Лабораторна робота № 10.

Тема:Одержання і дослідження властивостей Хром (ІІІ) гідроксиду. Переведення хроматів в дихромати і навпаки.

Мета: Вивчити основні властивості сполук хрому.

Тривалість заняття: 4 години.

І. Матеріальне забезпечення:

1. Обладнання:

штатив з пробірками; метилоранж універсальний індика-тор.

2. Реактиви та матеріали:

Розчини: CrCl₃; Н₂SO₄; KOH; Na₂SO₃; K₂Cr₂O₇; FeSO₄; K₂CrO₄.

Правила охорони праці :

1. Інструкція № 1.

2. Інструкція № 2.

3. Інструкція № 7. Іі. Короткі теоретичні відомості.

Хром належить до елементів побічної підгрупи шостої групи. Крім хрому, до цієї підгрупи входять молібден і вольфрам.

Електронною структурою зовнішніх шарів ns²np⁶nd⁵(n+1) s¹ атому хрому визначається здатність виявляти змінний позитивний ступінь окиснення. Хром однаково легко утворює сполуки зі ступенем окиснення + 3 та + 6.

Проста речовина хром – білий твердий блискучий метал щільністю 7, 14 г/см³, що розплавляється при температурі 1800^оС. За звичайної температури хром стійкий до впливу води і повітря. Розбавлені розчини сульфатної і хло-ридної кислот розчиняють хром з виділенням водню:

Cr + H₂SO₄ → CrSO₄+Н₂

Хром утворює три оксиди : хром (ІІ) оксид СrO, хром (ІІІ) оксид Сr₂O₃ і хром(VІ) оксид СrО₃, що мають відповідно основні, амфотерні і кислотні властивості. Для цих трьох оксидів відомі три ряди похідних сполук:

а) оксид хрому (ІІІ) Сr₂О₃ – тугоплавка речовина зеленого кольору;

б) гідроксид хрому (ІІІ) Сr(ОН)₃ утворюється під дією лугів на солі хрому (ІІІ):

Сr³⁺ + 3ОН^-- = Сr(ОН)₃

Він має амфотерний характер і розчиняється в кислотах з утворенням солей хрому (ІІІ) і в лугах – з утворенням смарагдово - зелених розчинів - хромітів - солей хромітної кислоти НСrО₂, які у водних розчинах містяться не у вигляді йонів СrО₂^-, а у вигляді комплексних йонів [Сr(ОН)₄]^- або [Cr(OH)₆]^3-:

Сr(ОН)₃ + NаОН = Nа[Сr(ОН)₄].

Солі хрому (ІІІ) дуже подібні до солей алюмінію. У водних розчинах вони сильно гідролізують і легко переходять у різні основні солі.

Головними сполуками зі ступенем окиснення хрому + 6 є оксид хрому СrО₃ та солі відповідних кислот: хроматної Н₂СrО₄ та дихроматної Н₂Сr₂О₇. Обидві кислоти існують лише у водному розчині. Солі хроматної кислоти називають хроматами, а солі дихроматної - дихроматами. Хромати і дих-ромати можуть взаємно перетворюватись. Хромати переходять в дихромати в кислому середовищі:

2К₂СrO₄ + 2HCl ® K₂Cr₂O₇ + 2KCl + H₂O.

Дихромати переходять в хромати в лужному середовищі:

K₂Cr₂O₇ + 2KOH ® 2K₂CrO₄ + H₂O.

Дихромати є сильними окисниками. Деякі органічні речовини, наприклад, спирт, навіть займаються у разі стикання з ним. Усі сполуки хрому дуже отруйні – під їх впливом відбуваються необоротні процеси „дублення білків”.

Ііі. Хід виконання робіт.

Дослід 1. Одержання і властивості хром (ІІІ) гідроксиду.

1. В пробірку з розчином солі хрому (Ш) додати по краплям розчин калій гідроксиду. Що спостерігаєте? Скласти відповідне рівняння реакції в молекулярно-йонному вигляді.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Поділити осад на дві пробірки. До однієї додати розчин сульфатної кислоти , а до іншої – розчин калій гідроксиду. Що спостерігаєте? Відмітити забарвлення одержаих розчинів. Скласти відповідні молекулярно-йонні рівняння реакцій. Зробити висновок про властивості хром (ІІІ) гідроксиду. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 2. Гідроліз солей хрому.

1. До розчину хлориду хрому (III) прилити декілька крапель розчину ме-тилоранжу. Що спостерігаете? Пояснити зміну забарвлення розчину. Скласти відповідне рівняння реакціі гідролізу хлориду хрому (ІІІ).

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 3. Перехід хроматів у дихромати в залежності від реакціїї сере-довища.

1. В пробірку налити 0,5 - 1 мл розчину калій хромату і додати 0,5 - 1 мл розчину сульфатної кислоти. Як змінилося забарвлення розчину?

2. До одержаного розчину додати розчин калій гідроксиду. Що спосте-рігаєте? Скласти відповідні рівняння реакцій в молекулярно-йонному вигляді. Зробити висновок щодо стійкости хромат- та дихромат-йонів у кислому, лужному та нейтральному середовищах.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Дослід 4. Окиснювальні властивості дихроматів.

1. В пробірку налити 0,5-1 мл розчину калій дихромату, підкислити 0,5 мл розчину сульфатної кислоти і додати 1 – 2 мл розчину натрій сульфіту. Що спостерігаєте? Скласти рівняння окисно-відновної реакції, розставити коефіцієнти методом напівреакцій, вказати окисник та відновник.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Повторити дослід, взявши спочатку замість натрій сульфіту ферум (ІІ)сульфат, а потім калій йодид. Записати спостреження та скласти відпо-відні рівняння окисно-відновних реакцій. У висновку довести , що дихромати у кислому середовищі є сильними окисниками.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________