THỰC HÀNH HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG VÀ VÔ CƠ BÀI 3 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM A VÀ B.........................................................................................................................................................................
Trang 1LỚP: BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC TẬP HÓA
CA TT:
SỐ NHÓM TT:
NGÀY TT:
BÁO CÁO THỰC TẬP BÀI 3
1 Sự thủy phân của muối
kim loại kiềm
Lần lượt cho vào 3 ống nghiệm khoảng đầu tăm tinh thể:
-Ống 1: KCl -Ống 2: K2CO3
-Ống 3: Na2S Thêm vào mỗi ống vài giọt nước cất, thử pH của dung dịch bằng giấy thử
pH
Ống 1: giấy pH không đổi màu, pH=7
KCl K+ + Cl- Muối KCl tan, điện li
mạnh tạo hai ion trung tính (K+ và Cl-) tạo môi trường pH trung tính bằng 7
Ion gốc acid và base mạnh phân
li cho môi trường trung tính
Ion gốc acid yếu phân li cho môi trường base
Ống 2: giấy pH đổi sang màu xanh, pH=10
K2CO3 K+ + CO3
2-CO32- + H2O HCO3-+ OH
-HCO3- +H2O H2CO3 + OH
-Muối K2CO3 và Na2S tan, điện li tạo các ion đóng vai trò base (CO32- và S2-) có khả
năng cho OH-,tạo ra môi trường kiềm làm cho pH dung dịch tăng
Acid H2S yếu hơn
H2CO3 nên tạo ra base mạnh hơn do đó pH cao hơn
Ống 3: giấy pH đổi sang màu tím, pH=12
Na2S Na+ + S
2-S2- + H2O HS- + OH
-HS- + H2O H2S + OH
-2 Tính chất của ion Mg2+ Cho vào 2 ống
nghiệm mỗi ống
10 giọt dung dịch MgCl2 2M:
-Ống 1: thêm 5 giọt dung dịch NaOH 2M -Ống 2: thêm 5 giọt dung dịch
Cả hai ống đều xuất hiện kết tủa trắng, ống 2 kết tủa xuất hiện chậm và ít hơn
MgCl2 + NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl MgCl2 + NH4OH Mg(OH)2 + 2NH4Cl
Ống 1 xuất hiện kết tủa trắng nhiều và nhanh hơn ống 2 là do NaOH là một base mạnh, trong dung dịch điện li hoàn toàn, còn NH4OH có tính base yếu hơn, trong dung dịch điện li không hoàn toàn
Mg(OH)2 không tan trong dung môi nước nhưng có thể tan trong môi trường acid
Trang 2NH4OH 2M
Thêm vào ống 2 vài giọt NH4Cl 2M
Thêm tiếp vài giọt dung dịch
NaH2PO4 0,5M
Sau khi thêm NH4Cl vào ống 2, kết tủa trắng tan dần đến khi thành dung dịch trong suốt
Thấy xuất hiện kết tủa trắng
MgCl2 + 2NH3 + NaH2PO4 MgNH4PO4
+ NaCl + NH4Cl
Khi thêm vào ống 2 NH4Cl, theo nguyên lí
Le Chartelier, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, đồng thời
NH4Cl phân li tạo môi trường acid, dẫn tới lượng kết tủa giảm dần tới dung dịch trong suốt
Kết tủa trắng xuất hiện là do phản ứng tạo thành MgNH4PO4 là
một muối kép ở dạng tinh thể có màu trắng
Đây là phản ứng đặc trưng để xác định ion
Mg2+
3 Điều chế và tính chất
của acid boric
Cho vào ống nghiệm 5 giọt nước, cho tiếp một ít tinh thể Na2B4O7
đến dung dịch bão hòa, đun nóng cho tan và thử pH của dung dịch
Cho tiếp vào dung dịch 15 giọt HCl đặc, làm lạnh ống nghiệm trong becher chứa nước lạnh
Giấy pH chuyển sang màu xanh
Khi thêm acid vào và làm lạnh, thấy xuất hiện kết tinh màu trắng
