Демонстрационные
опыты по химии
элементов

Заглавная

Аннотация

Содержание

Приложения

Литература

 

Глава 9. Химия элементов IБ-группы

Опыт 9.1. Взаимодействие меди с кислородом в присутствии аммиака

Реактивы. Медь (стружка), водный раствор аммиака NH3 (гидрат аммиака NH3 . H2O), кристаллический хлорид аммония NH4Cl.

Посуда и приборы. Водоструйный насос, склянка Дрекселя, белый экран.

Описание опыта. В склянку Дрекселя наливают на 2/3 ее объема раствор аммиака с добавкой кристаллического хлорида аммония и вносят медную стружку. Затем подсоединяют склянку Дрекселя к водоструйному насосу и продувают через нее воздух. Раствор постепенно синеет, поскольку в результате реакции образуется аммиачный комплекс меди(II):

2Cu + 4NH3 . H2O + 4NH4Cl + O2 = 2[Cu(NH3)4]Cl2 + 6 H2O

Примечание. Через 20- 30 минут после начала опыта раствор становится синим.

Опыт 9.2. Получение и свойства оксида меди(I)

Реактивы. Разбавленный (5%-ный) водный раствор сульфата меди(II) CuSO4, концентрированный раствор гидроксида калия KOH, концентрированный водный раствор хлорида гидразиния(1+) N2H5Cl, разбавленная (10%-ная) серная кислота H2SO4, концентрированная соляная кислота HCl, концентрированный раствор аммиака NH3.

Посуда и приборы. Магнитная мешалка с электронагревателем, химические стаканы емкостью 250- 400 мл (3 шт.), шпатель, промывалка с водой, белый экран.

Описание опыта. В стакан наливают примерно до половины его объема раствор сульфата меди(II), включают электронагрев и при непрерывном перемешивании добавляют около 10 мл раствора хлорида гидразиния, а затем, не прекращая перемешивания, около 50 мл водного раствора гидроксида калия. Выпадает оранжево-красный осадок оксида меди(I) Cu2O и выделяется газ – N2:

4CuSO4 + N2H5Cl + 9KOH = 2Cu2O↓ + N2↑ +4K2SO4 + KCl +7H2O

Затем прекращают перемешивание, дают отстояться суспензии в течение нескольких минут, после чего сливают раствор с осадка. Осадок несколько раз промывают водой декантацией.

Часть полученного оксида меди(I) переносят во второй стакан, в который затем добавляют по каплям и при перемешивании разбавленную серную кислоту. Реакционная смесь приобретает голубой цвет, характерный для аквакатионов меди(II), которые появляются в результате реакции дисмутации; оранжево-красный осадок становится розоватым (металлическая медь). Протекает реакция:

Cu2O + H2SO4 = Cu↓ + CuSO4 + H2O

Вторую порцию оксида меди(I) переносят в третий стакан и обрабатывают концентрированной соляной кислотой, добавляя ее по каплям. Сначала наблюдают появление белого осадка хлорида меди(I) CuCl, а затем его растворение за счет комплексообразования:

Cu2O + 2HCl = 2CuCl↓ + H2O

CuCl + HCl = H[CuCl2]

К оставшемуся в первом стакане оксиду меди(I) добавляют концентрированный раствор аммиака. Наблюдают растворение осадка в результате образования комплексного соединения:

Cu2O + 4NH3 . H2O = 2[Cu(NH3)2](OH) + 3H2O

Опыт 9.3. Получение и свойства гидроксида и оксида меди(II)

Реактивы. Разбавленный (5%-ный) раствор сульфата меди(II) CuSO4, водный (20%-ный) раствор гидроксида калия KOH, концентрированный водный раствор аммиака NH3, разбавленная (1 : 5) серная кислота H2SO4.

Посуда и приборы. Магнитная мешалка с электронагревателем, химические стаканы емкостью 250–400 мл (4 шт.), белый экран.

Описание опыта. Наливают в химический стакан около 200 мл раствора сульфата меди(II) и ставят его на магнитную мешалку. Затем при непрерывном перемешивании добавляют раствор гидроксида калия до образования голубого осадка гидроксида меди(II):

CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2↓ + K2SO4

Часть суспензии гидроксида меди(II) переносят во второй стакан, добавляют равный объем дистиллированной воды и включают электронагреватель. Осадок постепенно чернеет за счет дегидратации и образования оксида меди(II):

Cu(OH)2 = CuO + H2O

Следующую порцию суспензии гидроксида меди(II) переносят в третий стакан и добавляют избыток концентрированного раствора гидроксида калия до растворения осадка. Образуется сиренево-голубой тетрагидроксокупрат(II) калия:

Cu(OH)2 + 2KOH = K2[Cu(OH)4]

Еще одну порцию суспензии гидроксида меди(II) в четвертом стакане обрабатывают разбавленной серной кислотой до растворения осадка:

Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O

К оставшемуся в первом стакане осадку добавляют концентрированный раствор аммиака до полного перехода гидроксида меди(II) в растворимое комплексное соединение ярко-синего цвета:

Cu(OH)2 + 4NH3 . H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O

Опыт 9.4. Получение и свойства иодида меди(I)

Реактивы. Разбавленные (5%-ные) водные растворы сульфата меди(II) CuSO4, иодида калия KI и тиосульфата натрия Na2SO3S.

Посуда и приборы. Магнитная мешалка, химический стакан емкостью 250–400 мл, бюретка для раствора тиосульфата натрия, штатив, белый экран.

Описание опыта. В химический стакан на 1/3 его объема наливают раствор сульфата меди(II), ставят на мешалку и при непрерывном перемешивании добавляют небольшими порциями раствор иодида калия до образования суспензии бурого цвета – смеси белого осадка иодида меди(I) CuI и раствора дииодоиодата(I) калия K[I(I)2]:

2CuSO4 + 5KI = 2CuI↓ + K[I(I)2] + 2K2SO4

При постепенном приливании к смеси раствора тиосульфата натрия из бюретки раствор обесцвечивается в ходе реакции:

K[I(I)2] + 2Na2SO3S = Na2S4O6 + KI + 2NaI

Дальнейшее введение раствора тиосульфата натрия ведет к тому, что белый осадок иодида меди(I) переходит в раствор за счет комплексообразования:

CuI + 2Na2SO3S = Na3[Cu(SO3S)2] + NaI

_________________________

Отвечать на вопросы >>>

Приложения >>>

Содержание >>>

Заглавная страница >>>