bản tường trình số 12 ATIMON, BISMUT, ĐỒNG, bạc

Khi cho Cu kim loại tác dụng với axit H2SO4 loãng, HCl loãng hay đặc thì không co hiện tượng gì xảy ra. Do Cu đứng sau H2 trong dãy điện hóa E0(Cu2+Cu) = 0,34V > E0(H22H+) = 0. Nên phản ứng không thể xảy ra theo chiều Cu + 2H+ → Cu2+ +H2 Khi cho Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì Cu bị tan ra nhanh, giải phóng khí không màu, mùi xốc. Do H2SO4 là axit có tính oxi hóa mạnh( gốc SO42), E0(Cu2+Cu)= 0,34V > E0 (SO42 + 4H+ SO2 + 2H2O) = 0,17V. nên phản ứng xảy ra theo chiều Cu + SO42 +4H+ → Cu2+ + SO2 + 2H2O. do đó Cu tan ra giải phóng khí SO2 mùi xốc. Cu +2H2SO4 đn → CuSO4 + SO2 + 2H2O Khi cho Cu tác dụng với dd HNO3 loãng thì Cu tan ra, có khí không màu thoát ra, sau đó hóa nâu trong không khí. Do axit HNO3 có tính oxi hóa mạnh( gốc NO3). E0(Cu2+Cu)= 0,34V < E0 (NO3NO) =0,96V, nên phản ứng xảy ra theo chiều : Cu + NO3 + 4H+ → Cu2+ + NO + 2H2O nên Cu khử NO3 về NO, Khí NO sinh ra kết hợp với O2 không khí tạo khí NO2 có màu nâu. 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O 2NO + O2 → 2NO2 Khi cho Cu tác dụng với HNO3 đặc nóng. Do HNO3 đặc nóng có tính oxi hóa mạnh hơn nên oxi hóa Cu lên Cu2+, còn NO3 bị khử về NO2, khí này có màu nâu

Họ và tên sv:Mai Quang Hoàng

Thứ sáu, ngày 09, tháng 05, năm 2014

1.TÊN THÍ NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm 1:

Tính chất của các muối Sb(III)

Cách tiến hành:

Tài liệu: bài giảng thực tập hóa vô cơ – trang 85-2.1.2

Khi hòa tan tinh thể SbCl3 vào nước thì xuất hiện kết tủa trắng Vì khi hòa tan tinh thể SbCl3 vào nước thì thu được muối dd SbCl3, sau đó muối này

bị thủy phân nhanh chóng tạo thành kết tủa antimony hidroxit Sb(OH)3 SbCl3 + H2O  Sb(OH)Cl2↓ + HCl

Sb(OH)Cl2 + H2O  Sb(OH)2Cl↓ + HCl Sb(OH)2Cl + H2O  Sb(OH)3↓ + HCl

Khi hòa tan tinh thể SbCl3 vào dd HCl thì tinh thể tan ra tạo thành dd trong suốt, do dd SbCl3 phản ứng với HCl tạo thành phức tan H[SbCl4] SbCl3 + HCl → H[SbCl4]

Khi thêm dd HCl vào ống SbCl3 trong nước thì kết tủa tan ra theo pt (1) khi thêm HCl vào thì làm nồng độ HCl tăng lên, nên cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, chiều tạo SbCl3 nên kết tủa tan ra

Khi thêm nước vào ống SbCl3 trong HCl thì xuất hiện kết tủa, do muối SbCl3 bị thủy phân

SbCl3 +3H2O → Sb(OH)3 + 3HCl

Do đó để thu được dd SbCl3 trong suốt thì ta hòa tan tinh thể SbCl3 trong nước sau đó thêm vài giọt HCl vào để ngăn cản sự thủy phân xảy ra

Thí nghiệm 2:

Tính chất của

muối SbCl3

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực tập

hóa vô cơ –

trang

85-2.1.2.4

Khi cho NaOH vào dd SbCl3 thì lúc đầu tạo kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan trong NaOH dư Do lúc đầu xảy ra phản ứng trao đổi giữa dd NaOH

và dd SbCl3 tạo kết tủa Sb(OH)3 Nhưng Sb(OH)3 là một hidroxit lưỡng tính nên phản ứng tiếp với NaOH dư tạo phức tan Na[Sb(OH)4]

