PHÚC TRÌNH THỰC TẬP HÓA VÔ CƠ TN120 CTU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ BÁO CÁO THỰC TẬP HÓA VƠ CƠ ( Dành cho sinh viên ngành Cơng Nghệ Hóa Học) NHĨM - HỌC PHẦN: TN120 Giảng viên hướng dẫn: LƯƠNG THỊ KIM NGA Sinh viên thực : NGUYỄN THANH HOÀI B1706373 NGUYỄN MINH HẬU B1808917 VÕ PHÁT ĐẠT B1808912 MỤC LỤC Bài 1: HYDRO - HYDROPEOXIT Bài 2: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IA,IA Bài 3: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIIA,IV Bài 4: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VA Bài 5: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM VIA,VIIA Bài 6: PHỨC CHẤT Bài 7: SẮT - CROM A HỢP CHẤT Crôm (III) B HỢP CHẤT Crôm (VI) C HỢP CHẤT SẮT (II) D HỢP CHẤT SẮT (III) CÂU HỎI Bài 8: COBAN - NIKEN - ĐỒNG Đồng Coban Niken Bài 9: ĐIỀU CHẾ VÀ TÍNH CHẤT K3[Fe(C2O4)3].3H2O Giới thiệu Thực hành Câu hỏi Bài 10: ĐIỀU CHẾ AMONIACAT ĐỒNG Bài 1: HYDRO- HYROPEOXIT Thí nghiệm 1: Điều chế hydro phản ứng Zn với dung dịch axit Lấy ống nghiệm đựng khoảng 1-2 ml dung dịch H2SO4 20%.Nghiên ống nghiệm, cho viên Zn chạy trượt theo thành ống - Quan sát tượng: Có tượng sủi bọt khí ống nghiêm, viên kẽm tan dần, tạo dung dịch suốt - Phương trình hóa học: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑ Thí nghiệm 2: Điều chế hydro phản ứng Al với dung dịch kiềm Lấy vào ống nghiệm mảnh nhôm vụn, rót vào khoảng 1-2 ml dung dịch NaOH 20% Quan sát tượng xảy Viết phương trình phản ứng - Quan sát tượng: Có tương sủi bọt khí ống nghiệm, nhơm bột tan dần tạo lượng kết tủa sau tan hình thành dung dịch - Phương trình hóa học: 2Al + 2NaOH+ 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 ↑ Thí nghiệm 3: Tác dụng hydro với dung dịch AgNO3 Lấy vào ống nghiệm mảnh nhơm vụn, rót vào khoảng 1-2 ml dung dịch NaOH 20% Quan sát tượng xảy Viết phương trình phản ứng - Quan sát tượng: Ở ống nghiệm có tượng sủi bọt khí Một lúc sau, khí Sau đó, nhỏ thêm 1-2 giọt dung dịch CuSO4 1M, khí nhanh Dẫn qua ống nghiệm 1, lúc sau có tượng kết tủa màu đen ống nghiệm - Giải thích: Tốc độ khí nhanh ăn mòn điện hóa, H+ di chuyển từ Zn sang Cu tạo khí H2 đó, giảm lượng bọt khí cản trọ phản ứng Zn Khí hidro sinh dạng ngun tử có tính khử mạnh nên khử Ag+ thành Ag tự do, Ag tự bị oxi hóa nên có màu đen - Phương trình hóa học: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑ Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu ↓ 2H++2e →H2 H2 + 2AgNO3 → 2Ag ↓ + 2HNO3 Thí nghiệm 4: So sánh tính khử hydro phân tử hydro nguyên tử Phần a: a) Lấy ống nghiệm đựng khoảng ml dung dịch FeCl3 0,5 N Thêm vào 4-5 giọt dung dịch H2SO4 20% Chia dung dịch vào ống nghiệm: Ống 1: Nghiêng ống nghiệm cho viên Zn chạy trượt theo thành ống Ống 2: dẫn khí hydro ( điều chế thí nghiệm 3) từ từ qua Sau 5-10 phút, so sánh màu hai ống nghiệm Nhỏ vào ống vài giọt dung dịch NaOH 20% Nhận xét màu kết tủa Viết phương trình phản ứng giải thích - Quan sát tượng: Ống nghiệm 1, có tượng sủi bọt khí bay lên, viên kẽm tan dần, màu vàng nâu dung dịch chuyển thành màu trắng xanh, nhỏ thêm vài giọt NaOH xuất kết tủa trắng xanh Ống nghiệm 2, khơng có tượng xảy ra, nhỏ NaOH vào xuất kết tủa màu nâu đỏ - Giải thích tượng: Ở ống nghiệm 1, ngun tử hydro tính khử mạnh, khử Fe3+ thành Fe2+ Fe3+ + H→ Fe2+ + H+ Fe2+ + 2OH-→ Fe(OH)2 ↓ (trắng xanh) Ở ống nghiệm 2, hydro phân tử khơng có tính khử hydro ngun tử nên không khử Fe3+ thành Fe2+ Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑ Fe3+ + 3OH-→ Fe(OH)3 ↓ (nâu đỏ) Phần b: b) Ống nghiệm khác đựng ml dung dịch KMnO4 0,005 N, thêm vào ml dung dịch H2SO4 20% Trộn Chia dung dịch vào ống nghiệm Ống 1: để so sánh Ống : cho vào viên Zn Ống : cho khí hydro điều chế