Uwolnienie gazu. Zadania egzaminacyjne Unified State z chemii z roztworami: Wzajemne powiązanie różnych klas substancji nieorganicznych Emisja bezbarwnego gazu

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

1) Opady koloru niebieskiego:

Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2 ↓

2) Czarny osad:

Cu2+ + S2- = CuS↓

Czarny osad:

Pb2+ + S2- = PbS↓

Wytrąca się biały osad, nierozpuszczalny w HNO 3, ale rozpuszczalny w amoniaku NH 3·H 2 O:

Ag + + Cl − → AgCl↓

2) Heksacyjanożelazian (III) potasu (czerwona sól krwi) K 3

1) Wytrącanie się białego osadu, który w powietrzu zmienia kolor na zielony:

Fe 2+ + 2OH - = Fe(OH) 2 ↓

2) Wytrącenie niebieskiego osadu (błękit Turnboole'a):

K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓

2) Heksacyjanożelazian(II) potasu (żółta sól krwi) K 4

3) Jon rodankowy SCN -

1) Brązowy osad:

Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 ↓

2) Wytrącanie się niebieskiego osadu (błękit pruski):

K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓

3) Pojawienie się intensywnego czerwonego (krwawego) zabarwienia:

Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3

Wytrącanie się białego osadu wodorotlenku glinu po dodaniu niewielkiej ilości zasady:

OH - + Al 3+ = Al(OH) 3

i jego rozpuszczenie po dalszym wlaniu:

Al(OH)3 + NaOH = Na

Emisja gazu o ostrym zapachu:

NH 4 + + OH - = NH 3 + H 2 O

Niebieskie obracanie mokrego papieru lakmusowego

Wskaźniki:

− lakmus

− oranż metylowy

Wytrąca się biały osad, nierozpuszczalny w kwasach:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

1) Dodać H2SO4 (stężony) i Cu, ogrzać

2) Mieszanka H 2 SO 4 + FeSO 4

1) Powstanie niebieskiego roztworu zawierającego jony Cu 2+, uwolnienie brązowego gazu (NO 2)

2) Pojawienie się koloru siarczanu nitrozo-żelaza (II) 2+. Zakres kolorów od fioletu do brązu (reakcja brązowego pierścienia)

Wytrącanie się jasnożółtego osadu w środowisku obojętnym:

3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓

Tworzy się żółty osad, nierozpuszczalny w kwas octowy, ale rozpuszczalny w HCl:

Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓

Czarny osad:

Pb2+ + S2- = PbS↓

1) Wytrąca się biały osad, rozpuszczalny w kwasach:

Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓

2) Uwolnienie się bezbarwnego gazu („wrzącego”) powodującego zmętnienie wody wapiennej:

CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

Wytrącanie się białego osadu i jego rozpuszczanie przy dalszym przejściu CO2:

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2

Emisja gazu SO 2 o charakterystycznym ostrym zapachu (SO 2):

2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2

Biały osad:

Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓

Wytrąca się biały, tandetny osad, nierozpuszczalny w HNO 3, ale rozpuszczalny w NH 3·H 2 O (stężony):

Ag + + Cl - = AgCl↓

AgCl + 2(NH3H2O) = m+(kompleks wodny)

H+ + H2O = H 3 O + (jon hydroniowy)

W przyszłości dla zachowania zwięzłości w równaniach chemicznych nie zawsze będziemy wskazywać cząsteczki wody wchodzące w skład aquakompleksów, pamiętając jednak, że tak naprawdę odpowiadają im aquakompleksy, a nie „gołe” kationy metali czy wodór, biorą udział w reakcjach w roztworach. Zatem dla uproszczenia napiszemy H +, Cu 2+, Fe 2+ itd. zamiast bardziej poprawnego H 3 O + , Odpowiednio 2+, 3+ itd.

Uwalnianie lub rozpuszczanie osadów. Jony Ba 2+ obecne w roztwór wodny, można wytrącić dodając roztwór zawierający jony siarczanowe SO 4 2+, w postaci słabo rozpuszczalnego białego osadu siarczanu baru:

Ba 2+ + SO 4 2+ = BaSO 4. ↓(biały osad)

Podobny obraz obserwuje się podczas wytrącania jonów wapnia Ca 2+ przez rozpuszczalne węglany:

Ca 2+ + CO 3 2– → CaCO 3 ↓(biały osad)

Biały osad węglanu wapnia rozpuszcza się pod działaniem kwasów, zgodnie ze schematem:

CaCO 3 + 2HC1 → CaC1 2 + CO 2 +H 2 O

Powoduje to uwolnienie gazowego dwutlenku węgla.

