ოთხი საცდელი მილი შეიცავს გამჭვირვალე ფტორის ხსნარებს. §5
ეტიკეტების გარეშე ბოთლებში აღმოჩენილი ნივთიერებების იდენტიფიცირების ხარისხობრივი პრობლემების გადაჭრა გულისხმობს მთელი რიგი ოპერაციების განხორციელებას, რომელთა შედეგები შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის დასადგენად, თუ რომელი ნივთიერებაა კონკრეტულ ბოთლში.
გადაწყვეტის პირველი ეტაპი არის სააზროვნო ექსპერიმენტი, რომელიც წარმოადგენს მოქმედების გეგმას და მის მოსალოდნელ შედეგებს. სააზროვნო ექსპერიმენტის ჩასაწერად გამოიყენება სპეციალური ცხრილი-მატრიცა, რომელშიც ჰორიზონტალურად და ვერტიკალურად არის მითითებული ნივთიერებების ფორმულები. იმ ადგილებში, სადაც ურთიერთმოქმედი ნივთიერებების ფორმულები იკვეთება, აღირიცხება დაკვირვების მოსალოდნელი შედეგები: - აირის ევოლუცია, - ნალექი, ფერის, სუნის ცვლილება ან ხილული ცვლილებების არარსებობა. თუ პრობლემის პირობების მიხედვით შესაძლებელია დამატებითი რეაგენტების გამოყენება, მაშინ ჯობია ცხრილის შედგენამდე ჩაწეროთ მათი გამოყენების შედეგები - ამგვარად შეიძლება შემცირდეს ცხრილში დასადგენი ნივთიერებების რაოდენობა.
ამრიგად, პრობლემის გადაწყვეტა შედგება შემდეგი ნაბიჯებისგან:
- ინდივიდუალური რეაქციებისა და ნივთიერებების გარეგანი მახასიათებლების წინასწარი განხილვა;
- ფორმულების ჩაწერა და წყვილი რეაქციების მოსალოდნელი შედეგები ცხრილში,
- ცხრილის შესაბამისად ექსპერიმენტის ჩატარება (ექსპერიმენტული დავალების შემთხვევაში);
- რეაქციის შედეგების ანალიზი და მათი კორელაცია კონკრეტულ ნივთიერებებთან;
- პრობლემაზე პასუხის ფორმულირება.
ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ აზროვნების ექსპერიმენტი და რეალობა ყოველთვის არ ემთხვევა ერთმანეთს, რადგან რეალური რეაქციები ხდება გარკვეულ კონცენტრაციებში, ტემპერატურასა და განათებაში (მაგალითად, ელექტრო სინათლის ქვეშ AgCl და AgBr იდენტურია). სააზროვნო ექსპერიმენტი ხშირად ტოვებს ბევრ მცირე დეტალს. მაგალითად, Br 2 /aq სრულყოფილად გაუფერულდება Na 2 CO 3, Na 2 SiO 3, CH 3 COONa ხსნარებით; Ag 3 PO 4 ნალექის წარმოქმნა არ ხდება ძლიერ მჟავე გარემოში, რადგან მჟავა თავად არ იძლევა ამ რეაქციას; გლიცერინი ქმნის კომპლექსს Cu (OH) 2-თან, მაგრამ არ წარმოიქმნება (CuOH) 2SO 4-თან, თუ არ არის ჭარბი ტუტე და ა.შ. რეალური სიტუაცია ყოველთვის არ ეთანხმება თეორიულ პროგნოზს და ამ თავში არსებობს „იდეალური“ მატრიცის ცხრილები და „რეალობები“ ზოგჯერ განსხვავებული იქნება. და იმისათვის, რომ გაიგოთ, რა ხდება სინამდვილეში, მოძებნეთ ყველა შესაძლებლობა, რომ იმუშაოთ ხელებით ექსპერიმენტულად გაკვეთილზე ან არჩევით (გაიხსენეთ უსაფრთხოების მოთხოვნები).
მაგალითი 1.დანომრილი ბოთლები შეიცავს შემდეგი ნივთიერებების ხსნარებს: ვერცხლის ნიტრატი, მარილმჟავა, ვერცხლის სულფატი, ტყვიის ნიტრატი, ამიაკი და ნატრიუმის ჰიდროქსიდი. სხვა რეაგენტების გამოყენების გარეშე დაადგინეთ რომელი ნივთიერების ხსნარს შეიცავს რომელი ბოთლი შეიცავს.
გამოსავალი.ამოცანის გადასაჭრელად შევადგენთ მატრიცულ ცხრილს, რომელშიც მის გადაკვეთის დიაგონალის ქვემოთ შესაბამის კვადრატებში შევიყვანთ ერთი საცდელი მილიდან ნივთიერებების შერწყმის შედეგების დაკვირვების მონაცემებს.
ზოგიერთი დანომრილი სინჯარის შიგთავსის ყველა დანარჩენში თანმიმდევრული ჩასხმის შედეგებზე დაკვირვება:
1 + 2 - წარმოიქმნება თეთრი ნალექი; ;
1 + 3 - ხილული ცვლილებები არ შეინიშნება;
| ნივთიერებები | 1. AgNO 3, | 2. HCl | 3. Pb(NO 3) 2, | 4.NH4OH | 5.NaOH |
| 1. AgNO3 | X | AgCl თეთრი | - | ჩამოვარდნილი ნალექი იხსნება | Ag 2 O ყავისფერი |
| 2. HCl | თეთრი | X | PbCl 2 თეთრი, | - | _ |
| 3. Pb(NO 3) 2 | - | თეთრი PbCl 2 | X | Pb(OH) 2 სიმღვრივე) | Pb(OH) 2 თეთრი |
| 4.NH4OH | - | - | (სიბინძურე) | - | |
| S.NaOH | ყავისფერი | - | თეთრი | - | X |
1 + 4 - ხსნარების გადინების თანმიმდევრობიდან გამომდინარე, შეიძლება წარმოიქმნას ნალექი;
1 + 5 - იქმნება ყავისფერი ნალექი;
2+3 - წარმოიქმნება თეთრი ნალექი;
2+4 - ხილული ცვლილებები არ შეინიშნება;
2+5 - ხილული ცვლილებები არ შეინიშნება;
3+4 - შეინიშნება ღრუბლიანობა;
3+5 - წარმოიქმნება თეთრი ნალექი;
4+5 - ხილული ცვლილებები არ შეინიშნება.
