Що таке якісна реакція

0 Comments

§ 13. ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ. ПОНЯТТЯ ПРО рН РОЗЧИНУ

— Ну звичайно, ні. Ти думаєш, якщо прозора безбарвна рідина — то це обов’язково вода? Тут тільки в першій пробірці вода, у другій — розчин натрій хлориду, а в третій — розчин натрій сульфату. От мені треба якось визначити, що де міститься. Але я не знаю як, бо рідини однакові.

— Це дуже просто! Треба знати якісні реакції.

— А що таке якісні реакції?

Хіміки часто мають потребу визначити склад речовини. Якщо речовина електроліт, то завдання зводиться до визначення йонів, на які дисоціює ця речовина в розчині. Для цього існують якісні реакції.

Якісними називають такі реакції, з допомогою яких можна визначити, атоми або групи атомів яких елементів входять до складу речовини.

Для електролітів це визначення буде звучати так:

Якісними називають такі реакції, з допомогою яких можна визначити, які йони входять до складу речовини.

У результаті якісної реакції повинна утворюватися речовина зі специфічними властивостями, не схожа на інші. Наприклад, для якісного визначення йонів Cl – використовують йони Ag + , тому що осад AgCl, який утворюється, досить специфічний, не схожий на інші: це білий сирнистий (або пластівчастий) осад. Жодний інший осад так не виглядає.

Розберемо деякі якісні реакції на йони, які містяться у водному розчині.

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ H + І OH –

Ці йони, як ви знаєте, утворюються в результаті дисоціації кислот або лугів відповідно.

Наявність у розчині йонів Гідрогену, які обумовлюють кислотне середовище, та гідроксид-іонів, які обумовлюють лужне середовище, можна виявити з допомогою індикаторів — речовин, що змінюють забарвлення залежно від кислотності й лужності середовища (табл. 8).

Зміна кольору індикаторів у різних середовищах

Лабораторний дослід

«Виявлення йонів Гідрогену та гідроксид-іонів у розчинах»

Візьмемо три пробірки. У першу наллємо 1-2 мл розчину кислоти, у другу — стільки ж розчину лугу, у третю — води.

Додамо в кожну пробірку по кілька крапель розчину лакмусу. Спостерігаємо зміну кольору розчинів: лакмус у кислотному середовищі стає червоним, у лужному — синім, а в нейтральному середовищі забарвлення лакмусу залишається фіолетовим.

Поясніть зміну кольору. Чому неважливо, розчин якої кислоти й лугу ми використовуємо?

ВОДНЕВИЙ ПОКАЗНИК рН

Для кількісного визначення кислотності (або лужності) розчину (часто говорять «середовища») використовують водневий показник — pH («пе аш»). Кожне значення pH відповідає певному вмісту катіонів Гідрогену в 1 л розчину.

У розчинах кислот уміст катіонів Гідрогену збільшується, а вміст гідроксид-іонів зменшується, у розчинах лугів спостерігається зворотна картина. Відповідно до цього змінюється й значення водневого показника (pH).

За кімнатної температури в нейтральних розчинах pH = 7, в кислотних розчинах pH < 7, а в лужних pH >7. Приблизно значення pH водного розчину можна визначити з допомогою індикаторів.

Наприклад, метиловий оранжевий за pH < 3,1 має червоний колір, а за pH >9,4 — жовтий; лакмус за pH < 6,1 — червоний, а за pH >8 — синій і т. д.

Спробуйте самі визначити середовище за таких значень pH. Більш точно (до сотих часток) значення pH можна визначити з допомогою спеціальних приладів — pH-метрів.

Дізнайтеся більше

Значення pH часто вказують на етикетках мийних косметичних засобів. Це важливо, тому що в нас на шкірі й волоссі в нормі дуже слабкокисле середовище, тому постійне використання мийних засобів з pH > 7 (лужне середовище) призводить до погіршення стану шкіри й волосся. А от прати сильно забруднені речі краще в слабколужному середовищі.