thí nghiệm từ từ qua dung dịch Sau 5-10 phút, so sánh màu sắc dung dịch ống nghiệm Viết phương trình phản ứng giải thích - Quan sát tượng: Ở ống nghiệm 2, Zn tan dần,có sủi bọt khí, màu dung dịch thuốc tím nhạt dần tạo dung dịch suốt Ống nghiệm 3, màu nhạt dần chậm khơng màu - Giải thích: Ở ống nghiệm 2, ngun tử hydro tính khử mạnh, khử Mn7+ thành Mn2+ Ở ống nghiệm 3, hydro phân tử khơng có tính khử mạnh nên khơng tác dụng với KMnO4, dung dịch nhạt màu nguyên tử H chưa kết hợp thành phân tử - Phương trình hóa học: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + 2H ↑ 5H + Mn7+ +3H+ → Mn2+ + 5H+ Thí nghiệm 5: Điều chế hydropeoxit Cho từ từ gam BaO2 vào becher 50 ml chứa sẵn 20 ml dung dịch H2SO4 20% ngâm nước đá Chú ý cho thật từ từ để dung dịch becher không bị nóng lên Khi cho hết lượng BaO2 dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ lọc lấy dung dịch Giữ dung dịch lại để làm thí nghiệm sau - Quan sát tượng: Trong becher có tượng nóng lên lên xuất kết tủa trắng - Giải thích: Ngâm becher đựng H2SO4 phản ứng sinh nhiệt mạnh làm becher nóng lên phân hủy H2O2 tránh bị nứt becher.Kết tủa trắng BaSO4 - Phương trình hóa học: BaO2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O2 Thí nghiệm 6: Phân hủy hydropeoxit Lấy vào ống nghiệm ống khoảng ml dung dịch H2O2 10% Ống 1: lắp ống dẫn khí đun nóng nhẹ Chuẩn bị:tàn đóm que diêm ( đốt cháy que diêm lúc, thổi tắc lửa thấy đầu diêm đỏ) Ống 2: thêm bột MnO2 vào Dùng tàn đóm đỏ que diêm đưa vào miệng ống nghiệm để thử khí bay lên - Quan sát tượng: Ống 1: Cho que diêm lại gần miệng ống nghiệm có tàn đỏ trì đóm đỏ lúc tắt Ống 2: Cho que diêm lại gần miệng ống nghiệm tàn đỏ bùng cháy Cả ống nghiệm có tượng sủi bọt khí - Giải thích: Ở ống nghiệm 2, que diêm bùng cháy lớn so với que diêm ống nghiệm nguyên nhân thêm chất xúc tác nên làm tăng tốc độ phản ứng, làm sinh nhiều khí oxi - Phương trình hóa học: 2H2O2 → 2H2O + O2↑ Thí nghiệm 7: Tính oxi hóa H2O2 Phần a: Lấy vào ống nghiệm khoảng ml dung dịch H2O2 10%, thêm vào giọt KI 3%,lắc nhẹ thêm giọt hồ tinh bột - Quan sát tượng: Dung dịch ban đầu có màu vàng, cho vài giọt hồ tinh bột dung dich chuyển sang màu tím đen - Giải thích: H2O2 oxi hóa I- thành I2 Phần b: Lấy vào ống nghiệm khoảng ml dung dịch H2O2 vừa điều chế Thực thí nghiệm a) - Quan sát hiên tượng: Dung dịch ban đầu có màu vàng nhạt, cho vài giọt hồ tinh bột dung dịch chuyển sang tím đen đậm - Giải thích: H2O2 oxi hóa I- thành I2, H2O2 điều chế có nồng độ cao hơn(tính oxi hóa cao hơn) H2O2 phần a nên có sản phẩm màu đậm 2KI + H2O2 → 2KOH + I2 Phần c: Lấy giọt dung dịch Cr2(SO4)3 5% vào ống nghiệm Thêm từ từ vào giọt dung dịch NaOH 20% kết tủa xuất lại tan vừa hết Sau thêm vào dung dịch thu vài giọt dung dịch H2O2 10% Đun nhẹ ống nghiệm - Quan sát tượng: Khi cho NaOH vào dung dịch Cr2(SO4)3 bắt đầu xuất kết tủa màu xanh lục Nếu cho dư NaOH, kết tủa bị tan dần dạo dung dịch màu vàng nhạt Giải thích: Khi cho NaOH vào dung dịch Cr2(SO4)3 xuất kết tủa Cr(OH)3 xanh lục sau kết tủa tan dần NaOH dư Cr(OH)3 có tính lưỡng tính tạo thành NaCrO2 màu vàng nhạt Khi them H2O2 tạo dung dịch vàng đậm Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 3Na2SO4 + 2Cr(OH)3 ↓(xanh lục) Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O Khi cho H2O2 vào xuất dung dịch màu vàng đậm tạo Na2CrO4 2NaCrO2 + 2NaOH + 3H2O2 → 2Na2CrO4 + 3H2O Thí nghiệm 8: Tính khử H2O2 Phần a Lấy vào ống nghiệm giọt dung dịch KMnO4 0,005 N giọt dung dịch H2SO4 10% Thêm dần vào giọt H2O2 10%, lắc nhẹ - Quan sát tượng: Màu dung dịch thuốc tím nhạt dần tạo dung dịch suốt, có tượng sủi bọt khí - Giải thích: Vì Mn7+ bị khử thành Mn2+ dung dịch tác nhân khử