Jony chloroplatynianowe 2– tworzą żółte osady po dodaniu roztworu zawierającego kationy potasu K + lub kationy amonowe NH +. Jeśli roztwór chloroplatynianu sodu Na2 (sól ta jest dość rozpuszczalna w wodzie) potraktuje się roztworem chlorku potasu KCl lub chlorku amonu NH4Cl, wówczas wytrącają się żółte osady heksachloroplatynianu potasu K2 lub amonu (NH4)2 odpowiednio (sole te są słabo rozpuszczalne w wodzie):

Na2 + 2KS1 → K2 ↓ +2NaCl

Na 2 + 3 NH 4 C1 → (NH 4) 2 ↓ +2NaCl

Reakcje, w wyniku których wydzielają się gazy(emitujące gaz reakcje). Reakcję rozpuszczania węglanu wapnia w kwasach, podczas której wydziela się gazowy dwutlenek węgla, opisano już powyżej. Wskażmy także niektóre reakcje wydzielania się gazu.

Jeśli do roztworu jakiejkolwiek soli amonowej doda się zasadę, wydziela się gazowy amoniak, który można łatwo rozpoznać po zapachu lub błękitu mokrego czerwonego papieru lakmusowego:

NH 4 + + OH – = NH 3 H 2 0 → NH 3 + H 2 0

Reakcję tę wykorzystuje się zarówno w analizie jakościowej, jak i ilościowej.

Siarczki pod wpływem kwasów wydzielają gazowy siarkowodór:

S 2– + 2H + → H 2 S

co łatwo rozpoznać po specyficznym zapachu zgniłych jaj.

Tworzenie charakterystycznych kryształów(reakcje mikrokrystaloskopowe). Jony sodu Na + w kropli roztworu, reagując z jonami heksahydroksostibinianu(V) - tworzą białe kryształy heksahydroksostibinianu(V) Na o charakterystycznym kształcie:

Na + + -- = Na

Kształt kryształów jest wyraźnie widoczny podczas badania ich pod mikroskopem. Reakcja ta jest czasami wykorzystywana w analizie jakościowej w celu odkrycia kationów sodu.

Jony potasu K + podczas reakcji w roztworach obojętnych lub kwasu octowego z rozpuszczalnym heksanitrocupranem sodu i ołowiu (P) Na 2 Pb tworzą czarne (lub brązowe) kryształy heksanitrocupranu potasu i ołowiu (P) K 2 Pb [Cu (N0 2) 6 ] charakterystyczne formy sześcienne, które można zobaczyć także pod mikroskopem. Reakcja przebiega według schematu:

2К + + Na 2 Pb = К 2 Рb[Сu(N0 3) 6 ] + 2Na +

W analizie jakościowej wykorzystuje się ją do wykrywania ( otwory) kationy potasu. Analizę mikrokrystaloskopową po raz pierwszy wprowadzono do praktyki analitycznej w latach 1794–1798. Członek Akademii Nauk w Petersburgu T.E. Lowitz.

Kolorowanie płomienia palnika gazowego. Kiedy do płomienia palnika gazowego doda się związki niektórych metali, płomień zabarwia się na ten lub inny kolor, w zależności od charakteru metalu. Zatem sole litu barwią płomień na karminową czerwień, sole sodu na żółto, sole potasowe na fioletowo, sole wapnia na ceglastą czerwień, sole baru na żółto-zieloną itd.

Zjawisko to można wyjaśnić w następujący sposób. Kiedy do płomienia palnika gazowego zostanie wprowadzony związek danego metalu (np. jego sól), związek ten ulega rozkładowi. Atomy metalu powstałe podczas termicznego rozkładu związku są wzbudzane w wysokiej temperaturze płomienia palnika gazowego, czyli pobierając pewną część energii cieplnej, przechodzą w jakiś wzbudzony stan elektronowy, który ma większą energię w porównaniu do niewzbudnego (ziemia) ) państwo. Czas życia wzbudzonych stanów elektronowych atomów jest znikomy (bardzo małe ułamki sekundy), dzięki czemu atomy niemal natychmiast powracają do stanu niewzbudnego (podstawowego), emitując pochłoniętą energię w postaci promieniowania świetlnego o określonej długości fali, w zależności od różnicy energii między wzbudzonym i podstawowym poziomem energii atomu. Dla atomów różne metale ta różnica energii nie jest taka sama i odpowiada promieniowanie świetlne określonej długości fali. Jeżeli to promieniowanie leży w widzialnym obszarze widma (w kolorze czerwonym, żółtym, zielonym lub w innej części), wówczas ludzkie oko wykrywa taki lub inny kolor płomienia palnika. Zabarwienie płomienia jest krótkotrwałe, ponieważ atomy metali są przenoszone z gazowymi produktami spalania.

Zabarwienie płomienia palnika gazowego związkami metali wykorzystywane jest w analizie jakościowej w celu odkrycia kationów metali emitujących promieniowanie w zakresie widzialnym widma. Metody analizy pierwiastków oparte na absorpcji atomowej (fluorescencyjnej) również opierają się na tej samej naturze fizykochemicznej.

W tabeli Rysunek 3.1 pokazuje przykładowe kolory płomieni palnika niektórych elementów.