У кислому середовищі гірше розвиваються гнильні бактерії, тому під час консервування овочів у банки додають оцтову кислоту.

У нашому організмі різні тканини мають різне значення pH. Це необхідна умова для нормальної роботи організму.

Лабораторний дослід

«Встановлення приблизного значення pH води і різних розчинів з допомогою універсального індикатора»

Підготуйте пробірки: з дистильованою водою, з розчинами натрій гідроксиду, хлоридної кислоти, харчової соди, мийного засобу для посуду, господарського й дитячого мила, засобу для прання. Усі розчини з масовою долею розчиненої речовини — приблизно 10 %. Опустіть у кожну пробірку смужку індикаторного паперу, вийміть його й порівняйте отриманий колір зі зразком на упакуванні паперу.

Визначте приблизне значення pH, укажіть середовище кожного розчину.

Дізнайтеся більше

Для дощової води середнє значення pH дорівнює 5,6. У випадку, коли pH опадів менше 5,6, говорять про кислотні дощі. Сполуками, що призводять до зниження рівня pH в опадах, є оксиди Сульфуру, Нітрогену, гідроген хлорид і леткі органічні сполуки.

Підвищена кислотність опадів призводить до пригнічення життя рослин і тварин, руйнування ґрунтів, а також будівель.

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ Cl – , Br – , I –

Для якісного визначення цих трьох йонів необхідний реагент, який містить йони Ag + .

Лабораторний дослід

«Виявлення хлорид-іонів, бромід-іонів і йодид-іонів у розчині»

Візьміть 3 пробірки й налийте: в першу — 1-2 мл розчину хлориду, наприклад натрій хлориду або хлоридну кислоту, у другу — розчин броміду, наприклад калій броміду, у третю — йодиду, наприклад калій йодиду. У кожну пробірку додайте по декілька крапель розчину арґентум(І) нітрату. Що спостерігаєте?

Чи можна було взяти інші розчинні хлориди, броміди, йодиди? Чому?

Додайте в кожну пробірку по кілька крапель розчину нітратної кислоти.

Зверніть увагу: осади не розчиняються.

Як ви вже помітили, характерною рисою є структура осадів — вони сирнисті, пластівчасті.

А от колір змінюється зі зміною йона галогену: AgCl — білий, AgBr — жовтуватий, AgI — жовтувато-коричневий.

Напишіть молекулярні, повні й скорочені йонні рівняння реакцій, які були здійснені в цьому досліді.

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ SO 2- 4 У РОЗЧИНІ

Якісним реактивом на йони SO 2- 4 є йони Ba 2+ .

Лабораторний дослід «Виявлення сульфат-іонів у розчині»

У пробірку налийте 1-2 мл розчину сульфатної кислоти або будь-якого сульфату. Додайте трохи розчину солі Барію або барій гідроксиду. Розчин відразу стає білим, як молоко. Це утворився білий порошкоподібний осад BaSO4. Він досить швидко осідає на дно пробірки.

Додамо в пробірку розчин нітратної кислоти. Осад не розчиняється.

На перший погляд, утворення білого порошкоподібного осаду можливе в різних реакціях. Що ж тут незвичайного? Чому ця реакція якісна? Виявляється, BaSO4 не розчиняється в кислотах (ми це перевірили). От такий цей осад.

Напишіть молекулярні, повні й скорочені йонні рівняння реакції, яку було здійснено в цьому досліді.

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ PO 3- 4 У РОЗЧИНІ

Для визначення цих йонів потрібен якісний реактив, який містить йони Ag + .

Лабораторний дослід

«Виявлення ортофосфат-іонів у розчині»

У пробірку налийте 1-2 мл розчину ортофосфатної кислоти або будь-якого ортофосфату. Додайте трохи розчину арґентум(І) нітрату. Випадає красивий жовтий осад.

Йони Ag + , як ми вже знаємо, утворюють жовтуватий осад з йонами Br – . Але в цьому випадку осад не пластівчастий, а порошкоподібний, та й колір інший — яскравіший.

Напишіть молекулярні, повні й скорочені йонні рівняння реакції, яку було здійснено в цьому досліді.