H2O2 , sinh O2 - Phương trình hóa học: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2↑ + 8H2O Phần b: Thực thí nghiệm a) cho dung dịch H2O2 vừa điều chế Quan sát tượng: Khi dung dịch H2O2 dung dịch bị màu tím tốc độ đổi màu chậm phần a Giải thích: Nguyên nhân H2O2 điều chế có nồng độ cao nên tính oxi hóa cao hơn, tức tính khử yếu Phương trình hóa học: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2↑ + 8H2O Phần c: Lấy vào ống nghiệm giọt dung dịch AgNO3 0,1 M Thêm vào giọt NaOH 20%, sau thêm vài giọt H2O2 10%, lắc nhẹ - Quan sát tượng: Khi nhỏ NaOH vào dung dịch AgNO3 tạo kết tủa đen AgOH không bền, chuyển thành Ag2O, thêm H2O2 xuất sủi bọt khí tạo kết tủa trắng bạc Ag - Giải thích: Do H2O2 có tính khử mạnh, khử Ag2O thành kết tủa Ag - Phương trình hóa học: 2AgNO3 + 2NaOH + H2O2 → 2Ag + 2NaNO3 + O2↑+ 2H2O Phần d: Thực thí nghiệm c) cho dung dịch H2O2 vừa điều chế - Quan sát tượng: Khi nhỏ NaOH vào dung dịch AgNO3 tạo kết tủa đen AgOH không bền, chuyển thành Ag2O, thêm H2O2 điều chế dung dịch có hiên tượng sủi bọt khí kết tủa bị tan phần tạo kết tủa trắng bạc Ag - Giải thích: Ag2O bị H2O2 phân hủy phần nên tồn loại kết tủa, H2O2 điều chế có tính khử yếu nồng độ cao - Phương trình hóa học: 2AgNO3 + 2NaOH + H2O2 → 2Ag + 2NaNO3 + O2 +2H2O 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O H2O2 + 2Ag + H2O2 → Ag2SO4 + 2H2O So sánh H2O2 vừa điều chế với nồng độ 10% -H2O2 điều chế có nồng độ lớn H2O2 10% phòng thí nghiệm H2O2 PTN qua thời gian bị bay phần nên nồng độ 10% -Tính khử H2O2 điều chế yếu phòng thí nghiệm, tính oxi hóa H2O2 điều chế cao phòng thí nghiệm Câu hỏi: Có thể thay HCl H2SO4 để điều chế khí H2 Để loại bỏ HCl nước, ta cho qua CaO khan dư nước bị hấm thụ đồng thời xảy phản ứng trung hòa loại HCl, ta nhận luồng khí H2 Khi điều chế khí H2 từ Zn H2SO4 vận tốc phản ứng giảm, H2 sinh bám lên Zn, ta cho vài giọt CuSO4 hình thành cặp điện cực Zn-Cu tạo tượng ăn mòn điện hóa nên làm cho Zn tan nhanh hơn, lượng khí nhiều Ta thay NaOH KOH Ca(OH)2 Hạn chế thay NH3 base yếu Al(OH)3 không bị tan dung dịch NH3 nên phản ứng nhanh chóng bị ngưng lại, lượng hydro sinh Phương trình hóa học: 2Al + 2KOH+ 2H2O → 2KAlO2 + 3H2 ↑ 2Al + Ca(OH)2 + 2H2O → Ca(AlO2)2 +3H2 ↑ a) PbS + 4H2O2 → 4H2O + PbSO4 ↓ b) H2O2 + Na2SO3 → H2O + Na2SO4 c) 3H2O2 + Cl2 → 2H2O + 2HCl + 2O2 ↑ d) 2H2O2 + Ca(ClO)2 → 2H2O + 2O2 ↑+ CaCl2 Trong thí nghiệm 6, ta thay MnO2 MgO, KMnO4, Ag, enzim catalase, tia UV, dung dịch có mơi trường kiềm,… Bài 2: CÁC NGUN TỐ PHÂN NHĨM IA, IIA Thí nghiệm 1: Tác dụng kim loại IA với nước Dùng kẹp dài lấy mảnh nhỏ kim loại Na đặt lên mặt kính đồng hồ, dùng dao cắt mảnh Na để qua sát bề mặt kim loại cắt Nhận xét Lấy chậu nước thủy tinh cho 1/3 nước vào chậu, thêm vào vài giọt phenolphtalein Đem đặt chậu vào bồn nước Dùng kẹp thả mảnh Na vào chậu thủy tinh, cẩn thận quan sát phản ứng xảy - Quan sát tượng: Viên natri chạy bề mặt nước, phát tia lửa, có khí bay ra, dung dịch bị hóa hồng - Giải thích: Phản ứng natri nước phản ứng tỏa nhiệt tạo môi trường kiềm, phenolphthalein hóa màu hồng, khí sinh khí hidro - Phương trình hóa học: Na + H2O→ NaOH + H2 Thí nghiệm 2: Sự thủy phân muối kim loại kiềm Dùng ống nghiệm sạch, cho vào ống tinh thể Ống 1: KNO3 Ống 2: KCl Ống 3: K2CO3 Ống 4: Na2S Thêm vào ống ml nước cấtt, dùng đũa thủy tinh khuấy cho tan hết, đo pH dung dịch giấy đo pH Cho tiếp ống nghiệm vài giọt AgNO3 1N - Quan sát tượng: Ống Ống giấy pH không bị đổi màu sang xanh, ống ống giấy pH đổi màu Cho tiếp thêm AgNO3 1N ống ống có xuất kết tủa màu trắng, ống có kết tủa màu đen, óng khơng tượng - Giải thích: ống nghiệm ống nghiệm cho giấy pH vào đổi màu nguyên nhân thủy phân