Na2B4O7 2Na+ + B4O7
2-B4O72- +7H2O 4H3BO3 + 2OH
-Na2B4O7 + 5H2O + 2HCl H3BO3 + 2NaCl
Na2B4O7 là một muối của một base mạnh và
một acid yếu, anion gốc acid B4O72- sẽ bị
thủy phân tạo OH- làm cho dung dịch có tính base
Dung dịch HCl được thêm vào có tác dụng trung hòa OH- sinh ra làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận tạo ra H3BO3 (acid boric) Acid boric tan trong nước nóng nhưng không tan trong nước
Dung dịch
Na2B4O7 có tính kiềm làm đổi màu giấy pH
H3BO3 (acid boric) tan trong nước nóng nhưng không tan trong nước lạnh tồn tại dạng tinh thể hình vảy
Trang 3lạnh do đó dung dịch xuất hiện các tinh thể
hình vảy
4 Tính khử của Sn(+2) Cho vào ống
nghiệm 5 giọt Bi(NO3)3 0,5M, thêm vào 10 giọt dung dịch NaOH đặc, thêm tiếp 3 giọt dung dịch SnCl2 0,5M
Khi cho dd NaOH vào, ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng
Sau đó cho tiếp dd SnCl2 vào ống nghiệm, thấy kết tủa trắng tan dần, đồng thời xuất hiện kết tủa màu đen
Bi(NO3)3 + 3NaOH Bi(OH)3
+ 3NaNO3
SnCl2 +4NaOH Na2[Sn(OH)4] Natri Tetrahydroxostanat(II)
+2NaCl
Na2[Sn(OH)4] + 2Bi(OH)3 2Bi + 3Na2[Sn(OH)6]
Natri Hexahydroxostanat(IV)
Kết tủa trắng xuất hiện là do sự tạo thành của Bi(OH)3 không tan trong dung dịch
SnCl2 tạo phức với NaOH, ion Sn2+ có tính khử mạnh lên trong môi trường kiềm nên đã khử Bi3+ (Bi(OH)3, tủa màu trắng) thành kim loại Bi (tủa màu đen)
Sn(II) thể hiện tính khử
5 Tính chất của H2O2 -Ống 1: Cho vào 5
giọt dung dịch
H2O2 3%, cho tiếp một ít MnO2
Thấy bọt khí sủi mạnh
H2O2 xt:MnO
trong H2O2 là -1, kém bền nên có xu hướng chuyển về số oxi hóa bền là -2 H2O2 kém bền, tự oxi hóa khử với xúc tác MnO2 cho phản ứng phân hủy nhanh hơn tạo sản phẩm là
H2O và O2 (sủi bọt khí)
H2O2 là một hợp chất kém bền, có thể tự phân hủy, nó vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử, vừa có tính tự oxi hóa-khử
-Ống 2: Cho vào 5
giọt dung dịch
H2O2 3%, acid hóa bằng 3 giọt dung dịch H2SO4 2M, cho tiếp 2 giọt KI 0,1M
Dung dịch tạo thành có màu vàng nâu H+2H2O22 + HO 2SO4 + 2KI I2 + K2SO4
KI + I2 KI3
H2O2 trong phản ứng đóng vai trò là chất oxi hóa đã oxi hóa KI thành I2( tím đen) Bên cạnh đó I2 lại tan trong
dd KI tạo KI3 làm cho dung dịch có màu vàng nâu
Trang 4-Ống 3: Tiến hành
như ống 2 nhưng thay KI bằng 2 giọt KMnO4
Dung dịch thuốc tím bị mất màu, đồng thời có hiện tượng sủi bọt khí
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 +5O2 + 8H2O
Khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh như KMnO4, H2O2 thể hiện tính khử Oxy trong
H2O2 (có số oxi hóa -1) bị oxi hóa thành O2 (sủi bọt khí), trong khi Mn7+
(KMnO4) bị khử về
Mn2+ (MnSO4) làm cho dung dịch mất màu
6 Tính khử của hợp chất
S(+4)
Cho vào ống nghiệm 5 giọt dung dịch KMnO4
0,01M, acid hóa bằng 3 giọt dung dịch H2SO4 2M, sau đó cho từ từ
dung dịch Na2SO3
0,5M
Màu tím của dung dịch nhạt dần, cuối cùng tạo thành dung dịch trong suốt