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОННІВ CO 2- 3 У РОЗЧИНІ

Для визначення цих йонів якісним реактивом може бути розчин будь-якої сильнішої кислоти.

Лабораторний дослід «Виявлення карбонат-іонів у розчині»

У пробірку налийте 1-2 мл розчину будь-якого карбонату. Додайте акуратно трохи хлоридної кислоти. Активно виділяються бульбашки газу.

Що це за газ? Як він утворився?

Карбонатна кислота, яка утворює карбонати, дуже нестійка й під час виділення моментально розкладається на вуглекислий газ і воду. У такому випадку ми спостерігаємо виділення CO2.

Напишіть молекулярні, повні й скорочені йонні рівняння реакції, що було проведено в цьому досліді.

Тепер із допомогою якісних реакцій ми можемо відрізнити різні речовини, які навіть зовні майже однакові, наприклад натрій карбонат від натрій сульфату.

У таблиці 9 наведено якісні реакції на деякі аніони.*

* Якісні реакції на деякі катіони див. у додатку на с. 300.

Якісні реакції на аніони

Аніон

Реагент

Рівняння реакції

Спостережувані явища

Білий сирнистий осад

Жовтуватий сирнистий осад

Жовтувато-коричневий сирнистий осад

Зміна кольору індикатора

Жовто-гаряче забарвлення змінюється на жовте

Зміна кольору індикатора

Фіолетове забарвлення змінюється на синє

Зміна кольору індикатора

З’являється малинове забарвлення

Характерний запах або почервоніння вологого лакмусового паперу

Білий осад, не розчинний ані у воді, ані в кислотах

Білий драглистий осад

ПЕРЕВІРТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

  • 171. Які реакції називають якісними? Чому?
  • 172. Як визначити йони H + і OH – у розчині?
  • 173. Охарактеризуйте поняття «водневий показник» і з’ясуйте його значення.
  • 174. Наведіть приклади розчинів з різним показником pH.
  • 175. Які йони необхідні для визначення йонів:

ВИКОНАЙТЕ ЗАВДАННЯ

176. Напишіть у молекулярній і йонній формах рівняння якісних реакцій, з допомогою яких можна виявити в розчині йони:

Поясніть ваші відповіді.

177. Як розчином однієї солі розрізнити водні розчини Ca(NO3)2 і HCl? Напишіть рівняння відповідних хімічних реакцій у молекулярній і йонній формах, укажіть явища, що їх супроводжують.

178. Якого забарвлення набуде розчин лакмусу, який долили до розчину, що утворився після закінчення реакції між 1,5 моль хлороводню і 2 моль калій гідроксиду? Поясніть ваше рішення.

179. Яка кількість речовини солі та який об’єм водню утвориться під час взаємодії цинку з 200 г 22%-го розчину хлоридної кислоти?

180. До розчину, що містить суміш карбонату і натрій гідроксиду, спочатку додали надлишок розчину барій нітрату, а потім — сульфатної кислоти. Які йони залишились у розчині? Напишіть рівняння реакцій.

181. До розчину, який містить суміш калій сульфіту і натрій хлориду, спочатку додали надлишок розчину хлоридної кислоти, а потім — арґентум(І) нітрату. Які йони залишились у розчині? Відповідь підтвердіть рівняннями реакцій.

Для допитливих

182. Мінерал гідрогаліт має у складі йони Натрію. Під час розчинення 9,4 г цього мінералу в 100 мл води отримали розчин з масовою часткою розчиненої речовини 5,35 %. Під час дії арґентум(І) нітрату на цей розчин утворюється білий сирнистий осад. Визначте з допомогою розрахунків формулу мінералу.

183. Білі кристали солі А після додавання краплі води перетворюються на сині кристали солі Б, які повністю розчиняються у воді з утворенням блакитного розчину В. Якщо до розчину В додати розчин натрій гідроксиду, випадає блакитний осад Г, а після додавання розчину барій хлориду випадає білий осад Д, який не розчиняється в розчині кислот. Визначте речовини А, Б, В, Г, Д.