მოდით შემდგომ ჩამოვწეროთ მიმდინარე რეაქციების განტოლებები იმ შემთხვევებში, როდესაც შეინიშნება ცვლილებები რეაქციის სისტემაში (გაზის გამოყოფა, ნალექი, ფერის ცვლილება) და შევიტანოთ დაკვირვებული ნივთიერების ფორმულა და მატრიცის ცხრილის შესაბამისი კვადრატი დიაგონალის ზემოთ. რომელიც მას კვეთს:
| I. 1+2: | AgNO 3 + HCl | AgCl + HNO 3; | |
| II. 1+5: | 2AgNO3 + 2NaOH | Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O; | |
| ყავისფერი (2AgOH Ag 2 O + H 2 O) | |||
| III. 2+3: | 2HCl + Pb(NO 3) 2 | PbCl 2 + 2HNO 3; | |
| თეთრი | |||
| IV. 3+4: | Pb(NO 3) 2 + 2NH 4 OH | Pb(OH) 2 + 2NH 4 NO 3; | |
| მოღრუბლულობა | |||
| V.3+5: | Pb(NO 3) 2 + 2NaOH | Pb(OH) 2 + 2NaNO 3 | |
| თეთრი |
(როდესაც ტყვიის ნიტრატს ემატება ჭარბი ტუტე, ნალექი შეიძლება მაშინვე დაითხოვოს).
ამრიგად, ხუთი ექსპერიმენტის საფუძველზე გამოვყოფთ ნივთიერებებს დანომრილ სინჯარებში.
მაგალითი 2. რვა დანომრილი სინჯარა (1-დან 8-მდე) წარწერების გარეშე შეიცავს მშრალ ნივთიერებებს: ვერცხლის ნიტრატს (1), ალუმინის ქლორიდს (2), ნატრიუმის სულფიდს (3), ბარიუმის ქლორიდს (4), კალიუმის ნიტრატს (5), ფოსფატს. კალიუმი (6), ასევე გოგირდის (7) და მარილმჟავას (8) მჟავების ხსნარები. როგორ შეგიძლიათ განასხვავოთ ეს ნივთიერებები წყლის გარდა დამატებითი რეაგენტების გარეშე?
გამოსავალი. უპირველეს ყოვლისა, მოდით გავხსნათ მყარი ნივთიერებები წყალში და მოვნიშნოთ საცდელი მილები, სადაც ისინი დასრულდა. შევქმნათ მატრიცული ცხრილი (როგორც წინა მაგალითში), რომელშიც შევიტანთ მონაცემებს ერთი საცდელი მილიდან მეორესთან ნივთიერების შერწყმის შედეგებზე დაკვირვების საფუძველზე, დიაგონალის ქვემოთ და ზემოთ, რომელიც კვეთს მას. ცხრილის მარჯვენა მხარეს შემოგთავაზებთ დამატებით სვეტს „დაკვირვების ზოგადი შედეგი“, რომელსაც შევავსებთ ყველა ექსპერიმენტის დასრულების და დაკვირვების შედეგების ჰორიზონტალურად შეჯამების შემდეგ მარცხნიდან მარჯვნივ (იხ., მაგალითად, გვ. 178). ).
| 1+2: | 3AgNO3 + A1C1, | 3 AgCl თეთრი | + Al(NO 3) 3 ; | |
| 1 + 3: | 2AgNO3 + Na2S | Ag 2 S შავი | + 2NaNO 3; | |
| 1 + 4: | 2AgNO3 + BaCl2 | 2 AgCl თეთრი | + Ba(NO 3) 2 ; | |
| 1 + 6: | 3AgN0 3 + K 3 PO 4 | Ag 3 PO 4 ყვითელი | + 3KNO 3; | |
| 1 + 7: | 2AgNO3 + H2SO4 | Ag,SO 4 თეთრი | + 2HNO S; | |
| 1 + 8: | AgNO3 + HCl | AgCl თეთრი | + HNO3; | |
| 2 + 3: | 2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O | 2Al(OH)3, | + 3H2S + 6NaCl; | |
| (Na 2 S + H 2 O NaOH + NaHS, ჰიდროლიზი); | ||||
| 2 + 6: | AlCl 3 + K 3 PO 4 | A1PO 4 თეთრი | + 3KCl; | |
| 3 + 7: | Na 2 S + H 2 SO 4 | Na2SO4 | + H2S | |
| 3 + 8: | Na 2 S + 2HCl | -2 NaCl | + H 2 S; | |
| 4 + 6: | 3BaCl2 + 2K3PO4 | Ba 3 (PO 4) 2 თეთრი | + 6KC1; | |
| 4 + 7 | BaCl 2 + H 2 SO 4 | BaSO 4 თეთრი | + 2HC1. | |
ხილული ცვლილებები არ ხდება მხოლოდ კალიუმის ნიტრატით.