CO32- S2- thủy phân nước tạo mơi trường kiềm, NO3- Cl- khơng bị thủy phân Khi cho AgNO3 ion Ag+ tạo tủa với ion S2-, Cl-, CO32- - Phương trình phản ứng: CO32- + H2O → HCO3- + OHS2- + H2O → HS- + OH10 BÀI 8: COBAN - NIKEN - ĐỒNG ĐỒNG Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm ống 10 giọt CuSO4 0,5M + giọt KI 0,4M Lắc Ống 1: đợi kết tủa lắng xuống ghi nhận màu dung dịch Sau gạn bỏ dung dịch, cho nước cất rửa kết tủa, ghi nhận màu kết tủa Ống 2: Thêm tiếp giọt Na2S2O3 0,1N phản ứng kết thúc Viết phương trình phản ứng *Quan sát tượng: -Ống 1: Xuất tinh thể trắng đồng thời dung dịch hóa màu vàng nâu -Ống 2: Kết tủa tan, sau dung dịch chuyển sang màu xanh nhạt *Giải thích viết phương trình phản ứng: • 2CuSO4 + 4KI -> 2CuI↓ (tinh thể màu trắng) + I2 (màu vàng nâu) + 2K2SO4 • CuI + 2Na2S2O3 → Na3[Cu(S2O3)2] + NaI • Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + 2NaI Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm 1ml glucozo 5% 0,5ml NaOH 2M Lắc Thêm tiếp giọt CuSO4 0,5M dung dịch màu xanh thẫm có kết tủa Cẩn thận đun nóng hỗn hợp Chú ý đổi màu dung dịch Giải thích *Quan sát tượng: Dung dịch chuyển dần từ màu xanh lam sang đỏ gạch, đun lâu dung dịch hóa đỏ gạch hồn tồn *Giải thích: Khi đun nóng Cu(OH)2↓ sinh tác dụng với glucozo môi trường kiềm sinh kết tủa đỏ gạch Cu2O *Các phương trình phản ứng: • 2NaOH + CuSO4 > Na2SO4 + Cu(OH)2↓ • 2CuSO4 + 4NaOH + C6H12O6 > Cu2O( đỏ g + 2Na2SO4 + C6H12O7 + 2H2O 78 ***** Từ hỗn hợp trên, lắc chia thành phần vào ống nghiệm gạn bỏ phần dung dịch 2.1 Ống 1: Phần rắn + dung dịch HCl đặc; sau với NaOH 2M Ghi nhận tượng giải thích *Quan sát tượng: -Phần rắn + dung dịch HCl đặc -> dung dịch có màu nâu vàng Sau thêm với NaOH 2M > kết tủa màu đỏ gạch *Giải thích: hợp chất H[CuCl2] bền nên bị dung dịch NaOH kiềm hóa thành CuOH kết tủa màu vàng, kết tủa bền nên bị phân hủy thành Cu2O màu đỏ gạch *Các phương trình phản ứng: • Cu2O + 4HCl đặc -> 2H[CuCl2](nâu vàng) + H2O • H[CuCl2] + 2NaOH -> 2NaCl + H2O + CuOH↓ • 2CuOH↓ to > Cu2O↓(đỏ gạch) + H2O 2.2 Ống 2: Phần rắn + dung dịch NH3 đặc Ghi nhận tượng Lắc dung dịch ống nghiệm lúc đến tan hết kết tủa, ghi nhận tượng lại *Quan sát tượng: Cu2O tan tạo thành phức amoniacat màu xanh dương *Giải thích: Trong dung dịch NH3 đặc, Cu2O tạo thành phức amoniacat *Các phương trình phản ứng: Cu2O + 4NH3 + H2O → 2[Cu(NH3)2]OH ****Cho vào ống nghiệm 10 giọt CuSO4 0,5M Thêm giọt HCl đặc màu dung dịch thay đổi Sau thêm vào tinh thể NH4Br Ghi nhận tượng giải thích *Quan sát tượng: Ban đầu dung dịch chuyển từ màu xanh lam sang màu xanh lục Nhưng thêm vào tinh thể NH4Br vào dung dịch chuyển sang màu vàng nâu *Giải thích: HCl tạo thành phức có màu xanh lục H2[CuCl4] Thêm tinh thể NH4Cl dung dịch chuyển sang màu vàng nâu Viết phương trình phản ứng: • CuSO4 + 4HCl -> H2[CuCl4](xanh lục) + H2SO4 • H2[CuCl4] + NH4Br -> H2[CuBr4](vàng nâu) + 2HCl 79 COBAN Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm, ống vài giọt Co(NO3)2 1M vài giọt NH3 2M Sau giọt NH3 đặc đến kết tủa tan hết Ghi nhận giải thích tượng Cẩn thận thêm tiếp vào ống thứ giọt H2O2 30% Lắc Sau đó, pha lỗng ống thứ nước đến thể tích ống thứ Sao sánh màu hai ống nghiệm, giải thích *Quan sát tượng: -Ban đầu cho vài giọt Co(NO3)2 1M vài giọt NH3 2M -> xuất kết tủa xanh dương -Sau nhỏ giọt NH3 đặc đến kết tủa tan hết -> kết tủa tan, dung dịch chuyển sang màu vàng -Cẩn thận thêm tiếp vào ống thứ giọt H2O2 30% > dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ -Sau đó, pha lỗng ống thứ nước đến thể tích ống thứ > màu dung dịch nhạt dần pha loãng *Giải thích: Sản phẩm có tạo phức ion *Viết phương trình phản ứng: • Co(NO3)2 + 2(NH3•H2O) → Co(OH)2 + 2NH4NO3 • Co(OH)2 + 6NH3 đặc -> [Co(NH3)6](OH)2 • 2[Co(NH3)6](OH)2 + H2O2 -> 2[Co(NH3)6](OH)3 Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm vài giọt Co(NO3)2 1M vài giọt NaOH 2M Sau vài viên NaOH(đến khơng thay đổi màu) Ghi nhận giải thích tượng Cẩn thận thêm tiếp vào giọt H2O2 30% Lắc Ghi nhận tượng giải thích *Quan sát tượng: Cho vào ống nghiệm vài giọt Co(NO3)2 1M vài giọt NaOH 2M -> kết tủa xanh chàm Sau vài viên NaOH (đến khơng thay đổi màu) -> dung dịch có 80 màu xanh tím đậm Cẩn thận thêm tiếp vào giọt H2O2 30% -> tạo thành kết tủa xám đen *Giải thích: Co2+ dễ bị oxi hóa *Viết phương trình phản ứng: • Co(NO3)2 + 2NaOH -> Co(OH)2↓(xanh chàm) + 2NaNO3 • Co(OH)2 +2NaOH -> Na2[Co(OH)4](xanh tím đậm) • 3Na2[Co(OH)4] + H2O2 > Co(OH)3↓(xám đen) + 2Na3[Co(OH)6] Thí nghiệm Dùng dung dịch CoCl2 viết lên tờ giấy lọc Hơ lửa đèn cồn Quan sát tượng giải thích *Quan sát tượng: Dùng dung dịch CoCl2 viết lên tờ giấy lọc > chữ có màu hồng Hơ lửa đèn cồn > màu hồng biến mất, dọc nét viết xuất màu xanh tím *Giải thích: Do CoCl2 tồn dung dịch dạng CoCl2.6H2O, đun nóng nước tách CoCl2 có màu xanh, phức [Co(H2O)6]2+ đun nóng bị nước tạo phức [Co(H2O)4]2+ nhỏ nên có màu xanh tím *Các phương trình phản ứng: • CoCl2.6H2O > [CoCl4]2- + 6H2O Thí nghiệm Cho vào cốc 50ml Khoảng 5ml CoCl2 0,5M ethylendiamine.Khuấy hỗn hợp Ghi nhận thay đổi màu sắc nhiệt độ dung dịch Thêm tiếp vào 5ml H2O2 10% khuấy hỗn hợp khoảng phút Màu dung dịch thay đổi nào? Giải thích *Quan sát tượng: Ban đầu dung dịch có màu vàng nóng lên, sau thêm tiếp 5ml H2O2 10% -> dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ *Giải thích: Sự tổng hợp liên quan đến q trình oxy hóa Cobalt từ Co+2 đến Co+3 Tuy nhiên, Co3+ không ổn định môi trường nước, dễ dàng bị giảm trở lại Co2+ Vì ta cho Co2+ tác dụng thêm với Ethylenediamine Do đó, Co3+ hình thành, ổn định giữ lại trạng thái oxy hóa cao *Các phương trình phản ứng: • CoCl2 + 3en -> [Co(en)3]Cl2 • 2[Co(en)3]2+ + H2O2 + 2H+ > 2[Co(en)3]3+ +2H2O 81 NIKEN Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm vài giọt NiCl2 0,5M vài giọt NaOH 2M Lắc Thêm tiếp vài giọt NaOH Kết tủa có tan kiềm dư không? *Quan sát tượng: Xuất kết tủa trắng xanh, không tan kiềm dư *Giải thích: Kết tủa khơng tan Ni(OH)2 có tích số tan nhỏ *Các phương trình phản ứng: • NiCl2 +2NaOH -> Ni(OH)2↓ + 2NaCl Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm vài giọt NiCl2 0,5M, vài giọt NaOH 2M vài giọt K2S2O8 Lắc Ghi nhận màu kết tủa *Quan sát tượng: Ban đầu xuất kết tủa trắng xanh Sau thêm K2S2O8 -> xuất kết tủa đen *Giải thích: vài giọt NiCl2 0,5M+ vài giọt NaOH 2M -> kết tủa tắng xanh sau thêm vài giọt K2S2O8 -> kết tủa đen *Các phương trình phản ứng: • NiCl2 +2NaOH -> Ni(OH)2↓ + 2NaCl • Ni(OH)2 + K2S2O8 + 2NaOH+ (n-2)H2O > NiO2.nH2O (đen) + 2K2SO4 Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm vài giọt NiCl2 0,5M vài giọt NH3 2M Thêm tiếp vài giọt NH3 2M Kết tủa có tan? *Quan sát tượng: Cho vào ống nghiệm vài giọt NiCl2 0,5M vài giọt NH3 2M -> kết tủa trắng xanh Thêm tiếp vài giọt NH3 2M -> kết tủa tan, tạo thành dung dịch màu xanh dương *Giải thích: Ni(OH)2 tan NH3 có khả tạo phức bền *Các phương trình phản ứng: • NiCl2 +2NaOH -> Ni(OH)2↓(trắng xanh) + 2NaCl 82 • Ni(OH)2 + 6(NH3•H2O) → [Ni(NH3)6](OH)2 + 6H2O Thí nghiệm Cho vào ống nghiệm vài giọt NiCl2 0,5M vài giọt NH3 đặc Thêm tiếp vài giọt NH3 đặc Kết tủa có tan NH3 đặc? *Quan sát tượng: Kết tủa trắng xanh Sau thêm tiếp vài gịot dung dịch NH3 đặc vào -> kết tủa tan tạo dung dịch màu xanh đậm *Giải thích : Ni(OH)2 tan NH3 có khả tạo phức bền *Các phương trình phản ứng: • NiCl2 + 2NH3 + 2H2O -> Ni(OH)2 + 2NH4Cl • Ni(OH)2 + NH3 -> Ni(NH3)62+ + 2OH- CÂU HỎI Cho biết khoáng vật quan trọng nguyên tố Co, Ni, Cu Các ứng dụng vài ý nghĩa sinh học chúng? * Những khoàng vật quan trọng nguyên tố: + Co: Cobantin (CoAsS), Smantit( CoAs2) + Ni: nikenlin(NiAs), Nilerit( NiS), Penlatit [(Fe,Ni)9S8] +Cu: cancosin( Cu2S), cuprit (Cu2O), covelin(CuS), cancopirit (CuFeS2), malachite (CuCO3.Cu(OH)2)) * Các ứng dụng Niken bao gồm: • • • • • • • • • • • Thép không gỉ hợp kim chống ăn mòn Hợp kim Alnico dùng làm nam châm Chân vịt thuyền máy bom công nghiệp hóa chất Tiền xu Pin sạc, pin niken kim loại hidrua (NiMH), pin niken cadmi( NiCd) Dùng làm điện cực Hợp kim NiFe - Permalloy dùng làm vật liệu từ mềm Trong nồi nấu hóa chất kim loại phòng thí nghiệm Làm chất xúc tác cho q trình hidro hóa dầu thực vật Các ứng dụng coban Nam châm alnico 83 • • • • • • • • • • • • • • • • • • Điện cực pin điện Tác nhân làm khôn sơn , vec ni, mực Dùng xạ trị Tiệt trùng thực phẩm theo phương pháp Pasteur Dùng làm lớp phủ bể mặt cho gốm, xứ, thủy tinh Chất xúc tác cho cơng nghiệp dầu khí hóa chất Hợp kim chịu mài mòn, ăn mòn Thép dùng ngành vận tải cao tốc Những phận tua pin khí máy bay Các ứng dụng Đồng Dây điện Tay nắm vật khác xây dựng nhà Đúc tượng Động điện Cuộn từ nam châm điện Vật dụng nhà bếp, ví dụ chảo ráng Ống chân khơng , ống tia cực lò vi ba Bộ dẫn sóng cho xạ vi ba * Vai trò sinh học Niken: urease (1 loại enzym giúp thủy phân ure) * Vai trò sinh học Coban: nhiều sinh vật sống phải cần đến lượng nhỏ coban để tồn Chựng vào đất lượng nhỏ coban làm tăng sức ăn động vật ăn cỏ( trâu , bò, ) * Vai trò sinh học đồng: đồng nguyên tố vi lượng cần thiết cho động vật,thực vật bậc cao Đồng tìm thấy nhiều loại enzym Đồng vận chuyển chủ yếu máu protein huyết tương gọi ceruloplasmin Đồng hấp thụ ruột non vận chuyển tới gan liên kết albumin Màu ion Co2+, Ni2+, Cu2+ nước? Màu hydroxit M(OH)2 tương ứng? Các M(OH)2 có tan dung dịch NH3 dư? Màu phức amoni [M(NH3)6]2+ tương ứng? • • • • • • Màu ion Co2+ nước [Co(H2O)6]2+: màu đỏ hồng Màu ion Ni2+ nước [Ni(H2O)6]2+:màu lục Màu ion Cu2+ nước [Cu(H2O)6]2+: xanh lam Màu Co(OH)2 :màu hồng Màu Ni(OH)2: màu lục Màu Cu(OH)2: màu lam *Các M(OH)2 tan dung dịch NH3 dư 84 • Màu phức [Co(NH3)6]2+: Màu nâu vàng • Màu phức [Ni(NH3)6]2+: Màu tím • Màu phức [Cu(NH3)6]2+: Màu xanh tím Cho biết tượng xảy thêm NH3 đến dư vào dung dịch chứa Co2+, sau thêm H2O2.Viết phương trình phản ứng -Xuất kết tủa Co(OH)2 màu xanh dương • Co(NO3)2 + 2(NH3•H2O) → Co(OH)2 + 2NH4NO3 *Kết tủa tan dung dịch NH3 đặc tạo thành phức [Co(NH3)6](OH)2 có màu nâu vàng • Co(OH)2 + 6NH3 đặc -> [Co(NH3)6](OH)2 H2O2 oxi hóa [Co(NH3)6](OH)2 thành [Co(NH3)6](OH)3 có màu nâu đỏ • [Co(NH3)6](OH)2 + H2O2 > 2[Co(NH3)6](OH)3 Viết phương trình phản ứng oxi hóa Co(II) thành Co(III) H2O2 mơi trường kiềm mạnh, dư Sản phẩm thu có màu gì? • 2[Co(NH3)6]Cl2 + 2NH4Cl + H2O2 → 2[Co(NH3)6]Cl3(màu vàng) + 2NH3 + 2H2O • Co(NO3)2 + NH3 + (NH4)2CO3 + H2O2 → [Co(NH3)4CO3]NO3 + NH4NO3 + 2H2O Viết phương trình phản ứng khử Cu(II) thành Cu(I) môi trường axit môi trường bazo • HCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH -> HCOONa + Cu2O + 3H2O • 2CuCl2 + SO2 + 2H2O > 2CuCl + 2HCl + H2SO4 Cu2O có tan dung dịch NH3 đặc? Viết phương trình phản ứng • Cu2O + 2HCl → 2CuCl2 + H2O Cu2O có tan dung dịch NH3 đặc Ion cho phản ứng đặc trưng với Dimethylglyoxime Viết phương trình phản ứng vẽ cấu trúc sản phẩm tạo thành • [Ni(NH3)6]2+ + 2(CH3CNOH)2 -> C8H14N4NiO4 + 2NH4+ + 4NH3 *Cấu trúc sản phẩm tạo thành: 85 86 BÀI 9: ĐIỀU CHẾ VÀ TÍNH CHẤT K3[Fe(C2O4)3].3H2O A Điều chế K3[Fe(C2O4)3].3H2O Cân gam K2C2O4.H2O cho vào cốc 250 ml Thêm 30ml nước cất vào đun nóng (khơng