184. Невелику кількість речовини Х блідо-зеленого кольору було поміщено в пробірку й розчинено у воді. Отриманий розчин розділили на дві частини. Після додавання до розчину першої пробірки — розчину натрій гідроксиду — випав осад брудно-зеленого кольору; до розчину другої пробірки — розчину барій нітрату — випав білий осад, що не розчиняється в розчинах кислот. Визначте формулу речовини Х, якщо відомо, що вона є кристалогідратом, масова частка двовалентного металу в якому дорівнює 20,14 %, а в його безводній солі — 36,8 %.

185. Натрій масою 0,23 г розчинили у воді масою 180 г. Обчисліть масову частку лугу в розчині, що утворився.

186. До розчину масою 1000 г з масовою часткою купрум(ІІ) сульфату 16 % додали надлишок розчину калій гідроксиду. Обчисліть масу блакитного осаду, що утворився після реакції.

187. До розчину сульфатної кислоти масою 200 г з масовою часткою розчиненої речовини 4,9 % додали надлишок розчину барій хлориду. Обчисліть масу білого осаду, що утворився після реакції.

188. До розчину нітратної кислоти масою 200 г з масовою часткою розчиненої речовини 6,3 % додали розчин натрій гідроксиду до повної нейтралізації кислоти. Обчисліть масу солі, що утворилася після реакції. Яку масу розчину лугу з масовою часткою натрій гідроксиду 4 % треба взяти для нейтралізації кислоти?

189. Обчисліть масу й об’єм води, яку необхідно додати до літій оксиду масою 15 г, щоб одержати розчин лугу з масовою часткою розчиненої речовини 10 %.

§ 13. ВИЯВЛЕННЯ В РОЗЧИНІ ГІДРОКСИД-ІОНІВ І ЙОНІВ ГІДРОГЕНУ. ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ

Якісні реакції та їх використання досліджує аналітична хімія — наука, яка вивчає методи визначення якісного й кількісного складу речовин. Знання про якісний аналіз і вміння практично його застосувати дають змогу виявити, які хімічні елементи, йони чи молекули входять до складу досліджуваної речовини.

Застосування методів аналітичної хімії важливе для багатьох галузей науки, техніки та виробництва. Їх широко використовують у хімічних, біохімічних, санітарно-гігієнічних, контрольно-аналітичних лабораторіях для визначення якості харчових продуктів, косметичної продукції, води, чистоти повітря, хімічного складу ґрунту. У клінічних лабораторіях здійснюють аналізи крові, шлункового соку, сечі тощо для діагностування стану організму, виявлення захворювань.

Речовини, які належать до електролітів, здебільшого містять у своєму складі:

  • катіони Гідрогену й аніони кислотних залишків (кислоти);
  • катіони металічних елементів і гідроксид-іонів (основи);
  • катіони металічних елементів й аніони кислотних залишків (солі).

Тому важливо вміти виявляти в їхньому складі катіони й аніони. Отже, навчімося виявляти найпоширеніші аніони.

Виявлення в розчині гідроксид-іонів та йонів Гідрогену. Вивчаючи класи неорганічних сполук, зокрема кислоти та солі, ви дізналися, як їх можна виявити серед інших речовин за допомогою індикаторів. Крім того, у § 11 пояснено, як визначити середовище розчину за допомогою індикаторів (див. табл. 6, с. 67).

Виявлення в розчині хлорид-іонів. Хлорид-іони наявні в розчинах сильних електролітів, до яких належить хлоридна кислота та її солі.

Проаналізувавши дані таблиці розчинності (див. другий форзац), можна зробити висновок, що всі хлориди, за винятком арґентум(І) і плюмбум(ІІ) хлоридів, є добре розчинними у воді сполуками. Тому виявити хлорид-аніони в розчині можна за допомогою речовини, яка здатна зв’язати їх з утворенням осаду.