ნალექის წარმოქმნისა და გაზის გამოყოფის რაოდენობის მიხედვით, ყველა რეაგენტი ცალსახად არის იდენტიფიცირებული. გარდა ამისა, BaCl 2 და K 3 PO 4 გამოირჩევიან ნალექის ფერით AgNO 3-ით: AgCl თეთრია, ხოლო Ag 3 PO 4 ყვითელია. ამ პრობლემაში გამოსავალი შეიძლება იყოს უფრო მარტივი - ნებისმიერი მჟავა ხსნარი საშუალებას გაძლევთ დაუყოვნებლივ გამოყოთ ნატრიუმის სულფიდი, რომელიც განსაზღვრავს ვერცხლის ნიტრატს და ალუმინის ქლორიდს. დანარჩენ სამ მყარ ნივთიერებას შორის ბარიუმის ქლორიდი და კალიუმის ფოსფატი განისაზღვრება ვერცხლის ნიტრატით, მარილმჟავა და გოგირდის მჟავები გამოირჩევა ბარიუმის ქლორიდით.
მაგალითი 3. ოთხი ეტიკეტირებული საცდელი მილაკი შეიცავს ბენზოლს, ქლორჰექსანს, ჰექსანს და ჰექსენს. რეაგენტების მინიმალური რაოდენობებისა და რაოდენობის გამოყენებით, შესთავაზეთ მეთოდი თითოეული მითითებული ნივთიერების დასადგენად.
გამოსავალი. განმსაზღვრელი ნივთიერებები არ რეაგირებენ ერთმანეთზე, წყვილური რეაქციების ცხრილის შედგენას აზრი არ აქვს.
ამ ნივთიერებების განსაზღვრის რამდენიმე მეთოდი არსებობს, ერთი მათგანი ქვემოთ მოცემულია.
მხოლოდ ჰექსენი დაუყოვნებლივ აფერხებს ბრომიან წყალს:
C 6 H 12 + Br 2 = C 6 H 12 Br 2.
ქლორჰექსანი შეიძლება განვასხვავოთ ჰექსანისგან მათი წვის პროდუქტების ვერცხლის ნიტრატის ხსნარის გავლით (ქლორჰექსანის შემთხვევაში, ვერცხლის ქლორიდის თეთრი ნალექი იშლება, აზოტის მჟავაში უხსნადი, ვერცხლის კარბონატისგან განსხვავებით):
2C 6 H 14 + 19O 2 = 12CO 2 + 14H 2 O;
C 6 H 13 Cl + 9O 2 = 6 CO 2 + 6 H 2 O + HC1;
HCl + AgNO 3 = AgCl + HNO 3.
ბენზოლი ჰექსანისგან განსხვავდება ყინულის წყალში გაყინვით (C 6 H აქვს 6 დნობის წერტილი = +5,5 ° C, ხოლო C 6 H აქვს 14 დნობის წერტილი = -95,3 ° C).
1. თანაბარი მოცულობები შეედინება ორ იდენტურ ჭიქაში: ერთი წყალი, მეორე გოგირდმჟავას განზავებული ხსნარი. როგორ განვასხვავოთ ეს სითხეები ხელთ არსებული ქიმიური რეაგენტების გარეშე (ხსნარებს ვერ გასინჯავთ)?
2. ოთხი საცდელი მილი შეიცავს სპილენძის (II) ოქსიდის, რკინის (III) ოქსიდის, ვერცხლის და რკინის ფხვნილებს. როგორ ამოვიცნოთ ეს ნივთიერებები მხოლოდ ერთი ქიმიური რეაგენტის გამოყენებით? გარეგნობით ამოცნობა გამორიცხულია.
3. ოთხი დანომრილი საცდელი მილაკი შეიცავს მშრალ სპილენძის(II) ოქსიდს, ნახშირბადის შავს, ნატრიუმის ქლორიდს და ბარიუმის ქლორიდს. როგორ შეგიძლიათ რეაგენტების მინიმალური რაოდენობის გამოყენებით განსაზღვროთ რომელი სინჯარა რომელ ნივთიერებას შეიცავს? დაასაბუთეთ თქვენი პასუხი და დაადასტურეთ შესაბამისი ქიმიური რეაქციების განტოლებებით.
4. ექვსი ეტიკეტირებული საცდელი მილაკი შეიცავს უწყლო ნაერთებს: ფოსფორის (V) ოქსიდს, ნატრიუმის ქლორიდს, სპილენძის სულფატს, ალუმინის ქლორიდს, ალუმინის სულფიდს, ამონიუმის ქლორიდს. როგორ შეგიძლიათ განსაზღვროთ თითოეული სინჯარის შიგთავსი, თუ ყველაფერი რაც გაქვთ არის ცარიელი სინჯარის ნაკრები, წყალი და სანთურა? შესთავაზეთ ანალიზის გეგმა.
5 . ოთხი დაუსახელებელი საცდელი მილი შეიცავს ნატრიუმის ჰიდროქსიდის, მარილმჟავას, კალიუმის და ალუმინის სულფატის წყალხსნარებს. შემოგვთავაზეთ გზა, რათა დადგინდეს თითოეული სინჯარის შიგთავსი დამატებითი რეაგენტების გამოყენების გარეშე.
6 . დანომრილი საცდელი მილები შეიცავს ნატრიუმის ჰიდროქსიდის, გოგირდმჟავას, ნატრიუმის სულფატის და ფენოლფთალეინის ხსნარებს. როგორ განვასხვავოთ ეს ხსნარები დამატებითი რეაგენტების გამოყენების გარეშე?
7. არაეტიკეტირებული ქილები შეიცავს შემდეგ ინდივიდუალურ ნივთიერებებს: რკინის, თუთიის, კალციუმის კარბონატის, კალიუმის კარბონატის, ნატრიუმის სულფატის, ნატრიუმის ქლორიდის, ნატრიუმის ნიტრატის ფხვნილებს, აგრეთვე ნატრიუმის ჰიდროქსიდის და ბარიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარებს. თქვენს განკარგულებაში არ არის სხვა ქიმიური რეაგენტები, მათ შორის წყალი. შეადგინეთ გეგმა თითოეული ქილის შიგთავსის დასადგენად.
