Лабораторная работа 16
Определение солей двух- и трехвалентного железа
1. Накапайте в пробирку 3-5 капель свежеприготовленного
раствора FeSO, и добавьте к нему несколько капель раствора красной
кровяной соли К[Fe(CN)]. Пронаблюдайте за образованием осадка
турнбулевой сини Fe,[Fe(CN).], Напишите уравнение реакции. Эта
реакция не считается качественной реакцией на присутствие Fe2+
ионов в растворе..
2. А. Налейте в пробирку 2-3 капли раствора Хлорида
железа (II) и добавьте к нему одну каплю раствора желтой
кровяной соли К,[Fe(CN) 1. Пронаблюдайте за образованием
берлинской лазури Fe [Fe(CN)],. Напишите уравнения реакций в
молекулярном и ионном виде. Б. Накапайте в пробирку 5-6 капель
раствора FeCI, 0,01 м раствора роданида аммония или калия.
Вследствие образования роданида железа (III)Fe(SCN), раствор
окрасится в темно-красный цвет. Напишите уравнения реакций в
молекулярном и ионном виде.
3. Реакции А и Б считаются качественными реакциями на ион
Fe3+.
Объяснение:
А) нагревани на никелевом катализаторе
Б) CH3-C(CH3)₂-CBr=CH2+2KOH = CH3-C(CH3)₂-C≡CH +2KBr+2H₂O
В) 1) СН3-СН2-С≡СН+H₂O (катализатор HgSO₄) = CH3-CH2-C(O)-CH3
2)CH3-CH2-C(O)-CH3+H₂(на никелевом катализаторе) = CH3-CH2-CH(OH)-CH3
3)CH3-CH2-CH(OH)-CH3(нагревани на никелевом катализаторе)=CH3-CH=CH-CH3+H₂O
4) CH3-CH=CH-CH3(нагревани на никелевом катализаторе) = СН3-С≡С-СН3
Г) 1)СН3-СН2-СН2-СН2-СН2ОН(H₂SO₄ 170⁰C) = СН3-СН2-СН2-СН=СН2+H₂O
2) СН3-СН2-СН2-СН=СН2+H₂O = СН3-СН2-СН2-СН(OH)-СН3
3)СН3-СН2-СН2-СН(OH)-СН3(H₂SO₄ 170⁰C)= СН3-СН2-СН=СН-СН3 +H₂O
4)СН3-СН2-СН=СН-СН3(нагревани на никелевом катализаторе) = СН3-СН2-С≡С-СН3+H₂
Д)1)CH2(Br)-CH2-CH2-CH(CH3)-CH3+KOH (спирт, нагревание) = СH2=CH-CH2-CH(CH3)-CH3 + KBr+H₂O
2)СH2=CH-CH2-CH(CH3)-CH3+HBr = CH3-CH(Br)-CH2-CH(CH3)-CH3
3)CH3-CH(Br)-CH2-CH(CH3)-CH3+KOH (спирт, нагревание) = CH3-CH=CH-CH(CH3)-CH3 + KBr+H₂O
4)CH3-CH=CH-CH(CH3)-CH3 (нагревани на никелевом катализаторе) = CH3-C≡C-CH(CH3)-CH3 + H₂
6
А) 1) СН3-СН2-С(Br)₂-СН3+2КОН(спирт, нагревание)= СН3-СН2-С≡СН+2KBr+2H₂O
Б)
1)СН3-СН2-С(СН3)₂-СН=СН2+Br₂ = СН3-СН2-С(СН3)₂-СН(Br)-СН2(Br)
2)СН3-СН2-С(СН3)₂-СН(Br)-СН2(Br)+2KOH(спирт, нагревание) = СН3-СН2-С(СН3)₂-С≡СН
В) СН3-СН2-СН(Br)-СН2(Br)+Zn = СН3-СН2-СН=СН2+ZnBr₂
2) СН3-СН2-СН=СН2+HBr = СН3-СН2-СН(Br)-СН3
3) СН3-СН2-СН(Br)-СН3+KOH = СН3-СН2-СН=СН2 + KBr+ H₂O
4) СН3-СН2-СН=СН2+Br₂ = СН3-СН2-СН(Br)-СН2(Br)
5)СН3-СН2-СН(Br)-СН2(Br)+2KOH(спирт, нагревание) =СН3-СН2-С≡СН+2KBr+2H₂O
Г) 1) СН3-СН(CH3)-(СН2)₂-СН2Br+KOH(спирт, нагревание) = СН3-СН(CH3)-СН2-
CH=СН2 +KBr+H₂O
2) СН3-СН(CH3)-СН2-CH=СН2+H₂O =CН3-СН(CH3)-СН2-CH(OH)-СН3
3)CН3-СН(CH3)-СН2-CH(OH)-СН3(H₂SO₄ 170⁰C) = CН3-СН(CH3)-СН=CH-СН3+H₂O
4)CН3-СН(CH3)-СН=CH-СН3+Br₂ = CН3-СН(CH3)-СН(Br)-CH(Br)-СН3
5) CН3-СН(CH3)-СН(Br)-CH(Br)-СН3 + 2KOH(спирт, нагревание = CН3-СН(CH3)-С≡C-СН3 + 2KBr+2H₂O
Объяснение:
Общая характеристика и строение элементов VA группы
В состав подгруппы азота, составляющей семейство пниктидов, входят азот, фосфор, мышьяк, сурьма и висмут. Это химические элементы 15-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы V группы).
