincului cu HNO3 diluat nu eliberează amoniac sub formă de gaz?
14. Selectați coeficienții din următoarele ecuații:
15. Cum se face distincția între soluțiile de nitriți și nitrat?
16. Care este cea mai mare concentrație teoretică posibilă (%) de HNO3 obținută prin reacția: NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O?
17. Câți litri de NH3 la n.a.s. trebuie dizolvat în 1 litru. apă pentru a obține o soluție de amoniac 10%?
18. Într-un sistem de echilibru: N2 + 3H2 2NH3
concentrațiile de H2 și N2 sunt de 2, respectiv 3 mol/L. Constanta este 2,25. Determinați concentrația de echilibru a amoniacului.
19. Scrieți ecuațiile de reacție corespunzătoare următoarelor transformări:
20. La 20°C, 6,8 × 10 -4 moli de azot se dizolvă în 1 litru de apă. Câte molecule de azot sunt conținute în 1 litru din această soluție?
21. Masa a 167 ml (n.o.) de azot este de 0,21 g. Determinați numărul de atomi dintr-o moleculă de azot.
22. Carbonatul de amoniu deja la temperatura camerei, eliberând amoniac, se transformă în bicarbonat de amoniu. Scrieți o ecuație pentru această reacție.
23. Cărbunele fierbinte aruncat în HNO3 concentrat continuă să ardă; aceasta eliberează gaz brun și un gaz care formează un precipitat alb cu apa de var. Scrieți ecuația reacției.
24. Compuneți formule grafice ale următoarelor săruri: Zn (NO3) 2, Al (NO2) 3, KNO3. Numiți sare.
25. Câte grame63% HNO3 poate fi obținut din 170 g de NaNO3?
Argint.
| S sulf |
Oxigenul, conform terminologiei lui Mendeleev, se referă la elemente tipice. Stările sale de valență sunt limitate de posibilitatea de a forma două legături simple în conformitate cu prezența a doi electroni nepereche în atom.
Analogii oxigenului (sulf, seleniu și teluriu) au celule cuantice libere la subnivelurile de energiedși, la excitarea atomilor, sunt capabili să umple orbitaliidcu electroni. Prin urmare, S, Se și Te sunt capabile să prezinte stări de oxidare +2, +4 și +6 și, ca și oxigenul, prezintă o valență -2. Atomul de sulf în starea cea mai excitată este reprezentat de diagramă.
S* ….3s 1 3p 3 3d 2
Scoaterea unui electron dintr-un atom de sulf necesită energie DH=+239 kcal/mol. Adăugarea a doi electroni este mult mai ușoară:
S + 2ē ® S 2- DH= +79 kcal/mol
Prin urmare, sulful (asemănător seleniului și teluriului), ca și oxigenul, în compușii binari este mai des în starea S 2-. Pentru sulf, astfel de compuși vor fi sulfuri, pentru oxigen - oxizi. Sulful formează compuși covalenti cu fluor și oxigen: SF6, SO2, SO3.
În stările covalente inferioare, sulful intră în compoziția proteinelor, formând punți de sulfuri, care, împreună cu alți factori, determină organizarea spațială superioară a moleculei proteice într-un organism viu. Cantități mari de compuși ai sulfului cu valență mai mare(H2SO4) sunt sintetizate și utilizate în principal în industria chimică.
Seleniul, teluriul și compușii lor au câștigat o mare importanță ca materiale semiconductoare.
Luați în considerare proprietățile de bază ale sulfului liber și ale compușilor săi în diferite stări de valență.
Molecula de sulf este formată din 8 atomi situați nu într-un plan, ci în spațiu. Configurația spațială a moleculei de sulf are formă de inele (Fig. 1).
 |
Orez. 1. Configurația spațială a moleculei S8
Sulful există sub formă de mai multe modificări. La temperatura camerei și până la 96 ° C, modificarea rombică este stabilă. La 96°C, sulful rombic se transformă în sulf monoclinic, care se topește la 119,2°C. La un punct de topire mai mare, sulful este un lichid galben mobil. Pe măsură ce temperatura crește peste 160°C, vâscozitatea crește, atingând un maxim la 187°C. În același timp, sulful se întunecă. În acest moment, inelele de sulf încep să se rupă, iar atomii din inel se împletesc între ei, formând lanțuri lungi care conțin până la 106 atomi.
La 200°C, sulful arată ca o rășină maro închis, foarte vâscoasă. Peste 200°C, lanțurile de sulf se rup, lungimea macromoleculelor scade, iar vâscozitatea scade din nou. Lichidul devine mobil, dar culoarea închisă persistă până la 445°C. La 445°C, sulful fierbe, formând vapori galben-portocalii (Fig. 2).
Studiul spectral al structurii moleculelor de sulf în faza gazoasă a dovedit existența unor molecule de la S8 la S2 cu predominanța moleculelor cu număr par de atomi. La temperaturi peste 2000 ° C, vaporii de sulf trec în stare monoatomică -S.
Hidrogenul sulfurat este un analog al apei. În această stare, sulful este bivalent. O soluție de hidrogen sulfurat în apă este un acid hidrosulfuric dibazic slab. Primul și al doileaconstante de disociere electrolitică:
H2S H + + HS - II. HS-H++S2-
K1= _______________ = 0,87 * 10 -7; K2= __________________ = 0,79 * 10 -13
Oricât de mică este prima constantă de disociere a acidului hidrosulfurat, aceasta este totuși de un miliard de ori mai mare decât constanta de disociere a apei.
Deoarece acidul hidrosulfurat H2S este dibazic, formează două tipuri de săruri: sulfuri Me II S și hidrosulfuri Me I HS.
În starea de oxidare (+4), sulful formează oxid - SO2, acid sulfuros - H2SO3 și sărurile sale - sulfiți. Dioxidul de sulf și acidul sulfuros prezintă proprietăți acide slabe, prin urmare sărurile medii solubile - sulfiții de metale alcaline - sunt hidrolizate prin anion și au o reacție alcalină într-o soluție apoasă. Majoritatea sărurilor medii - sulfiții sunt slab solubili. Sărurile hidrosulfit acide se dizolvă mai bine în apă și soluțiile lor au un mediu ușor acid.
În cea mai mare stare de oxidare (+6), sulful formează oxid - SO3 și acid sulfuric H2SO4, care au proprietăți puternic acide. Majoritatea sărurilor sale - sulfații - sunt foarte solubile în apă. Singurele excepții sunt sulfații slab solubili ai metalelor alcalino-pământoase.
Proprietățile redox ale compușilor sunt prezentate în diagrama Latimer.
Diagrama latimer pentru sulf
a) într-un mediu acid:
b) într-un mediu alcalin:
Laboratorul 14