2. Laboratorní den oxidačně-redukční reakce v roztoku
Str. 91
2.2.4. Příprava jodičnanu draselného
jméno: datum:
Laboratorní technika: preparace
Zadání: Připravte .......................... g jodičnanu draselného.
Reakce: KI + 2 KMnO4 + H2O → KIO3 + 2 MnO2 + 2 KOH • správné provedení oxidačně-redukční reakce v roztoku • krystalizace produktu z připraveného roztoku soli
Chemikálie: KI, KMnO4, kyselina octová, ethanol M(KI) = ............................. g/mol M(KMnO4) = ..................... g/mol M(KIO3) = ......................... g/mol M(MnO2) = ....................... g/mol Rozpustnost při 20 °C ..................... g KI ve 100 g H2O
• v roztoku mají ionty MnO4 - fialovou barvu, ionty MnO42- zelenou barvu a ionty Mn2+ jsou bezbarvé • separujeme dva podíly produktu: • 1. podíl se vytvoří při zahušťování na vodní lázni ve formě bílých krystalů • 2. podíl se získá po odfiltrování 1. podílu odpařením matečného roztoku na vodní lázni do sucha • k odstranění přebytku KMnO 4 stačí přidat jen několik kapek ethanolu do reakční směsi zahřáté k bodu varu POZOR! při přidávání ethanolu musí být zhasnutý kahan
Potřebné výpočty: hmotnost KMnO4
15 % přebytek KMnO4
hmotnost KI
příprava nasyceného roztoku KI (20 °C)
teoretický výtěžek MnO2
Evropský sociální fond
12
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
Poznámky:
2. Laboratorní den oxidačně-redukční reakce v roztoku
2.2.4. Příprava jodičnanu draselného
jméno: datum:
Postup práce:
• Co by se stalo, kdybychom špatně promytý burel (obsahující KI) použili při přípravě kyslíku z H2O2? • Co by se stalo, kdybychom okyselili roztok obsahující KIO3 a nezreagovaný KI? Zapiš reakci • Proč lze dobře umýt nádobí zašpiněné od burelu roztokem kyseliny šťavelové? Zapiš reakci • Co znamená pokyn odbarvi manganistan ethanolem? Jaká reakce probíhá? • Jak bude reagovat KIO3 s přebytkem ethanolu? Zapiš reakci
Závěr:
Výsledek: Teoretický výtěžek KIO3:......................... g Skutečný výtěžek KIO3, 1. podíl: ............. g Skutečný výtěžek KIO3, 2. podíl: ............. g Hmotnost získaného MnO2.....................g Vzhled produktů:
Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
13
2. Laboratorní den oxidačně-redukční reakce s použitím plynné fáze Str. 98
• práce s plyny • práce s promývačkou plynů • kvantitativní srážení produktu
2.3.4. Příprava SO2 a jeho redukční účinky
datum:
Laboratorní technika: práce s plyny, srážení
Zadání: Zpracujte.................. g matečného roztoku K 2Cr2O7
Chemikálie: K2Cr2O7, SO2, H2SO4
Poznámky:
M(K2Cr2O7) = ..................... g/mol M(Cr2(SO4)3) = ................... g/mol M(H2SO4) = ....................... g/mol Reakce: K2Cr2O7 +3 SO2 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Cr2(SO4)3 + 3 Na2CO3 + H2O → 2 Cr(OH)3 + 3 Na2SO4 + 3 CO2 2 Cr (OH)3 → Cr2O3 + 3 H2O
• promývačka plynů musí být k bombě připojena přes pojistnou láhev • plynová bomba má tři ventily: hlavní, membránový, vypouštěcí • oxid siřičitý je bezbarvý toxický plyn a je nutné pracovat s ním v digestoři • dekantace je účinný způsob promytí jemné sraženiny • vznikající Cr2O3 obsahuje krystalickou vodu (Cr2O3 . x H2O)
Potřebné výpočty: koncentrace K2Cr2O7 v matečném roztoku
příprava roztoku H2SO4
teoretický výtěžek Cr2O3
Evropský sociální fond
14
jméno:
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
2. Laboratorní den oxidačně-redukční reakce s použitím plynné fáze
2.3.4. Příprava SO2 a jeho redukční účinky
jméno: datum:
Postup práce:
• Jak se v laboratoři připravuje SO2? • Jak by reagoval SO2 s roztokem KMnO4? • Na kterém obrázku je zobrazeno správné zapojení pojistné láhve k bombě? Obr. 1
SO2
Obr. 2
SO2
Závěr: Obr. 3
SO2
Výsledek: Teoretický výtěžek Cr2O3: ....................... g Skutečný výtěžek Cr2O3: ......................... g Vzhled produktu:
• Jak poznáte, že došlo ke kvantitativnímu vysrážení produktu? Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
15
2. Laboratorní den reakce halogenů – prvky 17. skupiny periodického systému Str. 89