SbCl3 + 3NaOH → Sb(OH)3↓ + 3NaCl Sb(OH)3 + NaOH → Na[Sb(OH)4]

Khi cho dd Na2CO3 vào dd SbCl3 thì xuất hiện kết tủa trắng, kết tủa không tan trong Na2CO3 dư, có sủi bọt khí

Na2CO3 bị thủy phân trong nước tạo gốc OH giải phóng khí CO2 nên dd

có sủi bọt, sau đó Sb3+ kết hợp với OH- tạo kết tủa Sb(OH)3 , nhưng

Na2CO3 tạo môi trường kiềm yếu hơn nhều so với NaOH nên kết tủa Sb(OH)3 không tan trong Na2CO3 dư

Na2CO3 → Na+ + CO3

2-CO32- + H2O  CO2 + 2OH

-Sb3++ 3OH- → Sb(OH)3

2SbCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Sb(OH)3 + 6NaCl + 3CO2

1.TÊN THÍ

NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

3:

Điều chế và

tính chất của

Natri

Bímutat

Cách tiến

hành:

Tài liệu: bài

giảng thực

tập hóa vô

cơ – trang

85-2.2.2

Cho vào chén sứ vài giọt BiCl3 0,5M, thêm vào đó vài giọt NaOH 2M và vài giọt Br2 thì thu được dung dịch có màu trắng, khi đun một thời gian thì nó chuyển sang màu hung

Do Bi3+ có tính khử mạnh, trong môi trường kiềm Bi3+ khử Br20 về Br-1, còn Br2 oxi hóa Bi+3 lên Br+5

BiCl3 + 6NaOH + Br2 → NaBiO3 + 3NaCl + 2NaBr + 3H2O

Thí nghiệm

4 :

Tính chất

của Cu kim

loại

Cách tiến

hành:

Tài liệu

thực tập hóa

vô cơ trang

93-1.1

Khi cho Cu kim loại tác dụng với axit H2SO4 loãng, HCl loãng hay đặc thì không co hiện tượng gì xảy ra Do Cu đứng sau H2 trong dãy điện hóa

E0(Cu2+/Cu) = 0,34V > E0(H2/2H+) = 0 Nên phản ứng không thể xảy ra theo chiều Cu + 2H+ → Cu2+ +H2

Khi cho Cu tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì Cu bị tan ra nhanh, giải phóng khí không màu, mùi xốc

Do H2SO4 là axit có tính oxi hóa mạnh( gốc SO42-), E0(Cu2+/Cu)= 0,34V >

E0 (SO42- + 4H+/ SO2 + 2H2O) = 0,17V nên phản ứng xảy ra theo chiều

Cu + SO42-+4H+ → Cu2+ + SO2 + 2H2O do đó Cu tan ra giải phóng khí

SO2 mùi xốc

Cu +2H2SO4 đn → CuSO4 + SO2 + 2H2O

Khi cho Cu tác dụng với dd HNO3 loãng thì Cu tan ra, có khí không màu thoát ra, sau đó hóa nâu trong không khí

Do axit HNO3 có tính oxi hóa mạnh( gốc NO3-)

E0(Cu2+/Cu)= 0,34V < E0 (NO3-/NO) =0,96V, nên phản ứng xảy ra theo chiều : Cu + NO3- + 4H+ → Cu2+ + NO + 2H2O

nên Cu khử NO3- về NO, Khí NO sinh ra kết hợp với O2 không khí tạo khí NO2 có màu nâu

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O 2NO + O2 → 2NO2

Khi cho Cu tác dụng với HNO3 đặc nóng Do HNO3 đặc nóng có tính oxi hóa mạnh hơn nên oxi hóa Cu lên Cu2+, còn NO3- bị khử về NO2, khí này

có màu nâu

E0(Cu2+/Cu)= 0,34V < E0 (NO3-/NO2) =0,8V nên phản ứng xảy ra theo chiều

Cu + 4HNO3 đn → Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2O

Cu bị thụ động trong dd H2SO4 và HNO3 đặc, nguội

Cu sẽ tan trong các dung dịch axit không tính oxi hóa(HCl, H2SO4 loãng) nếu có mặt của O2

2Cu +4HCl + O2 →2CuCl2 + 2H2O

2Cu + 2H2SO4 +O2 → 2CuSO4 + 2H2O

Trong dung dịch muối đồng ion Cu2+ làm cho dung dịch có màu.Do Cu2+

có cấu hình [Ar]3d9, orbital d còn một điện tử trống, nên các điện tử nhảy lên chiếm chỗ orbital này phát ra các bước sóng nằm trong vùng khả kiến nên dd có màu

Thí nghiệm

5:

Cu(OH)2

Cách tiến

hành:

Tài liệu

thực tập hóa

vô cơ trang

94-1.2.2

Khi thêm từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO4 thì đầu tiên xảy ra phản ứng trao đổi tạo tạo thành kết tủa Cu(OH)2 màu xanh lam, sau đó kết tủa này tan trong NaOH dư vì tạo phức Na2[Cu(OH)4] có màu xanh tím

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Cu(OH)2 +2 NaOH → Na2[Cu(OH)4]

Khi thêm dd NH3 đậm đặc vào dd CuSO4 thì đầu tiên NH3 kết hợp với nước tạo thành và nằm cân bằng với NH4OH

NH3 + H2O  NH4OH Sau đó xảy ra phản ứng trao đổi giữa CuSO4 và NH4OH tạo kết tủa Cu(OH)2 màu xanh lam

CuSO4 + 2NH4OH → Cu(OH)2↓ + (NH4)2SO4

Sau đó kết tủa này tan trong dd NH3 dư tạo thành phức [Cu(NH3)4(H2O)2] (OH)2 màu xanh

Cu(OH)2 + 4NH3 dđ +H2O →[Cu(NH3)4(H2O)2](OH)2

1.TÊN THÍ

NGHIỆM

2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

HÓA HỌC

Thí nghiệm

9:

Các hợp

chất của

Cu(I)

Cách tiến

hành:

Tài liệu

thực tập hóa

vô cơ trang

87-3.4.1

Do các hợp chất của Cu+1 không bền, nó chỉ được làm ổn định trong những hợp chất có tích số tan rất nhỏ và các phức chất bền vững hoặc ở những điều kiện hoàn toàn khô Vì ion Cu2+ có năng lượng hidrat hóa lớn hơn nhiều so với Cu+

Vì vậy dd CuCl (không màu) để lâu ngoài không khí, thì nó bị dị phân thành Cu và Cu2+(màu xanh)

2CuCl → Cu + CuCl2

Khi cho dd CuCl tác dụng với dd HCl đậm đặc thì thu được phức tan H[CuCl2]

CuCl + HCldđ →H[CuCl2]

Khi cho dd CuCl tác dụng với dd NH3 đậm đặc thì thu được phức amin tan [Cu(NH3)2]Cl

CuCl + NH3 dđ → [Cu(NH3)2]Cl

Thí nghiệm

6:

Điều chế

bạc kim loại

Cách tiến

hành:

Tài liệu

thực tập hóa

vô cơ trang

87-3.4.2

Khi cho dd AgNO3 10% vào ống nghiệm thật sạch, thêm tiếp vài giọt

NH3 2%, thì thu được kết tủa xám đen, thêm tiếp vài giọt gluco 5% , rồi

để yên ống nghiệm trong cốc nước nóng, thì sau một thời gian ta thấy thành ống nghiệm được tráng một lớp bạc sáng bóng, ,có chỗ bị phủ một lớp màu đen

Lúc đầu khi cho NH3 dđ vào ống nghiệm chứa AgNO3 thì thu được kết tủa xám đen ( có trường hợp là kết tủa màu trắng xám) vì NH3 thủy phân trong nước tạo thành NH4OH

NH3 + H2O  NH4OH

Su đó AgNO3 phản ứng trao đổi với NH4OH tạo kết tủa AgOH màu trắng, nhưng do AgOH không bền và bị phân hủy ngay tạo kết tủa xám đen Ag2O

AgNO3 + NH4OH → AgOH + NH4NO3

2AgOH → Ag2O + H2O Trường hợp có kết tủa trắng xám mà không phải màu đen là do cho thiếu

NH3 tạo NH4OH khi phản ứng với AgNO3 thì không còn dư, do đó kết tủa AgOH không bị phân hủy ( NH4OH có tác dụng hòa tan AgOH) Đối với trường hợp này khi cho gluco vào thì không xảy ra phản ứng tráng bạc

Kết tủa Ag2O sau đó tan trong NH3 dư tạo phức [Ag(NH3)2]OH

Ag2O + 4NH3 + H2O → 2Ag[(NH3)2]OH Khi cho gluco vào thì xảy ra phản ứng tráng bạc( phản ứng giũa phức 2Ag[(NH3)2]OH và nhóm chức CHO của gluco) tạo ra Ag sáng bóng tráng lên thành ống nghiệm, còn chất rắn màu đen là của Ag2O phản ứng chưa hết

C5H5O5-CHO + 2Ag[(NH3)2]OH → C5H5O5-COONH4 + 2Ag +3 NH3+

H2O

1.TÊN THÍ 2 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH

NGHIỆM HÓA HỌC

Thí nghiệm

7:

Các halogen

bạc

Cách tiến

hành:

Tài liệu

thực tập hóa

vô cơ trang

95-2.2

Khi cho dd AgNO3 tác dụng với dd NaCl thì xảu ra phản ứng trao đổi tạo kết tủa AgCl màu trắng

AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

Hòa tan kết tủa AgCl bằng dd NH3 đậm đặc thì kết tủa tan do tạo phức tan với NH3

NH3 + H2O  NH4OH AgCl + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O

Khi cho dd AgNO3 tác dụng với dd KBr thì xảy ra phản ứng trao đổi, xuất hiện kết tủa AgBr màu vàng nhạt

AgNO3 + KBr → AgBr↓ + KNO3

Kết tủa AgBr tan rất ít trong dd NH3 đậm đặc, tan hoàn toàn trong dd

Na2S2O3 tạo phức tan không màu Na3[Ag(S2O3)2] AgBr + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]Br + 2H2O AgBr + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr

Khi cho dd AgNO3 tác dụng với dd KI thì xảy ra phản ứng trao đổi tạo kết tủa AgI màu vàng

AgNO3 + KI →AgI↓ + KNO3

Kết tủa AgI không tan trong dd NH3 đậm đặc, mà tan trong dung dịch

Na2S2O3 tạo phức Na3[Ag(S2O3)2], dung dịch có màu vàng nhạt

AgI + 2Na2S2O3 →Na3[Ag(S2O3)2] + NaI

Do AgI tạo phức với Na2S2O3 yếu hơn so với AgBr, nên ta thấy dd có màu vàng là do AgI còn dư

Giải thích hiện tượng các kết tủa AgX tan trong các dd NH3, dd Na2S2O3

đựa vào mối quan hệ giữa hằng số cân bằng, tích số tan , và hằng số bền của phức chất

Ví dụ cho trường hợp

[Ag(NH3)2]  Ag+ + 2NH3

kb = [Ag (NH 3)2]

[Ag][NH 3]  [Ag(NH3)2]- = kb [Ag+] [NH3]2

 kcb = k [Ag] [[NH 3NH 3].[Cl]

] = kb.TAgCl

Do đó phức có hằng số bền càng lớn, và tích số tan của AgX càng lớn thì càng đễ tạo phức, do kcb lớn

Ta có TAgCl = 1,8.10-10 >TAgBr = 5.10-13 > TAgI = 8,3.10-17, nên khả năng tạo phức của AgCl > AgBr >AgI

Do đó mà ta thấy AgCl tan trong NH3, AgBr và AgI không tan trong NH3

AgCl và AgBr tan hoàn toàn trong Na3S2O3 , còn AgI thì tan một phần

Nếu để bạc halogenua ngoài ánh sáng thì nó sẽ bị phân hủy tạo ra bạc kim loại ,được ứng dụng trong viếc chúp ảnh và rửa phim ảnh,chủ yếu là dùng AgBr vì tốc độ phân hủy của AgCl >AgBr > AgI

Thành phần của phim ảnh là AgBr, khi chúp ảnh thì ánh sáng đi vào làm AgBr ở vùng đó(ảnh) bị phân hủy tạo ra bạc kim loại khi rửa hình người

ta tráng phim ảnh qua dd Na2S2O3, khi đó AgBr ở vùng không có ánh sáng sẽ tạo phức tan và bị rủa trôi, còn lại là Ag kim loại chính là hình chụp được

Để thu Ag từ nước rửa phim ảnh ta dùng Zn đẻ đẩy Ag ra, hoặc cho kết tủa lại thành Ag2S rồi tách ra