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5Na2SO3 5Na2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
Gặp chất oxi hóa mạnh như KMnO4 trong môi trường acid, S4+
(Na2SO3) bị oxi hóa thành S6+ (Na2SO4),
Mn7+ (KMnO4) bị khử
về Mn2+ (MnSO4) làm mất màu tím của dung dịch
Lưu huỳnh(IV) có thể hiện tính khử trong môi trường acid
7 So sánh tính khử của
các halogen Cl-, Br-, I- Cho vào 3 ống
nghiệm mỗi ống
10 giọt dung dịch NaCl, NaBr, NaI có nồng độ 0,5M, nhỏ vào mỗi ống vài giọt dung dịch
H2SO4 2M.Nếu phản ứng không ro thì thay bằng vài giọt dung dịch
H2SO4 đặc
Cho tiếp vào ống chưa đổi màu vài giọt dung dịch KMnO4
Với dd H2SO4 2M:
ống nghiệm chứa dd NaI xuất hiện màu tím nhạt sau đó có
màu vàng nâu lẫn trong dung dịch, còn
2 ống nghiệm còn lại không có hiện tượng
Với dd H2SO4
đặc:Ống đựng dd NaI màu tím đậm dần; Ống đựng dd NaBr xuất hiện màu vàng nhạt còn tạo khí mùi hắc Với dd KMnO4:Ống
8NaI + 5H2SO4 4I2 + 4Na2SO4 + H2S + 4H2O
8NaI + 5H2SO4đ 4I2 + 4Na2SO4 + H2S + 4H2O
2NaBr +2 H2SO4đ Br2 + Na2SO4 + SO2
+2H2O
10NaBr + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Br2 +
Do NaI có tính khử, có
khả năng khử H2SO4
tạo I2 và khí H2S (có
mùi trứng thối) Mặt khác I2 lại tan trong dd NaI nên tạo NaI3 có
màu vàng nâu lẫn trong
dd (I2 + I- I3-)
Do hai dd đều có khả
năng khử H2SO4đ
nhưng NaI có tính khử
mạnh hơn NaBr nên đã
khử S+6 về S-2(H2S), còn NaBr khử S+6 về
S+4(SO2)
Do NaBr có tính khử
Tính khử của các halogen: I->
Br->Cl
Trang 5-nghiệm chứa dd NaBr làm mất màu thuốc tím nhanh chóng và cho dd màu vàng nhạt, còn ống nghiệm chứa dd NaCl phải một thời gian mới làm mất màu dd thuốc tím
2MnSO4 +K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O 10NaCl + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Cl2 + 2MnSO4 +K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O
mạnh hơn NaCl nên làm mất màu thuốc tím nhanh hơn
8 Điều chế và tính chất
của Fe(OH)2, Fe(OH)3
-Ống 1: Cho vào
10 giọt dung dịch FeSO4 0,5M
Xuất hiện kết tủa màu trắng xanh, sau
1 thời gian, màu của kết tủa chuyển sang nâu đỏ
FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
Dd FeSO4 tác dụng với
dd NaOH thì Fe2+ sẽ
tác dụng với OH- tạo kết tủa màu trắng xanh Fe(OH)2, Fe(OH)2 để
ngoài không khí sẽ bị
oxi hóa thành Fe(OH)3
có màu nâu đỏ
Muối của ion
Fe2+ và Fe3+ có khả năng tạo kết tủa với dung dịch kiềm
-Ống 2: Cho vào
10 giọt dung dịch FeCl3 0,5M
Sau đó, cho từ
NaOH 2M vào 2 ống nghiệm trên
Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl Dd FeCldd NaOH thì Fe3 tác dụng với 3+ sẽ tác
dụng với OH- tạo kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3
9 Phản ứng thủy phân Cho vào ống
nghiệm từng giọt
Na2CO3 20% thêm tiếp 10 giọt FeCl3
0,5M
Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ đồng thời có hiện tượng sủi bọt khí
3Na2CO3 + 2FeCl3 +3H2O 6NaCl + 2Fe(OH)3 + 3CO2
Khi cho dd Na2CO3 vào