Для виявлення хлорид-аніонів у розчинах використовують розчин арґентум(І) нітрату. Під час доливання розчину цієї речовини до електроліту, який містить хлорид-аніони, випадає білий сирнистий осад арґентум(І) хлориду (рис. 39).

Рис. 39. Якісна реакція на хлорид-іон

Такий осад не розчиняється в нітратній кислоті. Це дає підстави стверджувати, що виявити хлорид-іони можна за допомогою арґентум(І) нітрату, який у розчині містить катіони Арґентуму Ag + . Саме вони, взаємодіючи з хлорид-аніоном, утворюють осад.

Отже, реактивом на хлорид-іони є катіони Ag + . Таку реакцію називають якісною.

Для підтвердження зазначеного вище проведемо лабораторний дослід 5.

Лабораторний дослід 5

Виявлення хлорид-іонів у розчині

Повторіть правила безпеки під час роботи з кислотами, арґентум(І) нітратом й іншими речовинами та суворо дотримуйтеся їх.

Завдання. Дослідіть, чи входять до складу хлоридної кислоти, натрій і барій хлоридів хлорид-іони. Напишіть молекулярні, повні та скорочені йонні рівняння реакцій. Зробіть висновки з ваших спостережень.

Дослід 1. Налийте в пробірку хлоридну кислоту об’ємом 1,52 мл, додайте кілька крапель розчину арґентум(І) нітрату. Що спостерігаєте?

Дослід 2. Налийте у дві пробірки розчини натрій і барій хлоридів об’ємом по 1,5-2 мл і в кожну з них додайте по кілька крапель розчину арґентум(І) нітрату. Що спостерігаєте?

Результати спостережень запишіть у таблицю в робочому зошиті (див. зразок таблиці на с. 75 підручника). Сформулюйте загальний висновок.

Виявлення в розчині бромід- і йодид-іонів. Арґентум(І) нітрат є реактивом на бромід- і йодид-іони. Якщо до солі, що містить бромід-аніон, долити розчин арґентум(І) нітрату, то випадає блідо-жовтий осад AgBr (рис. 40).

Рис. 40. Якісна реакція на бромід-аніон

Якщо ж долити цей самий реактив до розчину йодиду, то випадає жовтий осад AgI (рис. 41).

Рис. 41. Якісна реакція на йодид-іон

Запишемо молекулярні рівняння реакцій:

Дослідимо описані реакції під час проведення лабораторних дослідів 6 і 7.

Лабораторні досліди 6, 7

Виявлення бромід- і йодид-іонів у розчині

Завдання. Дослідіть наявність бромід- і йодид-іонів у розчинах відповідно натрій броміду та калій йодиду. Напишіть молекулярні, повні та скорочені йонні рівняння реакцій. Зробіть висновки з ваших спостережень.

Дослід 1. Налийте в пробірку розчин натрій броміду об’ємом 1,5-2 мл, додайте кілька крапель розчину арґентум(І) нітрату. Що спостерігаєте?

Дослід 2. Налийте в пробірку розчин калій йодиду об’ємом 1,52 мл, додайте кілька крапель розчину арґентум(І) нітрату. Що спостерігаєте?

Результати спостережень запишіть у таблицю в робочому зошиті (див. зразок таблиці на с. 75 підручника). Сформулюйте загальний висновок.

Результати лабораторних дослідів 5, 6, 7 довели, що реактивом на галогенід-іони є катіон Арґентуму Ag + , який входить до складу арґентум(І) нітрату.

• Пригадайте якісну реакцію на сульфатну кислоту та сульфати.

Виявлення сульфат-іонів у розчині. Якщо в розчин, який містить сульфат-іони, долити розчин барій гідроксиду або барій хлориду, то випадає білий, нерозчинний у нітратній кислоті осад барій сульфату (рис. 42).

Рис. 42. Якісна реакція на сульфат-аніон

Отже, реактивом на сульфат-аніон є катіон Барію Ва 2+ .

Щоб упевнитися в цьому, проведемо лабораторний дослід 8.

Лабораторний дослід 8

Виявлення сульфат-іонів у розчині

Повторіть правила безпеки під час роботи із сульфатною кислотою й суворо дотримуйтеся їх.