2.2.1. Volné halogeny
jméno: datum:
Laboratorní technika: zkumavkové reakce, disproporcionační reakce, rozpustnost látek
Zadání:
Chemikálie: KMnO4, K2Cr2O7, CaOCl2, HCl, MnO2, KBr, KI, CHCl3, bromová voda, I2, ethanol, aceton, KI, NaOH, H2SO4 • reakce halogenů • příprava chloru • vytřepávání halogenů do nepolárních rozpouštědel • správné použití jodidoškrobového papírku
Poznámky:
Pozorování: HCl KMnO4 K2Cr2O7 NaClO
• prvky 17. skupiny periodického systému prvků jsou označovány jako halogeny • pokud se při práci uvolňují plynné halogeny, pracujeme vždy v digestoři • aparaturu na vývoj chloru vždy kontroluje asistent • sublimaci I2 je nutné provádět v digestoři
Reakce: Cl- +
MnO4 - +
H3 O + →
Cl- +
Cr2O72- +
H3 O + →
ClO - + Cl- + Pozorování:
H3 O + → HCl
MnO2 Reakce: Cl- +
MnO2 +
H3 O + →
Evropský sociální fond
16
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
2. Laboratorní den reakce halogenů – prvky 17. skupiny periodického systému
2.2.1. Volné halogeny
datum:
Vývoj chlóru: Schéma aparatury:
•
jméno:
Pozorování:
Jak ve skupině vzrůstá oxidační
schopnost halogenů? Označte reakce, které odpověď potvrzují • Proč mají halogeny obecně lepší rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech? • Jaké je skupenství F2, Cl2, Br2 a I2 při laboratorní teplotě? Zdůvodněte • Co je v zásobní láhvi označené jako roztok I2?
Pozorování: Cl2 Kl vytřepávání do CH3Cl3 KBr vytřepávání do CH3Cl3 Reakce: D: Cl2 +
I- →
D:
Br- →
Cl2 + Pozorování:
Br2 Kl vytřepávání do CH3Cl3 Reakce: D: Br2 +
I -→
Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
17
2. Laboratorní den reakce halogenů – prvky 17. skupiny periodického systému
2.2.1. Volné halogeny
jméno: datum:
Pozorování: I2 NaOH … + H2SO4 Reakce: I2 +
OH- →
IO3- + I- + Pozorování:
H3 O + →
Rozpouštědlo Rozpustnost I2 H2O KI ethanol CHCl3 aceton Sublimace jodu: Schéma aparatury:
Evropský sociální fond
18
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
Pozorování:
2. Laboratorní den 2.3.7. Reakce S2 O32reakce aniontů síry – 16. skupina periodického systému prvků Str. 99
jméno: datum:
Zadání:
Laboratorní technika: zkumavkové reakce Chemikálie: Na2S2O3, HCl, roztok I2 (I2 + KI), AgNO3, Pb(CH3COO)2
• reakce S2O32-
Poznámky:
Pozorování: S2O32HCl
opatrně identifikuj vznikající plyn
I2 + KI • koloidní síra nebo „sirné mléko“ je suspenzí jemně rozptýlených částic amorfní síry ve vodě, má bílou nebo nažloutlou barvu
AgNO3 (přebytek AgNO3) AgNO3 (přebytek S2O32-) Pb(CH3COO)2
• Jaké účinky, oxidační nebo redukční, jste u S2O32- prokázali? Napiš reakci thiosíranového aniontu s a) AgBr b) Cl2 c) I2 • Jaký je správný chemický vzorec S2O32- a proč? • Jaké jsou oxidační stavy atomů síry v S2O32-? Který z těchto atomů se účastní prováděných reakcí?
Reakce: S2O32- +
Cl- +
S2O3 +
I2
S2O32- +
Ag+
→
S2O3 +
Pb
→
2-
2-
2+
H3 O +
→
→
Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
19
2. Laboratorní den reakce - aniontů prvků 17. skupiny periodického systému Str. 90
2.2.2. Reakce halogenidů
jméno: datum:
Laboratorní technika: zkumavkové reakce
Zadání:
Chemikálie: KF, KCl, KBr, KI, H2SO4, CH3COOH, NaNO2, AgNO3, HNO3, NH3, Na2S2O3, HCl, Zn, KIO3 • reakce halogenidů • rozpustnost halogenidů stříbrných • specifické reakce halogenidů
Pozorování:
Poznámky: KF
!
H2SO4 AgNO3
• dusitan se v kyselém prostředí při reakci s jodidem chová jako oxidovadlo • POZOR! Reakce, u kterých předpokládáte vznik HF, provádí asistent v digestoři
KCl
Reakce: KF +
H2SO4
→
KCl +
H2SO4
→
KBr +
H2SO4
→
KI +
H2SO4
→
KF +
AgNO3
→
KCl +
AgNO3
→
KBr +
AgNO3
→
KI +
AgNO3
→
KBr
KI
Pozorování: AgF HNO3 NH3
!
AgCl
Na2S2O3 HCl Zn + CH3COOH Evropský sociální fond
20
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
AgBr
AgI
2. Laboratorní den reakce - aniontů prvků 17. skupiny periodického systému
• Který z halogenidů netvoří sraženinu s Ag+ ionty? Dokázali byste říci proč? • Které halogenovodíky, lze vytěsnit z halogenidů kyselinou sírovou? • Které halogenovodíky takto vytěsnit nelze a proč?