dd FeCl3, ion Fe3+ tác dụng với ion CO32- tạo
ra muối Fe2(CO3)3, nhưng muối này lại không hiện diện trong nước nên đã bị nước thủy phân tạo Fe(OH)3
và CO2
Dd Fe2(CO3)3 bị thủy phân hoàn toàn trong nước tạo hidroxit kim loại kết tủa và khí CO2
10 Điều chế phức của
Fe(II)
Cho vào ống nghiệm 5 giọt dung dịch FeSO4
0,5M Sau đó, cho
Dd xuất hiện màu vàng nâu
FeSO4 + 6NH3 [Fe(NH3)6]SO4
Hexaamin Sắt(II) Sunfat
Màu vàng nâu xuất hiện là do sự tạo thành của phức [Fe(NH 3 ) 6 ]SO 4
Fe(II) có khả năng tạo phức
Trang 6tiếp 1-2 giọt NH3
đậm đặc
11 Điều chế phức của
Fe(III)
Cho vào ống nghiệm 5 giọt FeCl3 0,5M Sau đó cho tiếp 5 giọt KSCN 0,5M
Dd xuất hiện màu đỏ
máu
FeCl3 + 6KSCN K3[Fe(SCN)6] +
Kali Hexathioxianoferat (III)
3HCl
Màu đỏ máu xuất hiện là do sự tạo thành của phức K3[Fe(SCN)6]
Fe(III) có khả năng tạo phức
12 Điều chế, so sánh sự
khác nhau giữa ion đơn
giản nhất và phức chất
a.Dùng ống nghiệm cho vào 5 giọt K3[Fe(CN)6] 0,5M và 3 giọt KSCN 0,5M
Không có hiện tượng gì xảy ra K3[Fe(CN)6] + KSCN SCN
- là phối tử gây ra trường yếu không thể
đẩy phối tử CN- là một phối tử gây ra trường mạnh ra khỏi phức của nó
b Dùng hai ống nghiệm:
-Ống 1: Cho 5 giọt
FeCl3 0,5M thêm tiếp 3 giọt FeSO4
0,5M
-Ống 2: Cho 5 giọt
K3[Fe(CN)6] thêm tiếp 3 giọt FeSO4
0,5M
Không có hiện tượng gì xảy ra
Xuất hiện kết tủa màu xanh turnbull
FeCl3 + FeSO4
K3[Fe(CN)6] + FeSO4 K2SO4 +
Kali Hexaxianoferat(III)
+ KFe[Fe(CN)6]
Sắt (III) Kali Hexaxianoferat (II)
FeCl3 không tác dụng với FeSO4 nên không có hiện tượng xảy ra
K+ bị Fe2+ đẩy ra khỏi phức K3[Fe(CN)6] làm mất màu đỏ của dung dịch để tạo phức KFe[Fe(CN)6] có màu xanh turnbull
So sánh với ống
2 của thí
nghiệm b ta thấy: thí nghiệm
c xảy ra tạo kết tủa nhanh hơn thí nghiệm b Màu kết tủa ở thí nghiệm c đậm hơn màu kết tủa ở thí nghiệm b và c tạo nhiều kết tủa hơn b Cả 2
TN đều tạo phức KFe[Fe(CN)6], tuy nhiên về bản chất 2 phức này khác nhau
c.Cho 5 giọt
K4[Fe(CN)6] 0,5M thêm tiếp 3 giọt FeCl3 0,5M vào ống nghiệm
Xuất hiện kết tủa màu xanh berlin
K4[Fe(CN)6] + FeCl3 KCl +
Kali Hexaxianoferat (II)
KFe[Fe(CN)6]
Sắt (II) Kali Hexaxianoferat (III)
K+ bị Fe3+ đẩy ra khỏi dung dịch phức
K4[Fe(CN)6] tạo kết tủa KFe[Fe(CN)6] có màu xanh berlin
Trang 713 Điều chế, so sánh độ
bền của phức có ion Ag+
Ống 1:
-Cho vào ống nghiệm chứa 2 giọt AgNO3 0,5M,
2 giọt KCl 0,5M
-Thêm từng giọt NH4OH đậm đặc đến khi tủa tan
-Sau đó, thêm 2 giọt KBr 0,5M
Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó
kết tủa tan dần Sau khi thêm dd KBr vào
dd thì lai xảy ra kết tủa màu vàng nhạt
AgNO3 + KCl AgCl + KNO3
AgCl + 2NH4OH [Ag(NH3)2]Cl +2H2O
Diamin Bạc(I) Clorua
[Ag(NH3)2]Cl + KBr AgBr + 2NH3 + KCl
Ban đầu, khi cho dd AgNO3 vào dd KCl thì
ion Ag+ sẽ kết hợp với ion Cl- tạo ra AgCl kết tủa trắng Sau đó, cho
dd NH4OH đậm đặc vào thì kết tủa tan dần tạo ra phức[Ag(NH 3 ) 2 ]Cl Cuối cùng, khi ta cho tiếp dd KBr vào ống nghiệm, thấy xuất hiện kết tủa AgBr màu vàng nhạt