Завдання. Дослідіть наявність сульфат-іонів у розчинах відповідно сульфатної кислоти, натрій сульфату й ферум(ІІ) сульфату. Напишіть молекулярні, повні та скорочені йонні рівняння реакцій, зробіть висновки з ваших спостережень.

Дослід 1. Налийте в пробірку розчин сульфатної кислоти об’ємом 2-2,5 мл, долийте приблизно таку саму порцію розчину барій хлориду. Що спостерігаєте?

Дослід 2. Налийте в пробірку розчин натрій сульфату об’ємом 2-3 мл, долийте розчин барій гідроксиду. Що спостерігаєте?

Дослід 3. Налийте в пробірку розчин ферум(ІІ) сульфату об’ємом 2-3 мл, долийте таку саму порцію розчину барій хлориду. Що спостерігаєте?

Результати спостережень запишіть у таблицю в робочому зошиті (див. зразок таблиці на с. 75 підручника). Сформулюйте загальний висновок.

Виявлення ортофосфат-іонів у розчині. Ортофосфат-іони входять до складу ортофосфатної кислоти та середніх солей цієї кислоти. Якщо в розчин ортофосфатної кислоти або її розчинної солі долити розчин арґентум(І) нітрату, то випадає жовтий осад арґентум(І) ортофосфату (рис. 43).

Рис. 43. Якісна реакція на ортофосфат-іон

Ортофосфатна кислота H3PO4, як вам уже відомо, дисоціює ступінчасто з утворенням дигідрогенортофосфат-іонів Н2РО – 4 , гідрогенортофосфат-іонів НРО 2- 4 й ортофосфат-іонів РО 3- 4. Тому молекулярні рівняння реакції взаємодії цієї кислоти з розчином арґентум(І) нітрату можна подати так:

Отже, реактивом на аніон РО 3- 4 є катіон Арґентуму Ag + .

Щоб підтвердити наявність ортофосфат-іонів у розчині, проведемо лабораторний дослід 9.

Лабораторний дослід 9

Виявлення ортофосфат-іонів у розчині

Повторіть правила безпеки під час роботи з кислотами й арґентум(І) хлоридом і суворо дотримуйтеся їх.

Завдання. Дослідіть наявність ортофосфат-іонів у розчинах відповідно ортофосфатної кислоти й натрій ортофосфату. Напишіть молекулярні, повні та скорочені йонні рівняння реакцій, зробіть висновки з ваших спостережень.

Дослід 1. Налийте в пробірку розчин ортофосфатної кислоти об’ємом 2-3 мл, додайте краплями розчин арґентум(І) нітрату. Що спостерігаєте?

Дослід 2. Налийте в пробірку розчин натрій ортофосфату об’ємом 2-3 мл, додайте до нього розчин арґентум(І) нітрату. Що спостерігаєте?

Результати спостережень запишіть у таблицю в робочому зошиті (див. зразок таблиці на с. 75 підручника). Сформулюйте загальний висновок.

Виявлення карбонат-іонів у розчині. Карбонати — солі карбонатної кислоти, які переважно є нерозчинними у воді.

Серед карбонатів розчинними є амоній карбонат (NH4)2CO3, натрій карбонат Na2CO3 і калій карбонат K2CO3. Для їх дисоціації властиво утворювати катіони NH + 4, Na + і К + й аніони CO 2- 3.

Усі карбонати, розчинні та нерозчинні у воді, реагують з кислотами. Результатом таких реакцій є нові солі й утворення нестійкої карбонатної кислоти, яка розкладається на карбон(ІV) оксид і воду. Реакція супроводжується виділенням великої кількості газу, що подібне до «закипання»:

Отже, реактивом на аніон CO 2- 3 є катіон Гідрогену Н + .

Напишіть самостійно рівняння реакції взаємодії натрій карбонату з хлоридною кислотою.