8 . ოთხი დანომრილი ქილა ეტიკეტების გარეშე შეიცავს მყარ ფოსფორის (V) ოქსიდს (1), კალციუმის ოქსიდს (2), ტყვიის ნიტრატს (3), კალციუმის ქლორიდს (4). დაადგინეთ რომელი ქილა შეიცავს თითოეულს საწყისიმითითებული ნაერთებიდან, თუ ცნობილია, რომ ნივთიერებები (1) და (2) რეაგირებენ წყალთან ძალადობრივად, ხოლო ნივთიერებები (3) და (4) იხსნება წყალში, ხოლო მიღებული ხსნარები (1) და (3) შეიძლება რეაგირებენ ყველა სხვა ხსნარი ნალექების წარმოქმნით.
9 . ხუთი საცდელი მილი ეტიკეტების გარეშე შეიცავს ჰიდროქსიდის, სულფიდის, ქლორიდის, ნატრიუმის იოდიდის და ამიაკის ხსნარებს. როგორ განვსაზღვროთ ეს ნივთიერებები ერთი დამატებითი რეაგენტის გამოყენებით? მიეცით ქიმიური რეაქციების განტოლებები.
10. როგორ ამოვიცნოთ ნატრიუმის ქლორიდის, ამონიუმის ქლორიდის, ბარიუმის ჰიდროქსიდის, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარები ეტიკეტების გარეშე ჭურჭელში მხოლოდ ამ ხსნარების გამოყენებით?
11. . რვა დანომრილი საცდელი მილაკი შეიცავს მარილმჟავას, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის, ნატრიუმის სულფატის, ნატრიუმის კარბონატის, ამონიუმის ქლორიდის, ტყვიის ნიტრატს, ბარიუმის ქლორიდის და ვერცხლის ნიტრატის წყალხსნარებს. ინდიკატორის ქაღალდის გამოყენებით და საცდელ მილებში ხსნარებს შორის ნებისმიერი რეაქციის ჩატარებით, დაადგინეთ რა ნივთიერება შეიცავს თითოეულ მათგანს.
12. ორი საცდელი მილი შეიცავს ნატრიუმის ჰიდროქსიდის და ალუმინის სულფატის ხსნარებს. როგორ განვასხვავოთ ისინი, თუ შესაძლებელია, დამატებითი ნივთიერებების გამოყენების გარეშე, მხოლოდ ერთი ცარიელი სინჯარის ქონით ან თუნდაც მის გარეშე?
13. ხუთი დანომრილი სინჯარა შეიცავს კალიუმის პერმანგანატის, ნატრიუმის სულფიდის, ბრომი წყლის, ტოლუენის და ბენზოლის ხსნარებს. როგორ განვასხვავოთ ისინი მხოლოდ დასახელებული რეაგენტების გამოყენებით? გამოიყენეთ მათი დამახასიათებელი ნიშნები ხუთი ნივთიერებიდან თითოეულის გამოსავლენად (მიუთითეთ ისინი); მიეცით ანალიზის გეგმა. დაწერეთ საჭირო რეაქციების დიაგრამები.
14. ექვსი უსახელო ბოთლი შეიცავს გლიცერინს, გლუკოზის წყალხსნარს, ბუტირალდეჰიდს (ბუტანალი), 1-ჰექსენს, ნატრიუმის აცეტატის წყალხსნარს და 1,2-დიქლოროეთანს. მხოლოდ უწყლო ნატრიუმის ჰიდროქსიდი და სპილენძის სულფატი, როგორც დამატებითი ქიმიკატები, განსაზღვრეთ რა არის თითოეულ ბოთლში.
1. წყლისა და გოგირდის მჟავის დასადგენად შეგიძლიათ გამოიყენოთ განსხვავება ფიზიკურ თვისებებში: დუღილის და გაყინვის წერტილები, სიმკვრივე, ელექტრული გამტარობა, გარდატეხის ინდექსი და ა.შ. ყველაზე ძლიერი განსხვავება იქნება ელექტროგამტარობაში.
2.
საცდელ მილებში ფხვნილებს დაამატეთ მარილმჟავა. ვერცხლი არ რეაგირებს. როდესაც რკინა იშლება, გაზი გამოიყოფა: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
რკინის (III) ოქსიდი და სპილენძის (II) ოქსიდი იხსნება გაზის გამოთავისუფლების გარეშე, წარმოქმნის ყვითელ-ყავისფერ და ლურჯ-მწვანე ხსნარებს: Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O; CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O.
3. CuO და C შავია, NaCl და BaBr 2 თეთრია. ერთადერთი რეაგენტი შეიძლება იყოს, მაგალითად, განზავებული გოგირდის მჟავა H 2 SO 4:
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (ლურჯი ხსნარი); BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (თეთრი ნალექი).
განზავებული გოგირდის მჟავა არ ურთიერთქმედებს ჭვარტლთან და NaCl-თან.
4 . თითოეული ნივთიერების მცირე რაოდენობა მოათავსეთ წყალში:
| CuSO 4 +5H 2 O = CuSO 4 5H 2 O | (წარმოიქმნება ლურჯი ხსნარი და კრისტალები); |
| Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S | (წარმოიქმნება ნალექი და გამოიყოფა გაზი უსიამოვნო სუნით); |
| AlCl 3 + 6H 2 O = A1C1 3 6H 2 O + Q AlCl 3 + H 2 O AlOHCl 2 + HCl AlOHC1 2 + H 2 0 = Al (OH) 2 Cl + HCl A1 (OH) 2 C1 + H 2 O = A1 (OH) 2 + HCl |
(წარმოიქმნება ძალადობრივი რეაქცია, წარმოიქმნება ძირითადი მარილების და ალუმინის ჰიდროქსიდის ნალექები); |
| P 2 O 5 + H 2 O = 2HPO 3 HPO 3 + H 2 O = H 3 PO 4 |
(ძალადობრივი რეაქცია დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფით, იქმნება გამჭვირვალე ხსნარი). |
ორი ნივთიერება - ნატრიუმის ქლორიდი და ამონიუმის ქლორიდი - იხსნება წყალთან რეაქციის გარეშე; ისინი შეიძლება გამოირჩეოდეს მშრალი მარილების გაცხელებით (ამონიუმის ქლორიდი სუბლიმირებულია ნარჩენების გარეშე): NH 4 Cl NH 3 + HCl; ან ცეცხლის ფერით ამ მარილების ხსნარებით (ნატრიუმის ნაერთები ცეცხლს ყვითლად ღებავს).