đun sơi) để hòa tan Trong cốc thứ 2, hòa tan gam FeCl3.6H2O với khoảng 1015 ml H2O lạnh Rót thật từ từ FeCl3 từ cốc thứ vào dung dịch oxalat cốc thứ (còn ẩm) Vừa rót, vừa khuấy hỗn hợp đũa thủy tinh Chú ý: trính khuấy thấy màu xanh dung dịch biến (dung dịch chuyển dần sang màu vàng) ngưng rót cho dù dung dịch FeCl3 dư Ngưng khuấy, để sản phẩm kết tinh cách làm lạnh dung dịch hỗm hơp nước đá Rửa tinh thể với khoảng 10ml etanol tiếp tục hút chân không vài phút Cân sản phẩm, tính hiệu suất * Rửa tinh thể , cân sản phẩm 6,2 gam * Viết phương trình phản ứng: FeCl3 6H2O+ 3K2C2O4 H2O→ K3[Fe(C2O4)3] 3H2O+ 3KCl + 6H2O Khối lượng lý thuyết: m=8 gam Hiệu suất:H=77.5% B Phản ứng quan hóa K3[Fe(C2O4)3].3H2O Hòa tan 0,7 gam phức thu với 100ml nước cất bình tam giác Thêm 3ml H2SO4 3M lắc xốy hỗn hợp Rót vào ống nghiệm Mỗi ống 5ml dung dịch Giữ ống không chiếu sáng để so sánh Chiếu xạ ống lại đèn chiếu 150 W, ống phút, ống phút Thêm giọt K3[Fe(CN)6] 0,15M vào ống nghiệm Ghi nhận tượng giải thích Quan sát tượng giải thích Ống : dung so sánh Ồng 2: màu nhạt ống Ống 3: màu nhạt ống 87 Giải thích: Do dung dịch phức nhạy sáng Khi chiếu sáng hợp chấy xảy q trình oxi hóa khử (Fe 3+ thành Fe2+) mà thời gian chiếu sáng lâu phản ứng tạo nhiều Fe2+ Viết phương trình phản ứng: 2K3[Fe(C2O4)3] → 2K2[Fe(C2O4)2] + K2C2O4 + CO2 C Bản in Rót dung dịch [Fe(C2O4)3]3- điều chế trước vào đĩa Petri Nhúng kỹ mẫu giấy lọc kích thước 5x5 cm vào dung dịch Dùng kẹp nhựa kẹp tờ giấy lọc làm cho nước Khi giấy ráo, đặt nằm phẳng đèn chiếu 150W (cách khoảng 10 cm) để vài vật chắn sáng nhỏ lên tờ giấy Chiếu xạ khoảng phút(nếu tờ giấy ướt tiếp tục chiếu sáng) Sau đó, dùng kẹp nhựa nhúng tờ giấy vào đĩa Petri khác có chứa sẵn dung dịch kali ferixianua Lấy “bản in” thu nhúng vào cốc nước cất để rửa hết dung dịch kali ferixianua dư Giải thích tượng Quan sát tượng: Vùng chiếu sáng có màu xanh, vùng lại khơng đổi màu Giải thích: Phần chiếu sáng Fe3+ bị khử thành Fe2+ , Fe 2+ tác dụng với dung dịch kali ferixianua tạo phức có màu xanh Phần lại khơng chiếu sáng khơng có thay đổi màu rõ ràng Viết phương trình phản ứng: 2K3[Fe(C2O4)3] → 2K2[Fe(C2O4)2] + K2C2O4 + CO2 Fe2+ + K3[Fe(CN)6] →KFe[Fe(CN)6]2 + 2K+ Câu hỏi Để xác định hàm lượng oxalat phức K3[Fe(C2O4)3].3H2O người ta tiến hành số thí nghiệm sau a) Hòa tan tinh thể K3[Fe(C2O4)3].3H2O vào dung dịch H2SO4 lỗng, đun nóng nhẹ chuẩn độ KMnO4 chuẩn b) Chuyển hết dung dịch sau chuẩn độ vào hỗn hóng kẽm Chuẩn độ dung dịch KMnO4 chuẩn Hãy viết phương trình phản ứng xảy 88 Giải thích qui trình thí nghiệm ( cho biết rõ mục đích bước) Trả lời câu hỏi Giải thích quy trình thí nghiệm: ( mục đích bước) (a) Hòa tan tinh thể K3[Fe(C2O4)3].3H2O vào dung dịch H2SO4 lỗng, đun nóng nhẹ để thu khí CO2 oxalat phức bị oxi hóa MnO4- môi trường axit (b) Chuyển hết dung dịch sau chuẩn độ vào hỗn hống kẽm tạo Fe2+ Sau tiếp tục chuẩn độ dung dịch KMnO4 chuẩn để xác định số mol Fe2+ bị oxi hóa thành Fe3+ Từ ta có tỉ lệ số mol Fe3+ C2O42- , ta xác định hàm lượng oxalat có phức Viết phương trình phản ứng MnO4- + 16 H+ + C2O42- → Mn2+ + H2O + 10 CO2 Zn+Fe3+→Zn2++Fe2+ 5Fe2+ + MnO4- + 8H+→ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 89 BÀI 10: ĐIỀU CHẾ AMONIACAT ĐỒNG Điều chế phức chất - Hòa tan 3,0 gam CuSO4.5H2O tán thành bột vào 15ml NH3 6M Erlen 100ml Khuấy hỗn hợp lúc Gạn lấy dung dịch cho vào cốc 100ml Phần rắn hòa tan 5ml NH3 6M khác Gộp chung dung dịch gạn lấy dung dịch - Thêm giọt etanol vào nước lọc đồng thời khuấy hỗn hợp máy khuấy từ (đến thấy dung dịch đục) Ngưng khuấy, làm lạnh hỗn hợp khoảng 10 phút Thu tinh thể màu xanh cách lọc áp suất Rửa tinh thể vài lần, lần etanol 95% Tiếp tục hút