Лабораторний дослід 10

Виявлення карбонат-іонів у розчині

Завдання. Дослідіть наявність карбонат-іонів у розчинах відповідно натрій і калій карбонатів. Напишіть молекулярні, повні та скорочені йонні рівняння реакцій, зробіть висновки з ваших спостережень.

Дослід 1. Налийте в пробірку розчин натрій карбонату об’ємом 3 мл, дуже обережно долийте розчин нітратної кислоти. Що спостерігаєте?

Дослід 2. Налийте в пробірку розчин калій карбонату об’ємом 3 мл, долийте розчин сульфатної кислоти. Що спостерігаєте?

Результати спостережень запишіть у таблицю в робочому зошиті (див. зразок таблиці на с. 75 підручника).

Зробіть загальний висновок про те, як можна довести наявність карбонат-іонів у розчинах.

Перевірте результати своїх досліджень, скориставшись таблицею 8.

Теоретичні знання про якісні реакції застосовують на практиці в лабораторіях під час розв’язування експериментальних задач. Специфіка їх полягає в тому, що при цьому проводять досліди, зокрема визначають якісний склад речовин, способи їх добування, вивчають хімічні властивості.

Якісні реакції на катіони й аніони

Примітка: р — ознак реакцій немає; м — розчин каламутний; риска — розкладаються водою або не існують; — речовини, під час розкладання яких утворюються гази.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Принципи та методи визначення якісного й кількісного складу речовин вивчає аналітична хімія.

• Речовини, які належать до електролітів, здебільшого містять у своєму складі: катіони Гідрогену й аніони кислотних залишків (кислоти); катіони металічних елементів і гідроксид-іонів (основи); катіони металічних елементів й аніони кислотних залишків (солі).

Якісні реакції — реакції, за допомогою яких можна виявити катіони й аніони в складі речовини.

• Йони Гідрогену та гідроксид-іони в розчинах електролітів виявляють за допомогою індикаторів.

• Реактивом на хлорид-, бромід-, йодид-, ортофосфат-іони є катіон Арґентуму Ag + , що входить до складу солі арґентум(І) нітрату. У результаті відповідних реакцій утворюються осади: арґентум(І) хлориду — білий сирнистий, нерозчинний у нітратній кислоті; арґентум(І) броміду — блідо-жовтий; арґентум(І) йодиду й арґентум(І) ортофосфату — жовтий.

• Реактивом на сульфат-іони є катіон Барію Ва 2+ . Випадає білий осад, нерозчинний у нітратній кислоті.

• Реактивом на карбонат-іони в розчинах є катіони Гідрогену Н + .

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Напишіть молекулярні та йонні рівняння реакцій між попарно взятими речовинами: а) BaCl2 і AgNO3; б) MgI2 і AgNO3; в) CaBr2 і AgNO3; г) Na3PO4 і AgNO3 ; ґ) Ba(OH)2 і H2SO4; д) Na2CO3 і HNO3.
  • 2. Поясніть, як виявити хлорид- і сульфат-іони в розчинах магній хлориду й алюміній сульфату. Напишіть рівняння реакцій.
  • 3. Запропонуйте спосіб розпізнавання, який передбачає використання якісних реакцій на аніони: а) хлоридної та сульфатної кислот; б) солей хлоридної та сульфатної кислот.
  • 4. Запропонуйте спосіб розпізнавання хлоридної й ортофосфатної кислот за допомогою одного реактиву. Напишіть рівняння реакцій.
  • 5. Запропонуйте спосіб розпізнавання йодидів і бромідів.
  • 6. На розчин натрій броміду масою 51,5 г з масовою часткою солі 0,3 подіяли розчином арґентум(І) нітрату до повної їх взаємодії. Обчисліть масу утвореного осаду.
  • 7. Унаслідок взаємодії розчинів калій йодиду й арґентум(І) нітрату випав жовтий осад масою 4,7 г. Обчисліть маси та кількості речовин вихідних сполук.