5. შევადგინოთ მითითებული რეაგენტების წყვილი ურთიერთქმედების ცხრილი
| ნივთიერებები | 1.NaOH | 2 HCl | 3. K 2 CO 3 | 4. Al 2 (SO 4) 3 | ზოგადი დაკვირვების შედეგი |
| 1, NaOH | - | - | Al(OH) 3 | 1 ნალექი | |
| 2. NS1 | _ | CO2 | __ | 1 გაზი | |
| 3. K 2 CO 3 | - | CO2 | Al(OH) 3 CO2 |
1 ნალექი და 2 გაზი | |
| 4. Al 2 (S0 4) 3 | A1(OH) 3 | - | A1(OH) 3 CO2 |
2 ნალექი და 1 გაზი | |
| NaOH + HCl = NaCl + H2O | |||||
| K 2 CO 3 + 2HC1 = 2KS1 + H 2 O + CO 2 | |||||
3K 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3CO 2 + 3K 2 SO 4;
წარმოდგენილი ცხრილიდან გამომდინარე, ყველა ნივთიერება შეიძლება განისაზღვროს ნალექების რაოდენობით და გაზის ევოლუციით.
6.
ყველა ხსნარი შერეულია წყვილებში.წყვილი ხსნარი, რომელიც აძლევს ჟოლოს ფერს, არის NaOH და ფენოლფთალეინი.ჟოლოს ხსნარს უმატებენ დარჩენილ ორ სინჯარას. სადაც ფერი ქრება არის გოგირდის მჟავა, მეორეში არის ნატრიუმის სულფატი. რჩება განასხვავოთ NaOH და ფენოლფთალეინი (სატესტო მილები 1 და 2).
A. სინჯარიდან 1, დაამატეთ ხსნარის წვეთი დიდი რაოდენობით ხსნარ 2-ში.
B. საცდელი მილიდან 2, ხსნარის წვეთი ემატება დიდი რაოდენობით ხსნარს 1. ორივე შემთხვევაში ფერი ჟოლოსფერია.
A და B ხსნარებს დაამატეთ 2 წვეთი გოგირდმჟავას ხსნარი. იქ, სადაც ფერი ქრება, შეიცავდა NaOH-ის წვეთს. (თუ ფერი ქრება A ხსნარში, მაშინ NaOH - სინჯარაში 1).
| ნივთიერებები | ფე | ზნ | CaCO 3 | K 2 CO 3 | Na2SO4 | NaCl | NaNO3 |
| Ba(OH) 2 | ნალექი | ნალექი | გამოსავალი | გამოსავალი | |||
| NaOH | წყალბადის ევოლუცია შესაძლებელია | გამოსავალი | გამოსავალი | გამოსავალი | გამოსავალი | ||
| ნალექი არ არის Ba(OH) 2-ში ორი მარილის შემთხვევაში და NaOH-ში ოთხი მარილის შემთხვევაში. | მუქი ფხვნილები (ტუტეში ხსნადი - Zn, ტუტეში უხსნადი - Fe) | CaCO 3 იძლევა ნალექს ორივე ტუტესთან ერთად |
მიეცით ერთი ნალექი, განსხვავდება ცეცხლის ფერით: K + - იისფერი, Na + - ყვითელი |
არ არის ნალექი; განსხვავდება ქცევით გაცხელებისას (NaNO 3 დნება და შემდეგ იშლება O 2, შემდეგ NO 2 | |||
8 . მძაფრად რეაგირებენ წყალთან: P 2 O 5 და CaO, შესაბამისად H 3 PO 4 და Ca(OH) 2 წარმოქმნით:
P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4, CaO + H 2 O = Ca(OH) 2.
ნივთიერებები (3) და (4) - Pb(NO 3) 2 და CaCl 2 - იხსნება წყალში. ხსნარებს შეუძლიათ ერთმანეთთან რეაგირება შემდეგნაირად:
| ნივთიერებები | 1. N 3 RO 4 | 2. Ca(OH) 2, | 3. Pb(NO 3) 2 | 4.CaCl2 |
| 1. N 3 RO 4 | CaHPO 4 | PbHPO4 | CaHPO 4 | |
| 2. Ca(OH) 2 | SaNRO 4 | Pb(OH)2 | - | |
| 3. Pb(NO 3) 2 | PbNPO 4 | Pb(OH)2 | РbСl 2 | |
| 4. CaC1 2 | CaHPO 4 | PbCl2 |
ამრიგად, ხსნარი 1 (H 3 PO 4) აყალიბებს ნალექს ყველა სხვა ხსნართან ურთიერთქმედებისას. ხსნარი 3 - Pb(NO 3) 2 ასევე წარმოქმნის ნალექებს ყველა სხვა ხსნართან ერთად. ნივთიერებები: I -P 2 O 5, II -CaO, III -Pb(NO 3) 2, IV-CaCl 2.
ზოგადად, ნალექების უმეტესობის წარმოქმნა დამოკიდებული იქნება ხსნარების დრენაჟის თანმიმდევრობაზე და ერთ-ერთი მათგანის სიჭარბეზე (H 3 PO 4-ის დიდი ჭარბი რაოდენობით, ტყვიის და კალციუმის ფოსფატები ხსნადია).
