Лабораторная работа «Качественные реакции. Найди свой флаг»

Оформление работ на редакции

1. Вспомните все качественные реакции на катионы и анионы

2. Выберите национальный флаг любого государства и послойно в пробирке проведите качественные реакции, позволяющие воспроизвести необходимые цвета

3. Найдите в литературе биографию химика — лауреата Нобелевской премии (учитывая, что флаг его Родины вы воспроизвели в пробирке). Расскажите о его открытии.

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ

Катион Реактив Реакция Характерные признаки
Н+ Лакмус
Метилоранж
Красное окрашивание
Розовое окрашивание
Ва2+ Растворимые сульфаты, серная кислота. 
Пламя спиртовки.
Ba2+ + SO42- = BaSO4 Белый мелкодисперсный осадок BaSO4, нерастворимый в H2O и HNO3.
Желто-зеленая окраска пламени.
Ag+ Растворимые хлориды, соляная кислота Ag+ + Cl = AgCl↓ Белый творожистый осадок AgCl, нерастворимый в H2O и HNO3
NH4+ Раствор щелочи, нагревание, влажная фильтровальная бумажка, пропитанная лакмусом или фенолфталеином; палочка, смоченная HCl(конц) NH4+ + OH = NH4OH (NH3↑ + HO2)
NH3 + HCl = NH4Cl
Специфический запах аммиака. Изменение окраски бумажки. Палочка, смоченная HCl(конц) «дымит»
Al3+ Растворы щелочи, кислоты Al3+ + 3 OH = Al(OH)3
Al(OH)3 + 3 H+ = Al3+ + 3 H2O
Al(OH)3 + OH = [Al(OH)4]
Белый осадок Al(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи
Zn2+ Растворы щелочи, кислоты Zn2+ + 2 OH = Zn(OH)2
Zn(OH)2 + 2 H+ = Zn2+ + 2H2O
Zn(OH)2 + 2 OH = [Zn(OH)4]2-
Белый осадок Zn(OH)2, растворимый в кислоте в избытке щелочи
Mg2+ Раствор щелочи Mg2+ + 2 OH = Mg(OH)2 Белый осадок Mg(OH)2, нерастворимый в избытке щелочи
Cr3+ Растворы щелочи, кислоты Cr3+ + 3 OH = Cr(OH)3↓ 
Cr(OH)3 + 3 H+ = Cr3+ + 3 H2O
Cr(OH)3 + OH = [Cr(OH)4]
Cеро-зеленый осадок Cr(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи
Fe2+ Раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] 3 Fe2++2 [Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2 Образование турнбулевой сини Fe3[Fe(CN)6]2
Fe3+ Раствор роданида аммония NH4CNS
Раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]
Fe3+ + 3 CNS = Fe(CNS)3
4 Fe3+ + 3 [Fe(CN)6]4+ = Fe4[Fe(CN)6]3
Кроваво-красное окрашивание раствора Образование берлинской лазури Fe4[Fe(CN)6]3
Cu2+ Раствор щелочи с последующим нагреванием Cu2+ + 2 OH = Cu(OH)2↓ 
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Ярко-голубой студенистый осадок, нерастворимый в избытке щелочи, разлагающийся при нагревании на черный осадок CuO и воду

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АНИОНЫ

OH Лакмус Синее окрашивание
Фенолфталеин Малиновое окрашивание
Метилоранж Желтое окрашивание
Cl Раствор нитрата серебра AgNO3 Ag+ + Cl = AgCl↓ Белый творожистый осадок, нерастворимый в H2O и HNO3
Br Раствор нитрата серебра AgNO3 Ag+ + Br = AgBr↓ Светло-желтый осадок, нерастворимый в H2O и HNO3
I Раствор нитрата серебра AgNO3 Ag+ + I = AgI↓ Желтый осадок, нерастворимый в H2O и HNO3
NO3 Концентрированная серная кислота и медная стружка при нагревании H2SO4 + 2 NH4NO3 = (NH4)2SO4 + 2 HNO3
4 HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
Бурый газ (NO2), голубая окраска раствора
SO42- Раствор соли бария Ba2+ + SO42- = BaSO4 Белый мелкодисперсный осадок, нерастворимый в H2O и HNO3
SO32- Сильная кислота 2 H+ + SO32- = H2SO3
(SO2↑ + H2O)
Газ с резким специфическим запахом
S2- Раствор соли свинца Pb2+ + S2- = PbS↓ Черно-бурый осадок
CO32- Cильная кислота 2 H+ + CO32- = H2CO3 
(CO2↑ +  H2O)
Газ без цвета и запаха, не поддерживает горение
HCO3 H+ + HCO3— = H2O + CO2
PO43- Раствор нитрата серебра в слабощелочной среде 3 Ag+ + PO43- = Ag3PO4 Желтый осадок, растворимый в HNO3
HPO43- 3 Ag+ + HPO42-  = Ag3PO4↓ + H+
H2PO4 — 3 Ag+ + H2PO4 = Ag3PO4  + 2 H+

 

