Тема 12: химические свойства d – элементов 8 группы ПС и их соединений

8 9 10 11 12 13 14

Комментарии для работы с рабочими тетрадями.

1. FeCl₃ + Cu→ОВР Железо окислитель, медь восстановитель. Эту реакцию используют в радиотехнике.

2. FeCl₃ + H₂O→гидролиз по катиону.

3. Fe₃O₄ + H₂SO₄→обмен сообразованием 2-х солей железа.

4. Ni(OH)₂ + Br₂ + NaOH→ОВР бром окислитель на (-1), никель восстановитель на (+3).

5. Fe₂O₃ + NaOH

обмен образуется мета феррат (3).

6. Fe(OH)₃ + NaOH→ соединение не ОВР. у железа (+3) координационное число 6.

7. Co(OH)₂

8. FeCI₃ + KCNS→Обмен, роданит железа (3) кровавого цвета. Качественная реакция на железо (+3).

9. FeCI₂ + K₃[Fe(CN)₆] →Обмен. Качественная реакция на железо (+2). Турнбуленова синь или берлинская лазурь.

10. FeCI₃ + K₄[Fe(CN)₆] → Обмен. Качественная реакция на железо (+3). Турнбуленова синь или берлинская лазурь.

11. Fe(CN)₂ + KCN → Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений: комплексообразование. У железа (+2) координационное число 6. Желтая кровяная соль образуется.

12. K₄[Fe(CN)₆] + CI₂ → хлор окислитель, железо (2) восстановитель. Из желтой кровяной соли образуется красная кровяная соль.

13. Co(OH)₂ + O₂ +H₂O →

14. Co(NO₃)₂

ОВР

15. FeC₂O₄

16. [Ni(CO)₄]

17. NaFeO₂ + H₂O → гидролиз по аниону.

18. Ni(OH)₃ + HCI→ обмен.

19. Fe + HNO₃p→ ОВР.

20. CoSO₄ + H₂O→ гидролиз по катиону.

Индивидуальные задания:

1 вариант:

Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений:

Fe (OH)₃ ® Fe₂O₃ ® FeCl₃ ® FeCl₂ ® K₄[Fe(CN)₆]

Fe ® FeCl₂® Fe ® Fe(NO₃)₃® Fe₂O₃ ® FeO ® FeSO₄ ® Fe(OH)₂ ® FeO ® Fe ® FeS.

Какую степень окисления проявляет железо в соединениях? Как можно обнаружить ионы Fе²⁺ и Fe³⁺ в растворе? Составьте молекулярные и ионные уравнения соответствующих реакций.

Составьте уравнения реакций, подберите коэффициенты электронно – ионным методом: FeCI₃ + Br₂ + NaOH→, KJ + FeCI₃ →.Сделайте вывод об окислительно – восстановительном двойственности иона Fe³⁺.

Степень окисления +3 для железа является промежуточной, поэтому соединения Fe(III) при взаимодействии с сильными восстановителями (Н₂S, KJ) восстанавливаются до Fe(II). А при взаимодействии с таким сильным окислителем как бромная вода в щелочной среде они окисляются с образованием феррата натрия (Na₂FeO₄).

2 вариант:

Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений:

Fe® FeCl₃® Fe(OH)Cl₂ ® FeCl₃® K₃[Fe(CN)₆]

Fe ® FeSO₄ ® Fe(OH)₂ ® FeO ® Fe ® Fe₃O₄ ® Fe₂O₃® Fe(NO₃)₃® Вa(NO₃)₂® KNO₃ ® KNO₂.

Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений:

Fe ® FeCl₂ ® Fe(CN)₂ ® К₄[Fe(CN)₆].

Определите степень окисления, электронную конфигурацию и тип гибридизации атомных орбиталей комплексообразователей, пространственную структуру комплексных ионов: [Au(CN)₆]^-, [Zn(OH)₄]^2-, [Cо(NH₃)₄]³⁺. Объясните их магнитные свойства.

При выполнении данного задания в качестве образца необходимо использовать пример 3 темы «Комплексные соединения».