9.
პრობლემას აქვს რამდენიმე გამოსავალი, რომელთაგან ორი მოცემულია ქვემოთ.
ა.დაამატეთ სპილენძის სულფატის ხსნარი ყველა საცდელ მილს:
2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (ლურჯი ნალექი);
Na 2 S + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + CuS (შავი ნალექი);
NaCl + CuSO 4 (განზავებულ ხსნარში ცვლილებები არ არის);
4NaI+2CuSO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2CuI+I 2 (ყავისფერი ნალექი);
4NH 3 + CuSO 4 = Cu(NH 3) 4 SO 4 (ლურჯი ხსნარი ან ლურჯი ნალექი, ხსნადი ამიაკის ჭარბ ხსნარში).
ბ.დაამატეთ ვერცხლის ნიტრატის ხსნარი ყველა სინჯარაში:
2NaOH + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + H 2 O + Ag 2 O (ყავისფერი ნალექი);
Na 2 S + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Ag 2 S (შავი ნალექი);
NaCl + AgNO 3 = NaN0 3 + AgCl (თეთრი ნალექი);
NaI + AgNO 3 = NaNO 3 + AgI (ყვითელი ნალექი);
2NH 3 + 2AgNO 3 + H 2 O = 2NH 4 NO 3 + Ag 2 O (ყავისფერი ნალექი).
Ag 2 O იხსნება ჭარბი ამიაკის ხსნარში: Ag 2 0 + 4NH 3 + H 2 O = 2OH.
10 . ამ ნივთიერებების ამოსაცნობად, ყველა ხსნარი უნდა იყოს რეაგირება ერთმანეთთან:
| ნივთიერებები | 1. NaCl | 2.NH4C1 | 3. Ba(OH), | 4. NaOH | ზოგადი დაკვირვების შედეგი |
| 1. NaCl | ___ | _ | _ | არ შეინიშნება ურთიერთქმედება | |
| 2.NH4Cl | _ | X | NH 3 | NH 3 | ორ შემთხვევაში გაზი გამოიყოფა |
| 3. Ba(OH) 2 | - | NH 3 | X | - | |
| 4. NaOH | - | NH 3 | - | X | ერთ შემთხვევაში გაზი გამოიყოფა |
NaOH და Ba(OH) 2 შეიძლება გამოირჩეოდეს სხვადასხვა ალი ფერებით (Na+ არის ყვითელი, ხოლო Ba 2+ მწვანე).
11. განსაზღვრეთ ხსნარების მჟავიანობა ინდიკატორის ქაღალდის გამოყენებით:
1) მჟავე გარემო -HCl, NH 4 C1, Pb(NO 3) 2;
2) ნეიტრალური გარემო - Na 2 SO 4, BaCl 2, AgNO 3;
3) ტუტე გარემო - Na 2 CO 3, NaOH. მოვაწყოთ მაგიდა.
წყალბადის ჰალოგენები და ჰიდროჰალიუმის მჟავები. ყველა წყალბადის ჰალოიდი (მათი ზოგადი ფორმულა შეიძლება დაიწეროს როგორც NG) არის უფერო აირები მკვეთრი სუნით და ტოქსიკურია. ისინი ძალიან კარგად იხსნება წყალში და ეწევა ტენიან ჰაერში, რადგან ისინი იზიდავენ წყლის ორთქლს ჰაერში, ქმნიან ნისლიან ღრუბელს.
სურათი 93 ასახავს ექსპერიმენტს, რომელიც ნათლად აჩვენებს წყალში ქლორიდის კარგ ხსნადობას (ნორმალურ პირობებში მისი მოცულობის დაახლოებით 500 იხსნება წყალში ერთ მოცულობით).
ბრინჯი. 93.
წყალში ქლორიდის დაშლა:
ა - ექსპერიმენტის დასაწყისში; ბ - გამოჩენიდან გარკვეული დროის შემდეგ
წყალბადის ჰალოგენური ხსნარები წყალში არის მჟავები, ეს არის HF - ჰიდროფლუორული, ან ჰიდროფთორმჟავა, მჟავა, HCl - მარილმჟავა, ან მარილმჟავა, HBr - ჰიდრობრომმჟავა, HI - ჰიდროიოდმჟავა. წყალბადის კათიონების წარმოქმნით მათი ელექტროლიტური დისოციაციის უნარი იზრდება HF-დან HI-მდე.
ჰიდროჰალიუმის მჟავებიდან ყველაზე ძლიერია ჰიდროიოდმჟავა, ხოლო ყველაზე სუსტი ჰიდროფლორინის მჟავა. H-F ქიმიური ბმის მაღალი სიძლიერე (აქედან გამომდინარე, წყალში ჰიდროფთორმჟავა სუსტად იშლება) განპირობებულია F ატომის მცირე ზომით და, შესაბამისად, წყალბადისა და ფტორის ატომების ბირთვებს შორის მცირე მანძილით. როგორც ატომური რადიუსი იზრდება F-დან I-მდე, ასევე იზრდება H-G მანძილი, მცირდება მოლეკულების სიძლიერე და, შესაბამისად, იზრდება ელექტროლიტური დისოციაციის უნარი.
ტექნიკურად ყველაზე მნიშვნელოვანია წყალბადის ქლორიდი და მარილმჟავა. მრეწველობაში წყალბადის ქლორიდი იწარმოება წყალბადისა და ქლორის სინთეზით:
H 2 + Cl 2 = 2HCl.
ლაბორატორიულ პირობებში წყალბადის ქლორიდის წარმოებისთვის გამოიყენება გათბობით განხორციელებული რეაქცია (სურ. 94):
ბრინჯი. 94.
წყალბადის ქლორიდის მიღება
ამ რეაქციის შეუქცევად წარმოქმნას ხელს უწყობს HCl-ის არასტაბილურობა.
