Инструкционная карта по проведению лабораторной работы по дисциплине: «Химия»Лабораторная работа Тема работы: Распознавание ионов меди, железа, цинка.

      Инструкционная карта по проведению лабораторной работы по дисциплине: «Химия»   

Лабораторная работа                   

Тема работы: Распознавание ионов меди, железа, цинка.

Цель работы:

Образовательные:

1.      Научиться проводить качественные реакции на распознавание  катионов -  меди, цинка, железа.

2.      Научиться обнаруживать ионы в растворах при помощи качественных реакций.

Профессиональные:

1.      Развитие умений работы с химическими веществами.

2.      Приобретение умений и навыков в распознавание веществ химическими методами анализа.

3.      Использование знаний при оказании первой помощи при ожогах кислотами и щелочами.

Оборудование:

Приборы - штатив с пробирками, стакан с водой.

Реактивы – NaOH, CuSO₄, FeCl₃, FeSO₄, ZnSO₄, BaCl₂, AgNO_3,красная кровянная соль и жёлтая кровянная соль.

Норма времени:90 минут.

Литература: Неорганическая химия 10 класс. Н. Нурахметов.

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ:

Перед началом работы:

1.      Перед каждой лабораторной работой следует изучить по учебнику относящийся к ней теоретический материал. Тогда лабораторные занятия будут полезными и продуктивными.

2.      Начинать опыты, только внимательно прочитав полное описание работы и уяснив технику ее выполнения.

3.      Все лабораторные работы выполнять индивидуально или парами по указанию преподавателя.

4.      Приступать к выполнению задания только после разрешения преподавателя.

5.      Внимательно прочесть надпись на этикетке, прежде чем взять вещество.

Во время работы:

1.       Не брать реактивы в большем количестве, чем требуется для опыта.

2.      Опыт производить всегда в чистой посуде.

3.      Нельзя выливать избыток реактива из пробирки обратно в реактивную склянку.

4.      Не следует путать пробки от разных склянок, а также пипетки для взятия реактивов. Чтобы внутренняя сторона пробки оставалась чистой, пробку кладут на стол внешней поверхностью.

5.       Не уносить реактивы общего пользования на свое рабочее место. Принять за правило: каждый предмет или реактив возвращать на место немедленно после использования.

6.      Все опыты, сопровождающиеся выделением ядовитых летучих и дурно пахнущих веществ, проводить только в вытяжном шкафу.

7.      Нагревая пробирки, не держать их отверстием к себе или в сторону находящихся рядом товарищей.

8.      Нюхать выделяющиеся газы издали, помахивая рукой от сосуда к себе.

9.      При работе с растворами щелочей (гидроксид натрия) следует избегать попадания на кожу и слизистые оболочки. При попадании их на кожу необходимо промыть пораженное место большим количеством воды и обработать раствором уксусной кислоты. При попадании на кожу кислот – промыть большим количеством проточной воды и обработать раствором соды.

10.  Реактивы не брать руками.

По окончании работы:

1.      Убери рабочее место.

2.       Сдай выданный лоток с реактивами и оборудованием.

3.       Вымой руки, выключи воду.

Теоретическая часть

Понятие качественного анализа. Качественные реакции.

Качественный анализ является важнейшим разделом аналитической химии. Основной задачей качественного анализа является установление элементарного и молекулярного состава веществ, а также обнаружение элементов и отдельных соединений в различных материалах. Качественный анализ широко применяется в заводских, научно-исследовательских и других лабораториях для контроля процессов производства, качества продукции, установления состава исследуемых объектов и многих других целей.

При помощи качественного анализа можно решать следующие задачи:

1.​ Установить наличие тех или иных элементов в исследуемых образцах. Например, присутствие металлов в горных породах.

2.​ Установить состояние элемента в соединении, например, отличить Fe²⁺ от Fe³⁺.

3.​ Определить характер соединения (соль, кислота, основание).

4.​ Установить элементарный состав вещества, а также обнаружить определённые группировки атомов, присутствующие в соединении.

5.​ Обнаружить отдельные ионы PO₄^3-, SO₄^2-, Zn^2+, Cu²⁺ и т.д.