3 вариант:

Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений:

Fe® FeSO₄ ® Fe(OH)₂® Fe(OH)₃ ® FeCl₃® K₃[Fe(CN)₆]® K₄[Fe(CN)₆]

Fe ® FeCl₃ ® Fe(OH)₃ ® Fe₂O₃ ® FeO ® FeSO₄ ® Fe ® FeS ® Fe₂O₃ ® Al₂O₃ ® Al.

Напишите электронные формулы ионов: Fe²⁺, Cо²⁺, Ni²⁺. Сравните их восстановительную активность. Приведите примеры соответствующих реакций. Подберите коэффициенты электронно – ионным методом.

При ответе на данный вопрос сначала необходимо написать электронные формулы для атомов Fe, Cо, Ni, затем для их ионов, учитывая, что Э - 3ē→Э³⁺. Окислительная активность ионов Fe³⁺- Cо³⁺- Ni³⁺ увеличивается. Если для перехода Fe³⁺→ Fe²⁺ необходимы сильные восстановители, то Cо²⁺, Ni²⁺ можно получить даже при подкислении растворов соответствующих гидроксидов Cо(OH)_3,Ni(OH)₃.

Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений: Ni ® Ni(NO₃)₂® Ni(ОH)₂® Ni(ОН)₃ ® NiCl₂. Уравнения окислительно-восстановительных реакций напишите на основании электронных уравнений.

4 вариант:

Напишите координационные формулы комплексных соединений никеля: а) тетрохлороникколат (II) калия; б) тетроцианоникколат (II) калия. Объясните магнитный свойства каждого соединения, тип гибридизации комплексообразователя и пространственную конфигурацию комплексного иона.

Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений:

Fe® Fe₂(SO₄)₃® Fe(OH)SO₄ ® Fe(OH)₃ ® FeCl₃® K₃[Fe(CN)₆]

Co®CoCl₂ ® Co(OH)₂®Co(OH)₃

При выполнении данного задания прежде всего следует написать электронные формулы атомов Fe, Cо, Ni.Затем – ионов, учитывая, что атомы этих элементов отдают электроны с последнего 4s – подуровня: Э - 2ē→Э²⁺. Сравнить восстановительную активность этих ионов – значит указать, с помощью каких окислителей можно применение таких окислителей, как кислород, пероксид водорода, перманганат или дихромат калия. Для окисления Ni²⁺ необходимо воздействие хлорной или бромной воды в щелочной среде.

5 вариант:

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакции гидролиза солей: FeCI₂, NiSO₄. Укажите реакцию средыкаждого раствора.

Указанные соли образованы катионами слабых оснований и анионами сильных кислот. Для процессов диссоциации данных соединений необходимо написать соответствующие уравнения. Гидролиз во всех трех случаях будет происходить по катиону. Результатом первой степени гидролиза будет образование основных солей и соответствующих кислот. Поскольку по следующим ступеням гидролиз происходит в незначительной степени, достаточно будет привести уравнения только для первой ступени.

Составьте уравнения реакций, которые надо провести для осуществления превращений:

Fe® FeCl₃® Fe(OH)Cl₂ ® FeCl₃® K₃[Fe(CN)₆]

Co® CoSO₄® Co(OH)₂®[ Co(NH₃)₄](OH)₂

Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций, протекающих в растворах электролитов: FeSO₄ + К₃[Fe(CN)₆] →, FeCI₃ + KNCS →, FeCI₃ + К₄[Fe(CN)₆]→. Назовите полученные вещества и укажите, с какой целью эти реакции используются для аналитической химии.

Поскольку предложенные реакции являются качественными на катионы Fe³⁺, Fe²⁺, необходимо указать изменение цвета и агрегатного состояния реагирующих веществ. При составлении уравнений реакций, в которых принимают участие комплексные соединения, следует учитывать, что внутренняя сфера комплекса не изменяется, обменные процессы происходят во внешней среде.

Таблица распределения номеров индивидуальных заданийдля соответствующих каждому варианту.