მარილმჟავა არის უფერო სითხე, რომელიც ორთქლდება ჰაერში და ოდნავ მძიმეა ვიდრე წყალი. ეს არის ტიპიური მჟავა, რომელიც რეაგირებს ლითონებთან, ლითონის ოქსიდებთან და ჰიდროქსიდებთან და მარილებთან (მიეცით განტოლებები შესაბამისი რეაქციებისთვის და დაახასიათეთ ისინი ელექტროლიტური დისოციაციის და ჟანგვის და შემცირების პროცესების თეორიის ფონზე, სადაც ეს ხდება).
მარილმჟავა ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში (სურ. 95).
ბრინჯი. 95.
მარილმჟავას გამოყენება:
1 - ლითონების ზედაპირის გაწმენდა; 2 - soldering; 3 - მარილების მიღება; 4 - პლასტმასის და სხვა სინთეტიკური მასალების წარმოება; 5 - მედიკამენტების მიღება; 6 - საღებავის წარმოება
ჰიდროჰალიუმის მჟავების მარილები. ჰიდროჰალიუმის მჟავები ქმნიან მარილებს: ფტორიდებს, ქლორიდებს, ბრომიდებს და იოდიდებს. მრავალი ლითონის ქლორიდები, ბრომიდები და იოდიდები წყალში ძალიან ხსნადია.
ხსნარში ქლორიდის, ბრომიდის და იოდიდის იონების დასადგენად და მათი განსხვავების მიზნით გამოიყენეთ რეაქცია ვერცხლის ნიტრატთან AgNO 3 (სურ. 96). ქლორიდების (და თავად მარილმჟავას) ამ რეაგენტთან რეაქციის შედეგად, ვერცხლის ქლორიდის AgCl თეთრი ყველის ნალექი ილექება; ამ რეაქციის შემოკლებული იონური განტოლება იწერება შემდეგნაირად:
Ag + + Cl - = AgCl↓.
ბრინჯი. 96.
ხარისხობრივი რეაქციები ჰალოიდურ იონებზე (Cl -, Br -, I -)
ჰიდრობრომმჟავასთან და მის მარილებთან და ჰიდროიოდმჟავასთან და მის მარილებთან რეაქციებში წარმოიქმნება ნალექები, მაგრამ მხოლოდ ყვითელი ფერის, რომლებიც განსხვავდება ფერებში:
ლაბორატორიული ექსპერიმენტი No26
ხარისხობრივი რეაქცია ჰალოიდურ იონებზე
მაგრამ ჰიდროფთორმჟავას და მისი მარილების (ფტორიდების) ამოცნობისთვის, ვერცხლის ნიტრატი უვარგისია, როგორც რეაგენტი, რადგან მიღებული ვერცხლის ფტორი AgF წყალში ხსნადია. ხსნარში F - ფტორის იონების არსებობის დასამტკიცებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ რეაქცია კალციუმის იონების Ca 2+-თან, ვინაიდან კალციუმის ფტორიდი CaF 2 ნალექი ხდება (სურ. 97).
ბრინჯი. 97.
თვისებრივი რეაქცია ფტორიდის იონზე F -
ჰიდროფტორმჟავამ მიიღო სახელი მისი უნიკალური თვისების გამო: სილიციუმის (IV) ოქსიდთან ურთიერთობისას, რომელიც შუშის ნაწილია, თითქოს დნება მას:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O.
ეს რეაქცია გამოიყენება მინაზე წარწერებისა და დიზაინის დასამზადებლად. მინაზე წაისვით პარაფინის თხელი ფენა, მასში იჭრება დიზაინი და შემდეგ პროდუქტი ჩაეფლო ჰიდროფთორმჟავას ხსნარში. ასე, მაგალითად, ლიტველმა მხატვარმა M. Ciurlionis-მა შექმნა 30-მდე ხელოვნების ნიმუში (სურ. 98).
ბრინჯი. 98.
M.K. Ciurlionis (1875-1911) ნახატების რეპროდუქციები "ზამთრის" ციკლიდან. 1907 წ
ჰალოგენები ბუნებაში. ჰალოგენები ბუნებაში მხოლოდ შეკრულ მდგომარეობაში არსებობენ. მათ შორის ყველაზე გავრცელებულია ქლორი (დედამიწის ქერქის წონის 0,19%) და ფტორი (0,03%).
ყველაზე მნიშვნელოვანი ბუნებრივი ქლორის ნაერთია ჰალიტი NaCl (ნახ. 99), რომელსაც დეტალურად გაეცანით გასულ წელს. ჰალიტის მოპოვება ხდება კლდის მარილის - მყარი ნატრიუმის ქლორიდის საბადოებით.
ბრინჯი. 99.
ქვის მარილი
ჰალიტის გარდა, გვხვდება ბუნებრივი კალიუმის ქლორიდი KCl. ეს არის მინერალები სილვიტი (სურ. 100) და სილვინიტი (KCl და NaCl ნარევი, რომლის შემადგენლობა აისახება ფორმულით KCl NaCl).
ბრინჯი. 100.
სილვინი
ბუნებრივი ფტორის მინერალია ფტორიტი, ან ფტორსპარ CaF 2 (სურ. 101).
ბრინჯი. 101.
ფტორსპარი
ბრომი და იოდი კვალი ელემენტებია და არ ქმნიან საკუთარ მინერალებს. ეს ელემენტები კონცენტრირებულია ოკეანეებისა და ზღვების წყლებში, საბურღი ჭაბურღილების წყლებში და ასევე წყალმცენარეებში (სურ. 102).
ბრინჯი. 102.
კელპის ზღვის მცენარეები მდიდარია იოდით
ახალი სიტყვები და ცნებები
- წყალბადის ჰალოიდები.