6.​ Произвести анализ смеси, выделить и определить отдельные компоненты смесей.

7.​ Сконцентрировать и определить микроколичества веществ в различных материалах.

8.​ Определить наличие определённых соединений в воде, воздухе, пищевых продуктах и т.д.

Возможности качественного анализа не ограничиваются приведённым списком, они постоянно расширяются и развиваются.

Обнаружение отдельного элемента может определить его по специфическим физическим и химическим свойствам. Чаще всего в качественном анализе ионы, из которых состоит вещества, обнаруживают при помощи качественных реакций и по изменению цвета пламени горелки .

 Качественной реакцией называется реакция между определяемым ионом и реагентом, сопровождающаяся проявлением определённых специфических признаков.

Признаки, сопровождающие качественную реакцию:

1.​ Изменение окраски раствора.

Например, при добавлении к раствору, содержащему ионы железа Fe^3+, роданида калия KCNS, образуется роданид железа, имеющий интенсивную красную окраску.

Fe³⁺ + CNS^-= Fe(CNS)₃

Никакой другой ион не даёт столь характерного красного окрашивания раствора.

2.​ Выделение осадков характерного цвета.

 Например, при взаимодействии йодид иона J^- с ионом свинца выпадает осадок йодида свинца PbJ₂ характерного золотисто-жёлтого цвета.

Pb²⁺ + I^- = PbI₂

3.​ Выделение веществ, обладающих характерным запахом.

Например, при действии на растворы, содержащие сульфид-ион S^2- кислот, выделяется сероводород.

S^2- + 2H⁺= H₂S

При действии на соли аммония щелочей, выделяется аммиак.

NH₄⁺ + OH^-= NH₃ + H₂O

4.​ Образование кристаллических веществ с определённой формой кристаллов.

 Например, при взаимодействии иона кальция Ca²⁺ с сульфат ионами SO₄^2- образуются кристаллы сульфата кальция характерной формы, которые можно рассмотреть под микроскопом и по ним установить присутствие ионов кальция в исследуемом растворе.

Обнаружение ионов при помощи горелки

Соли некоторых металлов при внесении в пламя горелки окрашивают его. Это свойство используется в качественном анализе для обнаружения катионов этих элементов. Так, Ca²⁺ -  окрашивает пламя в кирпично-красный цвет, Ba²⁺ - в желто-зеленый. Горение солей калия сопровождается фиолетовым пламенем, лития – ярко-красным, натрия – желтым, стронция – карминово-красным.

1.  Качественная реакция на ион железа (II) – реакция с красной кровяной солью K₃[Fe(CN)₆].

Добавим красную кровяную соль ‑ гексацианоферрат калия K₃[Fe(CN)₆ ] к раствору FeSO₄. В присутствии ионов  железа (II) образуется темно-синий осадок.

Это - турнбулева синь ‑ комплексная соль железа Fe₃[Fe(CN)₆]₂.

Появление турнбулевой сини доказывает присутствие в растворе ионов  железа (II).

2 К₃[Fe(CN)₆ ]  +3 Fe SO₄ = Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 3K₂SO₄

2.  Качественная реакция на ион железа (II) – реакция со щелочью.

Реакция со щелочью – еще один способ обнаружения ионов  железа (II). При взаимодействии сульфата железа(II)  со щелочью образуется гидроксид железа (II) -  Fe(OH)₂ - серо-зеленого цвета. Значит, в растворе присутствуют ионы  железа (II).

Fe SO₄ +2 NaOH = Fe(OH)₂ ↓ +  Na₂ SO₄

3. Качественная реакция на ион железа (IIl) – реакция желтую кровяную соль K₄[Fe(CN)₆]

Добавим желтую кровяную соль ‑ гексацианоферрат калия K₄[Fe(CN) ] к раствору Fe CL₃. В присутствии ионов  железа (III) образуется темно-синий осадок.

Это - берлинская лазурь ‑комплексная соль железа Fe₄[Fe(CN)₆]₃.

Появление берлинской лазури доказывает присутствие в растворе ионов  железа (III).

