Опыт 4 Окислительные свойства атомов элементов в высшей степени окисления

Написать электронные формулы атомов в высшей степени окисления для элементов: серы, хрома, висмута и титана. На основании электронных конфигураций решить вопрос, могут ли они являться в химических реакциях окислителями? Восстановителями? Для проверки своего заключения провести следующие опыты.

В четыре пробирки внести по 0,5-1 мл. сероводородной воды. В первую пробирку прибавить столько же концентрированной серной кислоты (плотностью 1,84 г/см³). Помутнение раствора обусловлено образованием серы в результате взаимодействия S^-2 u S⁺⁶. Какие свойства проявляла сера в каждой из этих степеней окисления? Написать уравнение реакции.

Во вторую пробирку добавить 0,5-1 мл. хлороводородной кислоты (2н). Почему не выпадает осадок? Добавить в эту пробирку 0,5-1 мл. раствора дихромата калия K₂Cr₂O₇ до появления зеленой окраски, характерной для ионов Cr³⁺. Почему помутнел раствор? Написать уравнение реакции и указать окислитель и восстановитель.

В третью пробирку внести 0,5-1 мл. растворов сульфата марганца (II) и 2н азотной кислоты и один микрошпатель висмутата натрия NaBiO₃. Появление фиолетовой окраски раствора указывает на окисление Mn²⁺ висмутатом натрия в перманганат–ион MnO₄^-. Написать уравнение реакции, учитывая, что продуктами окислительно-восстановительного процесса является марганцовая кислота и нитрат висмута (III).

В четвертую пробирку внести 0,5-1 мл. раствора оксосульфата титана (IV), 0,5-1 мл. 4н серной кислоты и кусочек цинка, добавляя при этом к реакционной смеси гексан (петролейный эфир), который выполняет роль изолятора реакционной смеси от воздуха. Появление фиолетовой окраски указывает на восстановление титана (IV) до титана (III). Написать уравнение реакции и указать переход электронов.

Подтвердились ли сделанные выше предположения проведенными опытами?

Опыт 5 Окислительные и восстановительные свойства атомов p - и d - элементов в промежуточных ступенях окисления

а) Соединения серы (IV) в окислительно-восстановительных реакциях

В первую пробирку с раствором дихроматом калия K₂Cr₂O₇ и во вторую с раствором сульфида натрия (NH₄)₂S внести по 0,5-1 мл. 2н серной кислоты и по 3 микрошпателя сульфита натрия Na₂SO₃. Как изменилась окраска в первой пробирке? Почему помутнел раствор во второй пробирке? Окислителем или восстановителем может являться в химических реакциях K₂Cr₂O₇? (NH₄)₂S? Окислительные или восстановительные свойства проявляет Na₂SO₃?Написать уравнения проведенных реакций.

б) Окислительные и восстановительные свойства соединений олова (II)

Внести в пробирку 0,5-1 мл. растворов хлорида железа (III) и гексоцианоферрата (III) калия K₃[Fe(CN)₆]. Отметить окраску раствора и добавить к нему несколько капель раствора хлорида олова (II). Окрашивание раствора в интенсивно синий цвет обусловлено появлением ионов Fe²⁺, образующих с K₃[Fe(CN)₆] синий осадок. Хлорид олова(II) при этом переходит в хлорид олова(IV).

В другую пробирку внести 6 капель хлорида олова (II) и кусочек цинка, наблюдать на поверхности цинка образование блестящих кристалликов олова.

Написать уравнение реакции взаимодействия хлорида олова (II) с хлоридом железа (III) и с цинком. Окислителем или восстановителем являются ионы Sn²⁺ в этих реакциях?

Опыт 6 Изменение окислительно-восстановительных свойств атомов элементов с изменением степени их окисления

Провести исследования на примере соединений серы. В три пробирки внести по 0,5-1 мл. раствора перманганата калия и 2н раствора уксусной кислоты (для создания в растворе кислой среды). В одну пробирку прибавить 0,5-1 мл. свежеприготовленной сероводородной воды, во вторую – несколько кристалликов гептагидрата сульфита натрия, в третью – 0,5-1 мл. концентрированной серной кислоты (плотностью 1,84 г/см³).

Отметить, в каких пробирках произошло обесцвечивание раствора перманганата калия. Написать уравнение реакции, учитывая, что перманганат калия переходит в кислой среде в соль марганца (II). Окислительные или восстановительные свойства проявляли соединения серы в проведенных реакциях? Почему не обесцветился перманганат калия в одной из пробирок?

Исследовать взаимодействуют ли H₂S и H₂SO₄ с иодидом калия. Для этого взять две пробирки по 0,5-1 мл. иодида калия. В одну пробирку прибавили 0,5-1 мл. концентрированной серной кислоты, в другую - столько же сероводородной кислоты.

Чтобы доказать, что пожелтение раствора вызвано появлением йода, прибавить к нему свежеприготовленного раствора крахмала и наблюдать посинение последнего. Написать уравнение реакции. Почему не выделился йод в одной из пробирок?

Для окончательного суждения о проявлении восстановительных или окислительных свойств серы в различных степенях окисления провести следующий опыт. Поместить в пробирку микрошпатель кристаллов гептагидрата сульфита натрия, прибавить 0,5-1 мл. 2н раствора серной кислоты и после полного растворения кристаллов пропустить через прозрачный раствор струю сероводорода до выпадения серы (опыт проводить в вытяжном шкафу!).

Написать уравнение взаимодействия сернистого газа, образовавшегося при растворение гептагидрата сульфита натрия в серной кислоте, с сероводородом. Написать все уравнения реакций. Сделать общий вывод об изменение окислительно-восстановительных свойств серы с изменением ее степени окисления.