- ჰიდროქლორინის მჟავები: ჰიდროფლუორული, ან ჰიდროქლორინის, ან მარილმჟავა, ჰიდრობრომული, ჰიდროიოდური.
- ჰალოიდები: ფტორიდები, ქლორიდები, ბრომიდები, იოდიდები. ხარისხობრივი რეაქციები ჰალოგენის იონებზე.
- ბუნებრივი ჰალოგენური ნაერთები: ჰალიტი, სილვინი, სილვინიტი, ფლუორიტი.
ამოცანები დამოუკიდებელი მუშაობისთვის
პრობლემა 9-1.
სასწორზე დაბალანსებულია ორი კოლბა, რომლებშიც ასხამენ 100 მლ იგივე გოგირდმჟავას ხსნარს. ერთ-ერთ კოლბაში ჩაყარეს 1 გ ალუმინი, რომელიც მთლიანად დაიშალა. მაგნიუმის კარბონატის რა მასა უნდა დაემატოს მეორე კოლბას დარღვეული წონასწორობის აღსადგენად?
რამდენი უნდა იყოს მჟავის მინიმალური მოლური კონცენტრაცია ხსნარში, რომ ეს დასკვნა იყოს ცალსახა? (10 ქულა).
პრობლემა 9-2.
უძველესი თეთრი პიგმენტი, რომელიც ჩვენამდე მოვიდა დაზგური მხატვრობის ნამუშევრებში, ფორმალურად შედგება ერთი და იგივე ორვალენტიანი ლითონის ორი დაკავშირებული ნაერთებისგან; ნაერთების მოლური თანაფარდობა პიგმენტში არის 1:2. ორივე ნაერთი იხსნება აზოტის მჟავაში, ხოლო ერთი მათგანი არ ათავისუფლებს გაზს.
როდესაც 15,5 გ პიგმენტი იხსნება აზოტმჟავაში, გამოიყოფა 896 მლ გაზი (ნ.ს.) წყალბადის სიმკვრივით 22. თუ მიღებული ხსნარი დამუშავდება ნატრიუმის სულფატის ხსნარის ჭარბი რაოდენობით, მაშინ შეიძლება მივიღოთ 18,18 გრ ნალექი. დააყენეთ პიგმენტის შემადგენლობა. (10 ქულა)
პრობლემა 9-3.
ქლოროფილი არის მნიშვნელოვანი პიგმენტი, რომელიც უზრუნველყოფს მცენარის ფოთლების მწვანე ფერს და ფოტოსინთეზის პროცესს. როდესაც 89,2 მგ ქლოროფილი იწვება ჭარბ ჟანგბადში, წარმოიქმნება შემდეგი ოთხი ნივთიერება: 242 მგ გაზი, რომელიც აძლიერებს სასმელებს, 64,8 მგ სითხე, რომელიც ქმნის ამ სასმელების საფუძველს, 5,6 მგ გაზი, რომელიც ყველაზე ხშირად გვხვდება დედამიწის ატმოსფერო და 4.00 მგ თეთრი ფხვნილი, რომელიც წარმოადგენს ლითონის ოქსიდს, რომელშიც ატომის ბირთვში პროტონების რაოდენობა 6-ჯერ მეტია ელექტრონების გარე შრის ელექტრონების რაოდენობაზე.
კითხვები:
ა) რა ნივთიერებები წარმოიქმნა ქლოროფილის დაწვისას?
ბ) რა ქიმიური ელემენტები შედის მის მოლეკულაში? იპოვნეთ მათი მასები
გ) გამოთვალეთ ქლოროფილის ფორმულა იმის გათვალისწინებით, რომ მისი მოლეკულა შეიცავს ლითონის ერთ ატომს.
დ) დაწერეთ ქლოროფილის წვის რეაქციის განტოლება.
ე) შეიცავს თუ არა ქლოროფილს ქლორს? Რა აქვთ საერთო?
(10 ქულა)
პრობლემა 9-4.
თქვენ მოგეცემათ შემდეგი მშრალი მარილების ნარევი: ამონიუმის სულფატი, სპილენძის სულფატი, თუთიის სულფატი და ბარიუმის სულფატი. გარდა ამისა, თქვენს განკარგულებაშია წყალი, კაუსტიკური კალიუმის და გოგირდმჟავას განზავებული ხსნარები და საჭირო ლაბორატორიული აღჭურვილობა.
დაწერეთ ნაზავის გამოყოფისა და ორიგინალური მარილების სუფთა სახით მიღების სამუშაოს აღწერა. ჩაწერეთ იმ რეაქციების განტოლებები, რომლებსაც ამ შემთხვევაში განახორციელებთ.
შეადგინეთ მინიმალური საჭირო აღჭურვილობის სია.
(10 ქულა)
პრობლემა 9-5.
ოთხი საცდელი მილი შეიცავს ოთხი ნივთიერების გამჭვირვალე ხსნარს 0,1 მოლ/ლ კონცენტრაციით. ცნობილია, რომ ამ ხსნარებში გვხვდება წყალბადის, თუთიის, ბარიუმის და ნატრიუმის კათიონები და ქლორიდი, სულფატი და კარბონატული ანიონები. ასევე ცნობილია, რომ ქლორიდის იონი მხოლოდ ერთ ხსნარშია.
1) რა ნივთიერებები შეიძლება იყოს თითოეულ სინჯარაში? შემოთავაზებული ვარიანტი ერთადერთია? ახსენით თქვენი არჩევანი.
2) აღწერეთ მოქმედებების თანმიმდევრობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ რა ნივთიერებაა თითოეულ სინჯარაში სხვა რეაგენტების დახმარების გარეშე.
3) დაწერეთ თქვენს მიერ შემოთავაზებული რეაქციების განტოლებები მოლეკულური და იონური ფორმით და მიუთითეთ მათი წარმოშობის ნიშნები.
(10 ქულა)
სულ 50 ქულა.