chân không đến khô sản phẩm Ta thu dược tinh thể màu xanh thẫm có khối lượng 2,16 gam - Sấy khô sản phẩm tủ sấy 50℃ vòng Ta thu tinh thể màu xanh thẵm có khối lượng 2.06 gam CuSO4·5H2O + 4NH3 -> [Cu(NH3)4]SO4·H2O(tinh thể trắng) + 4H2O 2H2O +2NH3 + CuSO4→(NH4)2SO4 + Cu(OH)2 Cu(OH)2 +4 NH3 > [Cu(NH3)4](OH)2 (tinh thể xanh) Tính chất sản phẩm Cân khoảng 1,0 gam sản phẩm điều chế cho vào cốc 100ml có chứa sẵn 30ml nước cất >Dung dịch A Phần 1: cho vào erlen xác 10ml dung dịch A lấy pipet, thêm vào vài giọt metyl da cam Ghi nhận màu dung dịch Sau nhỏ giọt HCl 0,5M từ ống chuẩn độ vào Quan sát đổi màu dung dịch Đến dung dịch có màu vàng cam đỏ cam ngưng lại Quan sát tượng: Cho vào erlen xác 10ml dung dịch A lấy pipet, thêm vào vài giọt metyl da cam -> dung dịch từ màu xanh thẫm chuyển thành màu xanh chàm Sau , nhỏ giọt HCl 0,5M từ ống chuẩn độ vào dung dịch chuyển thành màu vàng cam( màu da cam) Giải thích: dung dịch phức thường bị đổi màu bị oxi khơng khí oxi hóa Viết phương trình phản ứng: [Cu(NH3)4](OH)2 -(metyl da cam) -> [Cu(NH3)4]2+ +2OH90 [Cu(NH3)4]2+ + 2H+ > Cu2+ +NH4+ Phần 2: khoảng 10ml dung dịch A cho tác dụng với khoảng 5ml dung dịch BaCl2 1M Lọc, rửa nước ghi nhận màu kết tủa Quan sát tượng:xuất kết tủa màu trắng Giải thích:khi thêm dư dung dịch muối bari vào dung dịch có chứa ion sulfat tạo thành kết tủa bari sunfat (màu trắng đục) Viết phương trình phản ứng: Ba2+ +SO42→BaSO4↓( kết tủa trắng đục) Phần 3: khoảng 10ml dung dịch A thêm vào 10ml dung dịch CH3COOH 4M 1,0 gam KI Lắc Ghi nhận màu kết tủa màu dung dịch Quan sát tượng: dung dịch có màu vàng nâu, rửa dung dụng ta thấy dung dịch có màu trắng xuất (CuI2) Giải thích: phức tetra amin đồng (II) sunfat bị thủy phân thành CuSO4 môi trường axit mạnh , phản ứng Cu 2+ I- tạo kết tủa CuI2 (màu đen nâu) sau rữa nước có kết tủa trắng xuất Viết phương trình phản ứng: Cu 2+ + 2I- -> CuI2↓ CÂU HỎI Sự phân tích phức chất crom cho thấy thành phần gồm có: Cr 27.1%, C 25 2%, H 4.25% theo khối lượng, phần lại oxi a) Tìm cơng thức thực nghiệm cho hợp chất b) Nếu công thức thực nghiệm gồm phân tử nước, ligand gì? Bậc oxi hóa crom? c) Khảo sát từ tính cho thấy hợp chất nghịch từ Phải giải thích từ tính nào? Thử vẽ cấy trúc phù hợp từ tính Giải đáp : A Cơng thức thực nghiệm cho hợp chất này: x : y : z : t = 0,5 : 2,1 : 4,3 : 2,7 = : : : 91 > Công thức hợp chất phức Crom : CrC4H8O5 B Nếu công thức thực nghiệm gồm phân tử nước, ligand [Cr(CH3COO)2(H2O)] Như ligand nhóm axetat Do nhóm (CH3COO-) có điện tích -1 nên mước oxi hóa crom +2 C Ion Cr2+ hệ d4, nghĩa hệ có 4e thuộc obitan d Sự phân bố electron phải thuộc loại spin lượng cao ligand yếu Chỉ yếu tố cho thấy [Cr(CH3COO)2(H2O)] có tính thuận từ Tuy nhiên từ kết qủa thực nghiệm, hợp chất lại có tính nghịch từ hợp chất dạng nhị hợp có cấu tạo sau: Trong cấu tạo này, hai nguyên tử Cr tạo liên kết bốn, bao gồm sigma, hai pi delta, với bậc liên kết tổng cộng Sự hình thành liên kết bốn đòi hỏi tất electron thuộc obitan d phải cặp đơi Vì dựa theo tính chất từ, hợp chất dạng nhị hợp nghịch từ 92 ... khí bay ra, dung dịch bị hóa hồng - Giải thích: Phản ứng natri nước phản ứng tỏa nhiệt tạo mơi trường kiềm, phenolphthalein hóa màu hồng, khí sinh khí hidro - Phương trình hóa học: Na + H2O→ NaOH... liệu thơ có chứa cacbon nhiệt độ 1000oC Gồm bước : - Than hóa nhiệt độ 800oCtrong mơi trường khí trơ - Hoạt hóa sản phẩm q trình than hóa nhiệt độ từ 950oC đến 1000oC Than hoạt tính có nhiều ứng... thành Mn2+ dung dịch tác nhân khử H2O2 , sinh O2 - Phương trình hóa học: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2↑ + 8H2O Phần b: Thực thí nghiệm a) cho dung dịch H2O2 vừa điều chế Quan sát