3К₄[Fe(CN)₆ ]  +4 Fe CL₃ = Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓ + 12KCL

4.     Качественная реакция на ион железа (III) – реакция со щелочью.

 Добавим щелочь (NaOH) в колбу с солью железа(III)  - образуется гидроксид железа Fe(OH)₃ - бурый осадок. Значит, в растворе присутствуют ионы  железа (III).

Fe CL₃ +3 NaOH = Fe(OH)₃ ↓ +  3NaCl

5.     Качественная реакция на ион цинка (II) – реакция со щелочью.

 Добавим щелочь (NaOH) в колбу с солью железа(II)  - образуется гидроксид цинка Zn(OH)₂ - студенистый осадок. Значит, в растворе присутствуют ионы  цинка (II).

ZnSO₄ +2 NaOH = Zn (OH)₂ ↓ +  Na₂ SO₄

6.     Качественная реакция на ион меди (II) – реакция со щелочью.

 Добавим щелочь (NaOH) в колбу с солью меди(II)  - образуется гидроксид меди Cu(OH)₂ - синий осадок. Значит, в растворе присутствуют ионы  меди (II).

Cu SO₄ +2 NaOH = Cu (OH)₂ ↓ +  Na₂ SO₄

Ход работы:

1.      Качественная  реакция на ион меди (II):

 Налейте в пробирку 1 мл. раствора NaOH и добавить несколько капель раствора CuSO₄ до выпадения характерного осадка. Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции. Отметьте признаки протекания этой реакции. Сделайте выводы о том, какое вещество является реактивом на ион меди.

2.      Качественная  реакция на ион железа (III):

К 2-3 каплям раствора FeCl₃  добавьте несколько капель щелочи. Как изменилась окраска раствора? Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции.  Сделайте выводы о том, какое вещество является реактивом на ион железа (III).

К 2-3 каплям раствора FeCl₃  добавьте несколько капель желтой кровяной соли (K₄[Fe(CN)₆]) . Как изменилась окраска раствора? Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции. 

3.      Качественная  реакция на ион железа (II):

К нескольким каплям раствора FeSO₄ добавить  по каплям раствор щелочи до выпадения зеленого осадка. Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции. 

К 2-3 каплям раствора FeSO₄ добавьте несколько капель красной кровяной соли (K₃[Fe(CN)₆]) . Как изменилась окраска раствора? Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции. 

4.      Качественная  реакция на ион цинка (II):

            Налейте в пробирку 1 мл. раствора ZnSO₄ и по каплям добавляйте раствор щелочи до выпадения студенистого бесцветного осадка. Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции. 

Оформить отчет по работе в тетрадях для ЛПЗ в виде таблицы.                      

ТЕМА:

ЦЕЛЬ:

ОБОРУДОВАНИЕ: приборы –

                                 Реактивы –

ХОД РАБОТЫ:

№ П/П	ЧТО ДЕЛАЮ	ЧТО НАБЛЮДАЮ	УРАВНЕНИЯ  РЕАКЦИИ	ВЫВОДЫ
1	Опыт 1(краткое описание опыта)	(указать наблюдаемые явления)		(сделать выводы)
2	Опыт 2(краткое описание опыта)	(указать наблюдаемые явления)
3	Опыт 3(краткое описание опыта)	(указать наблюдаемые явления)

ВЫВОД ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ…………………………………………………………………

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:………………………………………………………..

Ответить на контрольные вопросы, если указаны решить задачи и упражнения.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

1.      Основная задача качественного анализа.

2.      Какие реакции называются качественными?

3.      Какие признаки характерны для качественных реакций?

4.      Назовите реактивы, используемые для обнаружения ионов меди.

5.      Назовите реактивы, используемые для обнаружения ионов железа.

6.      Назовите реактивы, используемые для обнаружения ионов цинка.

7.      Каковы внешние признаки протекания реакции по обнаружению ионов меди, цинка, железа(II) и железа (III)

Разработала:                                                                                                                       Кулова А.В.

преподаватель химии и биологии

 КГКП «Риддерский аграрно-технический колледж»