Электронное строение
Все элементы главной подгруппы V группы, имеют пять электронов на внешнем электронном уровне. В целом характеризуются как неметаллы к присоединению электронов выражена значительно слабее, по сравнению с халькогенами и галогенами. Все элементы подгруппы азота имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня атома и могут проявлять в соединениях степени окисления от −3 до +5.
Рассмотрим закономерности изменения свойств элементов по группе. В V группе главной подгруппы сверху вниз эффективный заряд ядра увеличивается, орбитальный радиус также увеличивается, восстановительные свойства атомов возрастают, окислительные свойства атомов уменьшаются.
Свойства
Первые представители подгруппы — азот и фосфор — типичные неметаллы, мышьяк и сурьма проявляют металлические свойства, висмут — типичный металл.
Таким образом, с ростом радиуса элемента, в данной группе резко изменяются свойства составляющих её элементов: от типичного неметалла до типичного металла. Химия этих элементов очень разнообразна и, учитывая различия в свойствах элементов, при изучении её разбивают на две подгруппы — подгруппу азота и подгруппу мышьяка.
Физические свойства
Азот — газ, фосфор и все остальные элементы — твердые вещества. Это объясняется тем, что начиная с третьего периода (фосфор) элементы объединяются в большие полимерные молекулы. Такое изменение молекулярной структуры при переходе от азота к фосфору и вызывает резкое изменение агрегатных состояний веществ.
Фосфор — неметалл, в чистом виде имеет 4 аллотропные модификации:
1. Белый фосфор — самая химически активная модификация фосфора. Имеет молекулярное строение; формула P4, форма молекулы — тетраэдр. По внешнему виду белый фосфор очень похож на очищенный воск или парафин, легко режется ножом и деформируется от небольших усилий. Чрезвычайно химически активен. Например, он медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре и светится (бледно-зелёное свечение), ядовит.
2. Красный фосфор — представляет собой полимер со сложной структурой. Имеет формулу Pn. В зависимости от получения и степени дробления красного фосфора, имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, а в литом состоянии — тёмно-фиолетовый с медным оттенком. Красный фосфор на воздухе не самовоспламеняется, но самовоспламеняется при трении или ударе. Это свойство используется при изготовлении спичек, ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у белого.
3.Чёрный фосфор — это наиболее стабильная термодинамически и химически наименее активная форма элементарного фосфора, чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и похожее на графит, не растворимо в воде и органических растворителях, проводит электрический ток и, аналогично кремнию, имеет свойства полупроводника.
4. Металлический фосфор - имеет плотную и инертную металлическую структуру, очень хорошо проводит электрический ток.
Мышьяк - представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета, существует в нескольких аллотропных модификациях. Наиболее устойчив при обычных условиях и при нагревании металлический или серый мышьяк, который обладает металлической электрической проводимостью.
Сурьма - полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы и три аморфные модификации (жёлтая, чёрная и взрывчатая сурьма). Сурьму добавляют в некоторые сплавы для придания им твердости (типографский металл). Соединения сурьмы похожи по химическим свойствам на соединения мышьяка, но отличаются более выраженными металлическими свойствами.
Висмут — тяжёлый серебристо-белый металл с розоватым оттенком. Со временем покрывается тёмно-серой оксидной плёнкой. Наряду со свинцом и оловом входит в состав большинства легкоплавких припоев и сплавов.
Химические свойства соединений
С водородом элементы подгруппы азота образуют соединения типа (аммиак , фосфин , арсин ), в которых проявляют степень окисления -3, с кислородом образуют оксиды, проявляя различные степени окисления. например азот может изменять их от +1 до +5. Высшие оксиды имеют общую формулу , которому соответствуют кислоты состава и (все элементы, кроме азота). Азот в соединениях с высшей степенью окисления является сильным окислителем. Свойства азотной и азотистой кислот рассмотрены подробно в теме "Кислоты азота