2.2.2. Reakce halogenidů
jméno: datum:
Reakce: AgX +
HNO3
→
AgX +
NH3
→
AgX +
Na2S2O3
→
AgX +
HCl
→
AgX +
Zn +
CH3COOH →
Pozorování: NaNO2 KI + CH3COOH KCI + CH3COOH KBr + CH3COOH Reakce: D: I- +
NO2- +
H3 O + →
Br- +
NO2- +
H3 O + →
Cl- +
NO2- +
H3 O + →
Pozorování: KlO3 Kl + H2SO4 Reakce: D: I- +
IO3- +
H3 O + →
Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
21
2. Laboratorní den reakce pseudohalogenidů
Str. 90
• reakce SCN• orientační a specifické reakce SCN-
2.2.3. Reakce pseudohalogenidů (SCN -)
datum:
Laboratorní technika: zkumavkové reakce
Zadání:
Chemikálie: KSCN, CH3COOH, AgNO3, HNO3, NH3, Na2S2O3, HCl, Zn, BaCl2, HNO3, H2O2, H2SO4, FeCl3, KF Pozorování:
Poznámky: KSCN
AgNO3 HNO3 + H2O2 + BaCl2 • reakce provádějte důsledně, pokud nevznikne očekávaný produkt, proveďte reakci znovu • HCN voní po hořkých mandlích a je vysoce toxický • POZOR! reakce, u kterých předpokládáte vznik HCN, provádí asistent v digestoři
!
Zn + H2SO4 Fe3+ Fe3+ + KF Reakce: SCN- +
Ag+
KSCN +
HNO3 +
K2SO4 +
BaCl2 →
→
D: KSCN + Zn + D: SCN- + Fe3+ → Fe(SCN)3 +
H2O2 → H2SO4 →
F- →
Evropský sociální fond
22
jméno:
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
2. Laboratorní den reakce pseudohalogenidů
2.2.3. Reakce pseudohalogenidů (SCN ) -
jméno: datum:
Pozorování: AgSCN HNO3 • Proč se některé skupiny dvou či více elektronegativních atomů nazývají pseudohalogeny, respektive pseudohalogenidy? • O jaké sloučeniny se konkrétně jedná?
NH3 Na2S2O3 HCl Zn + CH3COOH Reakce: AgSCN +
HNO3 →
AgSCN +
NH3 →
AgSCN +
Na2S2O3 →
AgSCN +
HCl →
AgSCN +
Zn +
CH3COOH →
Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
23
2. Laboratorní den 2.3.8. Kvalitativní reakce SO 42-, SO32-, S2O32-, S2reakce aniontů síry – 16. skupina periodického systému prvků Str. 100
• reakce aniontů síry • oxidačně-redukční reakce aniontů síry • precipitační (srážecí) reakce aniontů síry
Chemikálie: Na2SO4, Na2SO3, Na2S2O3, Na2S, H2SO4, roztok I2 (KI + I2), AgNO3, BaCl2 Pozorování:
Poznámky: SO42-
SO32-
H2SO4
opatrně identifikujte unikající plyny
AgNO3
BaCl2 rozpustnost sraženiny v HCl
Reakce: SO42- +
H3O+
→
SO42- +
I2
→
SO4 +
Ag
+
→
SO42- +
Ba2+
→
2-
Evropský sociální fond
24
datum:
Zadání:
Laboratorní technika: zkumavkové reakce, srážení
roztok I2
• sulfan H2S je bezbarvý plyn zapáchající po zkažených vejcích, je vysoce toxický • oxid siřičitý SO2 je bezbarvý plyn dráždící sliznice • roztok jodu je I₂ v KI, to je KI₃
jméno:
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
S2O32-
S2-
2. Laboratorní den 2.3.8. Kvalitativní reakce SO 42-, SO32-, S2O32-, S2reakce aniontů síry – 16. skupina periodického systému prvků SO32- +
H2SO4
→
SO32- +
I2
→
SO3 +
Ag
+
→
SO32- +
Ba2+
→
S2O32- +
H2SO4
→
S2O32- +
I2
→
S2O32- +
Ag+
→
S2O3 +
Ba
2+
→
S2- +
H2SO4
→
S +
I2
→
S2- +
Ag+
→
S +
Ba
→
2-
• Které anionty síry se srážejí barnatou solí za studena a které až po protřepání, popř. zahřátí? • Při které reakci vzniká koloidní síra? • Které anionty reagují s H2SO4 za vzniku plynu? • Který anion síry má redukčněoxidační vlastnosti?
2-
2-
2-
2+
jméno: datum:
Evropský sociální fond Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
25
2. Laboratorní den práce dle zadání vyučujícího
jméno: datum:
Zadání:
Poznámky:
Závěr:
Evropský sociální fond
26
Praha a EU – Investujeme do vaší budoucnosti