Ion Ag+ có thể tạo phức với 1 số dung dịch và tùy thuộc vào tích số tan để có thể xác định được độ bền của nó trong dung dịch
Ống 2:
-Cho vào ống nghiệm 2 giọt AgNO3 0,5M, 2 giọt KCl 0,5M
-Thêm từng giọt
dd Na2S2O3 0,5M đến khi tủa tan
-Sau đó, thêm 2 giọt KBr 0,5M
Ban đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó
kết tủa tan dần Sau khi thêm dd KBr vào thì không có hiện tượng gì xảy ra
AgNO3 + KCl AgCl + KNO3
AgCl + 2Na2S2O3 Na3[Ag(S2O3)2]
Natri Dithiosulfato Agrentat
+NaCl
Na3[Ag(S2O3)2] + KBr
Ban đầu, khi cho dd AgNO3 vào dd KCl thì
ion Ag+ sẽ kết hợp với ion Cl- tạo ra AgCl kết tủa trắng Sau đó, cho
dd Na2S2O3 vào thì kết tủa tan dần tạo ra phức
Na3[Ag(S2O3)2] Khi thêm tiếp vào ống nghiệm dd KBr thì
không thấy xảy ra hiện tượng gì nữa vì
Na3[Ag(S2O3)2] không tác dụng với dd KBr
14 Phản ứng tạo phức
giữa Ca2+, Mg2+ với
EDTA
(ethylendiamintetraacetat
)
Cho vào bình nón 5ml dung dịch mẫu có ion Ca2+ và
Mg2+, thêm tiếp 5ml dung dịch đệm pH=10 (NH3
và NH4Cl), thêm khoảng hạt đậu xanh chất chỉ thị
Ban đầu, dd chuyển thành màu đỏ vang
Sau đó, nhỏ EDTA vào thì dd chuyển từ
màu đỏ vang sang màu xanh nước biển
Ca2+ và Mg2+ gọi chung là Me2+
Me2+ + HInd2- MeInd- + 2H+
Đỏ nho
Me2+ + H2Y2- MeY2- +2H+
MeInd- + H2Y2- MeY2- + HInd2- + H+
Khi cho ETOO vào dd có chứa ion Ca2+, Mg2+
thì một phần Mg2+, Ca2+
sẽ phản ứng tạo phức MgIn, CaIn tạo ra dd màu đỏ vang
Khi ta cho EDTA vào
dd thì một phần ion
Mg2+, Ca2+ sẽ tác dụng
Ca2+, Mg2+ có khả năng tạo phức với ETOO và EDTA
Trang 8ETOO (Đen Eriocrom T), lắc đều cho tan chỉ
thị
Nhỏ từ từ dung dịch EDTA vào bình nón cho tới khi từ màu đỏ
vang chuyển sang xanh nước biển thì
dừng lại
với EDTA tạo ra phức
Khi trong dd không còn
Mg2+, Ca2+ tự do, EDTA sẽ phản ứng với MgIn, CaIn tạo thành phức MgEDTA+In, CaEDTA+In Mà dd tồn tại ở pH=10 nên ETOO tồn tại ở dạng HIn2- (dạng này có màu xanh) Nên tại điểm tương đương, khi phản ứng xảy ra ta có sự
chuyển từ màu đỏ vang sang màu xanh nước biển
15 Điều chế phức của
Cu2+ với NH3
Cho vào ống nghiệm 5 giọt CuSO4 0,5M, thêm từ từ từng giọt dung dịch
NH4OH 2M cho tới khi tủa tan
Ban đầu xuất hiện kết tủa màu xanh lam khi cho NH4OH 2M vào ống nghiệm có chứa dung dịch CuSO4
Cho tiếp NH4OH từ
từ vào ống nghiệm, thấy lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, sau kết tủa tan dần đến hết, kết quả thu được dung dịch có
màu xanh thẫm
CuSO4 + 2NH4OH Cu(OH)2 + (NH4)2SO4
Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2
Tetraamin Đồng(II) Hidroxit
Cu(OH)2 sinh ra trong giai đoạn đầu của thí
nghiệm là kết quả của sự kết hợp giữa ion
Cu2+ và OH- trong phản ứng trao đổi giữa CuSO4 và NH4OH
Cu(OH)2 có khả năng tạo phức với phối tử là
NH3 nên kết tủa sau khi được tạo ra bị hòa tan bởi dung dịch NH4OH
dư, tạo thành phức chất [Cu(NH3)4](OH)2 có
màu xanh thẫm
Cu2+ có thể tạo phức với NH3