Практична робота 2

Розв’язування експериментальних задач

Виконавши цю практичну роботу, ви зможете:

  • закріпити вміння й набути навичок самостійно виконувати досліди, використовуючи теоретичні знання про якісні реакції на катіони Гідрогену, гідроксид-, хлорид-, бромід-, йодид-, сульфат-, ортофосфат-, карбонат-іони;
  • спостерігати ознаки перебігу якісних реакцій на аніони;
  • пояснювати результати спостережень;
  • набути практичних умінь роботи з речовинами й обладнанням;
  • складати молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій;
  • робити висновки з досліджень.

Повторіть правила безпеки під час роботи з кислотами, арґентум(І) нітратом та іншими речовинами й суворо дотримуйтеся їх.

Мета практичної роботи — навчитися розпізнавати речовини, установлювати наявність аніонів за допомогою якісних реакцій, набути практичних умінь і навичок роботи з речовинами.

Варіанти практичної роботи подані за зростанням складності завдань і відповідають різним рівням навчальних досягнень учнів.

І варіант

Завдання 1. У двох пробірках під шифрами містяться хлоридна кислота й розчин натрій гідроксиду. Визначте експериментально кожну з цих речовин. Зробіть висновки.

Завдання 2. Доведіть, що в розчині натрій броміду є аніон Брому Br – . Напишіть рівняння реакції в молекулярній і йонній формах. Зробіть висновок.

Завдання 3. Проведіть якісну реакцію на карбонат-іон. Напишіть рівняння реакції в молекулярній і йонній формах. Зробіть висновок.

ІІ варіант

Завдання 1. У трьох пробірках під шифрами містяться розчини нітратної, сульфатної кислот і калій гідроксиду. Визначте експериментально кожну з цих речовин. Де можливо, напишіть рівняння реакції в молекулярній і йонній формах. Зробіть висновки.

Завдання 2. Виявіть за допомогою якісних реакцій, у якій із пробірок наявні розчини калій хлориду й калій броміду. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній і йонній формах. Зробіть висновок.

Завдання 3. У пробірках є розчини натрій карбонату й натрій ортофосфату. Виявіть за допомогою якісних реакцій, у якій із пробірок міститься кожна з цих речовин. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній і йонній формах. Зробіть висновок.

ІІІ варіант

Завдання 1. У трьох пробірках без написів містяться хлоридна кислота, розчини натрій хлориду й барій гідроксиду. Визначте експериментально кожну з цих речовин. Де можливо, напишіть рівняння реакцій у молекулярній і йонній формах. Зробіть висновки.

Завдання 2. Виявіть за допомогою якісних реакцій, у якій із пробірок містяться розчини натрій хлориду, натрій броміду й натрій йодиду. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній і йонній формах. Зробіть висновок.

Завдання 3. У пробірках містяться розчини калій карбонату, магній сульфату й ортофосфатної кислоти. Виявіть за допомогою якісних реакцій, у якій із пробірок наявна кожна з цих речовин. Напишіть рівняння реакцій у молекулярній і йонній формах. Зробіть висновок.

НАВЧАЛьНИЙ ПРОЕКТ

І. Оберіть самостійно або з допомогою вчителя тему навчального проекту з тих, що подані нижче.

  • 1. Електроліти в сучасних акумуляторах.
  • 2. Виготовлення розчинів для надання медичної допомоги.
  • 3. Дослідження рН ґрунтів певної місцевості.
  • 4. Дослідження впливу кислотності й лужності ґрунтів на розвиток рослин.
  • 5. Дослідження рН атмосферних опадів та їхнього впливу на різні матеріали в довкіллі.
  • 6. Дослідження властивостей природних індикаторів.
  • 7. Дослідження pH середовища мінеральних вод України.

II. Виконайте навчальний проект, скориставшись поданою нижче послідовністю роботи.

1. Визначте:

  • назву, тип проекту;
  • керівника, учасників проекту;
  • мету й завдання проекту;
  • проблеми, що будуть вирішуватися в межах проекту;
  • очікувані результати проекту.

2. Сплануйте етапи реалізації проекту (діагностико-концептуальний, організаційний, практичний).

III. Проведіть презентацію проекту.