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

Вещество, функциональная группа Реактив Схема реакции Характерные признаки
Непредельные углеводороды (алкены, алкины, диены), кратные связи р-р KMnO4 (розовый) СН2=СН2 + Н2О + КMnO4 → КОН + MnO2↓+ СН2(ОН)-СН2(ОН) обесцвечивание р-ра
р-р I2 (бурый) СН2=СН-CН3 + I2 → СН2(I)-СН(I)-CH3 обесцвечивание р-ра
р-р Br2 (желтый) СН2=СН2 + Br2 → СН2(Br)-СН2(Br) обесцвечивание р-ра
Ацетилен аммиачный р-р Ag2O CH ≡ СН + [Ag(NH3)2]OH → AgC≡CAg↓ + NH3↑ + H2O образование осадка желтого цвета (взрывоопасен)
Бензол нитрующая смесь HNO3 + H2SO4 t0C, H2SO4(конц.)
C6Н6 + HNO3 → C6H5-NO2 + H2O
образование тяжелой жидкости светло-желтого цвета с запахом горького миндаля
Толуол р-р KMnO4 (розовый) C6Н5-СН3 + KMnO4 + H2SO4 → C6Н5-COOH + H2O + K2SO4 + MnSO4 обесцвечивание р-ра
Фенол (карболовая кислота) р-р FeCl3 (светло-желтый) C6Н5OH + FeCl3 → (C6Н5O)3Fe + HCl окрашивание р-ра в фиолетовый цвет
насыщенный р-р Br2(бромная вода) C6Н5OH + 2 Br2 → C6Н2Br3OH↓ + HBr образование белого осадка со специфическим запахом
Анилин (аминобензол) р-р хлорной извести CaOCl2 (бесцветный) окрашивание р-ра в фиолетовый цвет
Этанол насыщенный р-р I2 + р-р NaOH C2H5OH + I2 + NaOH → CHI3↓ + HCOONa + NaI + H2O образование мелкокристаллического осадка СНI3 светло-желтого цвета со специфическим запахом
CuO (прокаленная медная проволока) C2H5OH + CuO → Cu↓ + CH3-CHO + H2O выделение металлической меди, специфический запах ацетальдегида
Гидроксогруппа (спирты, фенол, гидроксикислоты) Металлический Na R-OH + Na → R-O-Na+ + H2
C6H5-OH + Na → C6H5-O-Na+ + H2
выделение пузырьков газа (Н2), образование бесцветной студенистой массы
Эфиры (простые и сложные) Н2О (гидролиз) в присутствии NaOH при нагревании CH3-C(O)-O-C2H5 + H2O ↔ CH3COOH + C2H5OH специфический запах
Многоатомные спирты, глюкоза Свежеосажденный гидроксид меди (II) в сильно щелочной среде ярко-синее окрашивание р-ра
Карбонильная группа – СНО (альдегиды, глюкоза) Аммиачный р-р Ag2O R-CHO + [Ag(NH3)2]OH → R-COOH + Ag↓ + NH3↑ + H2O образование блестящего налета Ag («серебряное зеркало») на стенках сосудов
Свежеосажденный Сu(OH)2 R-CHO + Cu(OH)2 → R-COOH + Cu2O↓ + H2O образование красного осадка Сu2O
Карбоновые кислоты лакмус окрашивание р-ра в розовый цвет
р-р Na2CO3 R-COOH + Na2CO3 → R-COO-Na+ + H2O + CO2 выделение СО2
спирт +H2SO4(конц.) R-COOH + HO-R1 ↔ RC(O)OR1 + H2O специфический запах образующегося сложного эфира
Муравьиная кислота Свежеосажденный Сu(OH)2 HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O↓ + H2O + CO2 образование красного осадка Сu2O
Аммиачный р-р Ag2O HCOOH + [Ag(NH3)2]OH → Ag↓ + H2O + CO2 «серебряное зеркало» на стенках сосуда
Олеиновая кислота р-р KMnO4 (розовый) или I2 (бурый) или Br2(желтый) C17H33COOH + KMnO4 + H2O → C8H17-CH(OH)-CH(OH)-(CH2)7-COOH + MnO2↓ + KOH 
C17H33COOH + I2 → C8H17-CH(I)-CH(I)-(CH2)7-COOH
обесцвечивание р-ра
Ацетаты (соли уксусной кислоты) р-р FeCl3 CH3COONa + FeCl3 → (CH3COO)3Fe + NaCl окрашивание р-ра в красно-бурый цвет
Стеарат натрия (мыло) Н2О (гидролиз) + фенолфталеин C17H35COONa + H2O ↔ C17H35OOH↓ + NaOH окрашивание р-ра в малиновый цвет
насыщенный р-р соли кальция C17H35COONa + Ca2+ ↔ (C17H35COO)2Ca↓ + Na+ образование серого осадка
Концентрированная неорганическая кислота C17H35COONa + H+ ↔ C17H355COOH↓ + Na+ образование белого осадка
Белок пламя реакция горения запах «паленого», жженых перьев
НNO3 (конц.);t, °С ксантопротеиновая реакция (происходит нитрование бензольных колец в молекуле белка) без нагревания – появляется желтое окрашивание р-ра; при нагревании и добавлении раствора аммиака белок окрашивается в желтый цвет
Свежеосажденный Сu(OH)2 биуретовая реакция (образуется комплексное соединение) сине-фиолетовое окрашивание р-ра

Даниил Бугаев собрал реакции, цвета которых отражают цвета национального флага Бельгии:

Na2S + CuCl2 = 2 NaCl + CuS (чёрный осадок)
3 AgNO3 + H3PO4 = Ag3PO4 (жёлтый осадок) + 3 HNO3
2 AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4 (красный осадок) + 2 KNO3

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *