bán tường trình hóa học - sắt

ÊN THÍ HIỆM ghiệm 1: hất tiến u: thực tập ô – 114 ĐẠI HỌC HUÊ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA HÓA HỌC BẢN TƯỜNG TRÌNH HĨA HỌC Bản tường trình số 16: SẮT Thứ sáu, ngày 06, tháng 06, năm 2014 Họ tên sv:Mai Quang Hồng HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Muối Mohr muối kép amoni sulfat sắt(II) sulfat (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O Trong dung dịch muối mohr phân li tạo thành muối amoni muối sắt(II) (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O  (NH4)2SO4 + FeSO4 + 6H2O Muối mohr có ứng dụng quan trọng dùng để pha dung dịch chuẩn muối FeSO4, muối đơn FeSO4 đẽ bị thủy phân oxi hóa tạo thành kết tủa Fe(OH)3 Fe2+ + H2O  Fe(OH)+ + H+ Fe(OH)+ + H2O  Fe(OH)2 + H+ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3 Mặt khác muối FeSO4 bị oxi hóa chậm oxi khơng khí tạo thành muối bazo 4FeSO4 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)SO4 Vì lí mà để có muối FeSO4 chuẩn để làm thí nghiệm ta phải dùng muối mohr Khi cho tinh thể muối mohr vào ống nghiệm chúa dd K3[Fe(CN)6] tinh thể tan ra, xuất kết tủa màu xanh tuabun Phức K3[Fe(CN)6] thuộc thử dùng để nhận biết ion Fe2+ dd Fe2+ tạo phức có màu xanh tuabin với K3[Fe(CN)6] 2K3[Fe(CN)6] + 3FeSO4→ Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4 Khi nhỏ dd Br2 vào ống nghiệm chứa tinh thể muối mohr tinh thể tan ra, tạo thành dd có màu vàng Giải thích: Muối mohr dung dịch tan tạo thành muối Fe 2+ (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O  (NH4)2SO4 + FeSO4 + 6H2O Khi cho dd Br2 vào xảy phản ứng oxi hóa khử Fe2+ - e → Fe3+ E01 =0,77V Br2 + 2e → 2Br- E02 = 1,0873V Vì E01 < E02 nên phản ứng xảy theo chiều FeSO4 + Br2 + H2O → Fe2(SO4)3 + HBr Khi cho dd K2Cr2O7 axit hóa dd H2SO4 tinh thể tan ra, dd có màu xanh lục Giải thích: K2Cr2O7 có tính oxi hóa mạnh, FeSO4 có tính khử nên xảy phản ứng oxi hóa khử, Cr2O72- oxi hóa Cr3+ có màu xanh lục Fe2+ - e → Fe3+ E01 =0,77V Cr2O72- + 14H+ + 6e → 2Cr+3 + 7H2O E02 = 1,33V Vì E01 < E02 nên phản ứng xảy theo chiều 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 +K2SO4 + 7H2O Khi cho dd KMnO4 axit hóa H2SO4 vào tinh thể muối mohr tinh thể tan ra, KMnO4 nhạt màu dần chuyển sang màu vàng nhạt, để thời gian dd suốt Giải thích: KMnO4 có tính oxi hóa mạnh, FeSO4 có tính khử, nên xay phản ứng oxi hóa khử, mơi trường H+, MnO4- oxi hóa Mn+2 nên dd suốt, Fe2+ - e → Fe3+ E01 =0,77V MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O E02 = 1,51V Vì E01 E02 nên phản ứng xảy theo chiều 2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + I2 + 2KCl Khi cho dd K4[Fe(CN)6] tác dụng với FeCl3 dd có màu xanh beclin Giải thích: Fe3+ tạo phức với K4[Fe(CN)6] có màu xanh beclin 4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl Khi cho dd KSCN vào dd FeCl3 thu dd đỏ máu Giải thích: xảy phản ứng trao đổi tạo thành sắt(III) thiocyanua Fe(SCN)3 màu đỏ máu FeCl3 + 3KSCN → Fe(SCN)3 + 3KCl Để nhận biết ion Fe2+ ion Fe3+ ta dùng phức cyanua sắt Fe2+ tạo phức với K3[Fe(CN)6] có màu xanh tuabin 3Fe2+ + 2K3[Fe(CN)6] → Fe3[Fe(CN)6]2 Fe3+ tạo phức với K4[Fe(CN)6] có màu xanh beclin 4Fe3+ + 3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3 Hoặc dùng thuốc thử KSCN tạo thành dd đỏ máu với Fe3+ Fe3+ + 3SCN- → Fe(SCN)3 Có thể cho ion Fe2+ Fe3+ tác dụng với bazo Fe2+ tạo thành kết tủa trắng xanh sau chuyển sang màu nâu đỏ Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3↓ Fe3+ tạo kết tủa màu nâu đỏ Fe3+ + 3OH- → 3Fe(OH)3↓ 1.TÊN THÍ NGHIỆM HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Khi cho dd NaOH vào ống nghiệm chứa dd CoCl2 thu dd từ màu Thí nghiệm : hồng CoCl2 màu xanh lục Các hợp chất Giải thích: xảy phản ứng trao đổi tạo thành dd Co(OH) màu xanh Co(II), CoCl2 + 2NaOH → Co(OH)2 + 2NaCl Ni(II) Chia dd vào ống nghiệm Cách tiến ống 1: Khi đun nóng ống nghiệm từ dd có màu xanh chuyển sang màu hành: hồng Tài liệu thực Giải thích: Co(OH)2 tồn dạng thù hình: xanh hồng, nhiệt độ tập hóa vơ thấp(lạnh) Co(OH)2 tồn dạng thù hình màu xanh Còn nhiệt độ trang 105 cao Co(OH)2 tồn dạng thù hình màu hồng ống 2: cho thêm dd Br2 vào xuất kết tủa xám đen giải thích: Br2 có tính oxi hóa mạnh nên xảy phản ứng oxi hóa khử tạo thành kết tủa Co(OH)3 màu nâu đen Co2+ - e → Co3+ E01 =0,17V Br2 + 2e → Br- E02 =1,066V Vì E01 < E02 nên phản ứng xảy theo chiều 2CoCl2 + Br2 + 6NaOH →2Co(OH)3 + 2NaBr + 4NaCl ống 3: cho thêm dd H2O2 xuất kết tủa màu nâu đen giải thích: H2O2 có tính oxi hóa mạnh nên oxi hóa CoCl2 thành Co(OH)3 2CoCl2 + 4NaOH + H2O2 →2Co(OH)3 + 4NaCl H2O2 Br2 đóng vai trò chất oxi hóa, oxi hóa Co(OH)2 thành Co(OH)3 Có thể thay H2O2 Br2 chất oxi hóa khác O2, NaClO Khi cho dd NaOH vào ống nghiệm chứa dd NiCl dd từ màu xanh chuyển sang kết tủa màu xanh nhạt, để thời gian kết tủa có màu xanh đen Giải thích: xảy phản ứng trao đổi NaOH NiCl tạo thành kết tủa Ni(OH)2 màu xanh nhạt NiCl2+ 2NaOH → Ni(OH)2 + 2NaCl Tương tự Fe(OH)2, Ni(OH)2 bị O2 khơng khí Oxi hóa lên Ni(OH)3 có màu đen 4Ni(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Ni(OH)3 Khi thêm Br2 vào ống nghiệm xuất kết tủa đen Giải thích : Br2 có tính oxi hóa mạnh nên oxi hóa Ni(OH) thành Ni(OH)3 2NiCl2 + Br2 + 6NaOH →2Ni(OH)3 + 2NaBr + 4NaCl Từ thí nghiệm ta rút độ bền ion sau : Fe2+ < Co2+ < Ni2+ Fe3+ > Co3+ > Ni3+ Fe2+ < Fe3+ Co2+ < Co3+ Ni2+ < Ni3+ 1.TÊN THÍ NGHIỆM HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Thí nghiệm 10 : Tính chất Mn Cách tiến hành: Tài liệu thực tập hóa vơ trang 109 Khi cho vài giọt HCl đậm đặc vào ống nghiệm chứa dd CoCl dd từ màu hồng chuyển sang màu xanh tím Còn cho cồn tuyệt đối vào ống nghiệm chứa tinh thể CoCl tinh thể tan tạo thành dd màu xanh, thêm nước cất vào chuyển sang màu hồng Giải thích:do điều kiện bình thường muối CoCl tồn dạng hydrat hóa, CoCl2.6H2O hay [Co(H2O)6]Cl2 thêm HCl đậm đặc vào làm phá vỡ cấu trúc hydrat hóa, thay phân tử H 2O cầu nội Clnên dd chuyển sang màu xanh tím [Co(H2O)6]Cl2 + 4Cl-  [CoCl4]Cl2 + 6H2O Tinh thể CoCl2 dạng khan khơng có H2O phân tử nên tan cồn tuyệt đối(không có nước) tạo thành dd màu xanh phức [CoCl4]Cl2 Khi thêm nước cất vào xảy hydrat hóa nên dd có màu hồng [CoCl4]Cl2 +6 H2O  [Co(H2O)6]Cl2 + 4ClSự biến đổi Màu sắc muối CoCl2.6H2O xảy ta thay đổi nhiệt độ dần phân tử nước phân tử, cụ thể sau CoCl2.6H2O →CoCl2.4H2O → CoCl2.2H2O → CoCl2.H2O → CoCl2 Hồng đỏ tím hồng xamh tím xanh lơ 1.TÊN THÍ NGHIỆM Thí nghiệm 6: Phức amoniacat Cách tiến hành: Tài liệu thực tập hóa vơ trang 119 HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Khi cho dd NH3 đậm đặc vào ống nghiệm chứa dd CoCl2 dd từ màu hồng chuyển sang màu xanh lục Còn cho dd NH3 đậm đặc vào ống nghiệm chứa dd NiCl2 dd từ màu xanh chuyển sang màu xanh dương Giải thích:do muối CoCl2 NiCl2 tạo phức amoniacat với NH3 CoCl2 + 6NH3 → [Co(NH3)6]Cl2 Phức bị nước phân hủy [Co(NH3)6]Cl2 + 6H2O [Co(H2O)6]Cl2 + 6NH3 NiCl2 + 6NH3 →[Ni(NH3)6]Cl2 Phức bị nước phân hủy phần [Co(NH3)6]Cl2 + 2H2O  Ni(OH)2 + 2NH4Cl + 4H2O ... 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 +2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O dd có màu vàng khử MnO4- Mn+2 qua số oxi hóa trung gian Mn+4 MnO2 cho khí H2S sục vào ống nghiệm chứa dd muối mohr khơng xảy tượng... đỏ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3↓ 1.TÊN THÍ NGHIỆM HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Thí nghiệm : Tính chất Fe3+ Cách tiến hành: Tài liệu thực tập hóa vơ trang 115 Khi... tủa màu nâu đỏ Fe3+ + 3OH- → 3Fe(OH)3↓ 1.TÊN THÍ NGHIỆM HIỆN TƯỢNG QUAN SÁT, GIẢI THÍCH VÀ PHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC Khi cho dd NaOH vào ống nghiệm chứa dd CoCl2 thu dd từ màu Thí nghiệm : hồng CoCl2