Лабораторна робота № 10

 

ЗАЛІЗО ТА ЙОГО СПОЛУКИ

МЕТА РОБОТИ: Дослідити хімічні властивості заліза та його сполук

 

ДОСЛІД 1 Встановлення присутності катіонів ферум(ІІ) і ферум (ІІІ) у розчинах

а) Якісна реакція на йон Fe²⁺

Виконання роботи

1. Приготувати у пробірці розчин FeSO₄, для чого розчинити у невеликий кількості дистильованої води декілька кристаликів солі Мора FeSO₄ ^. (NH₄)₂SO₄ ^. 6H₂O.

2. До свіжо виготовленого розчину додати 1-2 краплини розчину гексацианоферату(ІІІ) калію – так званої червоної кров’яної солі – K₃[Fe(CN)₆]. Зафіксувати забарвлення осаду, що випадає.

Запис даних досліду

1.У який колір забарлений осад ферум(ІІ) гексацианоферату(ІІІ) – так званої турнбулевої сині? _________________________________________________________

2.Напишіть рівняння якісної реакції на солі ферум(ІІ)

 

FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] àFe₃[Fe(CN)₆]₂ ↓ + ______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Чим пояснити, що використовуючи для даної реакції сіль Мора FeSO₄ ^. (NH₄)₂SO₄ ^. 6H₂O, при складанні рівняння реакції можна обмежитися написанням формули FeSO₄ і знехтувати рештою складових частин?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) Якісна реакція на йон Fe³⁺

Виконання роботи

1. Налити у пробірку 5-6 краплин розчину ферум (ІІІ) хлориду і додати до нього краплину розчину гексацианоферату(ІІ) калію – так званої жовтої кров’яної солі – K₄[Fe(CN)₆]. Зафіксувати забарвлення осаду, що випадає.

2. Щоб упевнитися у тому, що проведені реакції є якісними, необхідно виконати «перехресний» дослід. Для цього до розчину FeSO₄ додати краплину жовтої кровяної солі K₄[Fe(CN)₆], а до розчину FeCl₃ – краплину червоної кровяної солі K₃[Fe(CN)₆]. Чи нагадують осади, що при цьому утворилися, турбуленову синь і берлінську лазур?

Запис даних досліду

1.У який колір забарвлений осад ферум(ІІІ) гексацианоферату(ІІ) – так званої берлінської лазури? _______________________________________________________

2.Напишіть рівняння якісної реакції на солі ферум(ІІІ)

FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] àFe₄[Fe(CN)₆]₃ ↓ + _______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Чому при додаванні жовтої кров’яної солі K₄[Fe(CN)₆] до розчину FeSO₄, червоної кров’яної солі K₃[Fe(CN)₆] – до розчину FeCl₃ не випадають характерні осади? Чи можна вважати ці реакції якісними?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ДОСЛІД 2 Добування та дослідження властивостей ферум(ІІ) гудроксиду

Виконання роботи

1.Приготувати у пробірці невелику кількість розчину солі Мора FeSO₄ ^. (NH₄)₂SO₄ ^. 6H₂O і долити до нього декілька краплин лугу до випадіння осаду ферум(ІІ) гідроксиду.

2.Розділити вміст пробірки на дві частини. Одну залишити на повітрі, час від часу отряхуючи її для перемішування, і спостерігати поступове змінення забарвлення осаду внаслідок окиснення ферум(ІІ) гідроксиду до ферум(ІІІ) гідроксиду.

3.До осаду, що міститься у другій пробірці, долити хлоридної кислоти до повного розчинення осаду.

Запис даних досліду

1.Відмітити забарвлення обох основ:

ферум(ІІ) гідроксиду ______________________________________________________

ферум(ІІІ) гідроксиду _____________________________________________________

2.Скласти рівняння реакцій добування ферум(ІІ) гідроксиду, окиснення його на повітрі та розчинення у хлоридній кислоті. Для реакцій обміну записати йонно-молекулярні рівняння, а для окисно-відновної реакції – електронний баланс. Як і у попередньому випадку (дослід 1а), для позначення складу солі Мори обмежитися формулою ферум(ІІ) сульфату.

FeSO₄ + NaOH à ________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O à __________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Fe(OH)₂ + HCl à ________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.У висновку зазначте: а) спосіб добування Fe(OH)₂; б) його окисно-відновні властивості; в) кислотно-основні властивості Fe(OH)₂.

Висновок _____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

ДОСЛІД 3 Добування та дослідження властивостей ферум(ІІІ) гідроксиду

Виконання роботи

1.У дві пробірки налити по 5-6 краплин ферум(ІІІ) хлориду і додати по 3-4 краплини розведеного розчину лугу. Спостерігати виділення осаду і зафіксувати його забарвлення.

2.У першу пробірку з осадом налити розчину сульфатної кислоти до повного розчинення осаду.

3.До другої пробірки додати надлишок концентрованого розчину лугу і впевнитися, що ферум(ІІІ) гідроксид за умов кімнатної температури не розчиняється у надлишку лугу.

Запис даних досліду

1.Скласти молекулярне та йонне рівняння реакції одержання основи Fe(OH)₃ та розчинення її в кислоті:

FeCl₃ + NaOH à ________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Fe(OH)₃ + H₂SO₄ à _______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Незважаючи на те, що за звичайних умов Fe(ОH)₃ не розчиняється у лугах, йому притаманна деяка амфотерність. Однак слабкі кислотні властивості виявляються лише при високих температурах при сплавленні ферум(ІІІ) гідроксиду з твердими лугами чи карбонатами лужних металів. При цьому утворюються ферити Me^(I)FeO₂ – солі неіснуючої у природі залізистої кислоти (гіпотетична формула має вигляд HFeO₂), яку у вільному стані не вдалося виділити, оскільки ферити піддаються миттєвому необоротному гідролізу, внаслідок чого випадає осад ферум(ІІІ) гідроксиду чи оксоферум(ІІІ) гідроксиду. З урахуванням наведених відомостей, складіть такі рівняння реакцій:

а)сплавлення ферум(ІІІ) гідроксиду з твердим лугом:

Fe(OH)₃ + KOH à ________________________________________________________

б)сплавлення ферум(ІІІ) гідроксиду з содою:

Fe(OH)₃ + Na₂CO₃ à ______________________________________________________

в) аналогічні рівняння складіть, використовуючи замість ферум(ІІІ) гідроксиду ферум(ІІІ) оксид:

Fe₂O₃ + KOH à __________________________________________________________

б)сплавлення ферум(ІІ) гідроксиду з содою:

Fe₂O₃ + Na₂CO₃ à ________________________________________________________

г) гідролізу феритів, внаслідок якого залежно від умов можуть утворюватися різні продукти продукти: ферум(ІІІ) гідроксид чи – найбільш імовірно – оксоферум(ІІІ) гідроксид FeOOH.

 

KFeO₂ + H₂O à __________________________________________________________

 

NaFeO₂ + H₂O à _________________________________________________________

3.Складіть структурну формулу оксиду Fe₃O₄, виходячи із припущення, що його можна розглядати як сіль неіснуючої залізистої кислоти, тобто ферум(ІІ) ферит Fe(FeO₂)₂:

 

 

4. У висновку зазначте про спосіб добування Fe(OH)₃ та його кислотно-основні властивості.

Висновок _____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________