1 Podstawowe czynności laboratoryjne instrukcja

background image

Podstawy Chemii Nieorganicznej

Ć

wiczenia laboratoryjne

kod kursu:

WPC 2002l


PODSTAWOWE CZYNNOŚCI LABORATORYJNE

Opracowanie: Monika Grotowska

WPROWADZENIE

Do cz

ę

sto wykonywanych czynno

ś

ci w laboratorium chemicznym nale

żą

: wytr

ą

canie i

roztwarzanie osadów, oddzielanie osadów od roztworu i ich przemywanie a tak

ż

e sporz

ą

dzanie

roztworów wodnych ró

ż

nych substancji o okre

ś

lonym st

ęż

eniu.

Wytr

ą

canie osadu polega na wydzieleniu trudno rozpuszczalnego zwi

ą

zku, np. typu AB,

podczas dodawania do jednego roztworu, zawieraj

ą

cego jon A, drugiego roztworu,

zawieraj

ą

cego jon B (odczynnik str

ą

caj

ą

cy). Aby wytr

ą

cenie osadu było mo

ż

liwe, iloczyn st

ęż

enia

reaguj

ą

cych jonów musi by

ć

wi

ę

kszy, ni

ż

to wynika z iloczynu rozpuszczalno

ś

ci powstaj

ą

cego

zwi

ą

zku. Otrzymany osad powinien by

ć

trudno rozpuszczalny, czysty i o odpowiedniej postaci,

która ułatwiałaby jego oddzielenie od roztworu.

W zale

ż

no

ś

ci od wła

ś

ciwo

ś

ci osadów mo

ż

na podzieli

ć

je wg nast

ę

puj

ą

cego schematu:

drobnokrystaliczne, np. BaSO

4

krystaliczne

Osady

grubokrystaliczne, np. MgNH

4

PO

4

serowate, np. AgCl

koloidowe

galaretowate, np. Fe(OH)

3

hydrofilowe

hydrofobowe

SiO

2

· nH

2

O

As

2

S

3

, AgCl

Osad krystaliczny jest to osad zło

ż

ony z cz

ą

stek o uporz

ą

dkowanej budowie sieciowej,

tworz

ą

cy podczas rozpuszczania na ogół roztwory rzeczywiste. Osad koloidalny zło

ż

ony jest z

cz

ą

stek o nie uporz

ą

dkowanej budowie sieciowej, tworz

ą

cy podczas rozpuszczania na ogół

roztwory koloidalne (galaretowate).

Roztwór rzeczywisty jest to roztwór, w którym substancja rozpuszczona wyst

ę

puje w

postaci pojedynczych atomów, jonów lub cz

ą

steczek mniejszych od 1 nm.

background image

2

Roztwór koloidalny lub, krótko, zol zawiera cz

ą

stki o rozmiarach pomi

ę

dzy 1 a 200 nm. W

roztworze koloidalnym substancja rozpuszczona znajduje si

ę

w stanie rozproszenia koloidalnego.

Je

ż

eli cz

ą

stki substancji rozproszonej w roztworze s

ą

wi

ę

ksze od 200 nm, to układ taki nazywamy

zawiesin

ą

.

Podstawowymi procesami zwi

ą

zanymi z osadami koloidowymi, maj

ą

cymi praktyczne

znaczenie w chemii analitycznej, s

ą

: koagulacja i peptyzacja. Zale

ż

no

ść

mi

ę

dzy tymi procesami

mo

ż

na przedstawi

ć

schematycznie:


koagulacja

(roztwór koloidalny) zol

ż

el (osad koloidowy)

peptyzacja

Zole ze wzgl

ę

du na wielko

ść

cz

ą

stek składników przechodz

ą

przez pory filtrów, co jest ich

ujemn

ą

cech

ą

z punktu widzenia analizy chemicznej. Z roztworów koloidalnych mo

ż

na wydzieli

ć

wi

ę

ksze agregaty (skupiska) cz

ą

stek zwane

ż

elami.

ś

ele stanowi

ą

wówczas zawiesin

ę

o

cz

ą

steczkach wi

ę

kszych, które łatwiej pod wpływem sił grawitacyjnych osadzaj

ą

si

ę

(sedymentuj

ą

) na dnie naczynia. Proces powstawania

ż

elu nosi nazw

ę

koagulacji.

Koagulacj

ę

koloidu przeprowadzamy przez dodanie odpowiedniego elektrolitu, lub przez

podwy

ż

szenie temperatury roztworu, z którego wytr

ą

cany jest osad. Np. wydzielony na gor

ą

co

ż

el

Fe(OH)

3

nale

ż

y szybko s

ą

czy

ć

, poniewa

ż

po ochłodzeniu ma skłonno

ść

do przechodzenia w

roztwór koloidalny. Wysoka temperatura sprzyja koagulacji osadu; nale

ż

y jednak unika

ć

gotowania roztworu z osadem, poniewa

ż

osad staje si

ę

wtedy

ś

luzowaty i trudny do s

ą

czenia, z

powodu cz

ęś

ciowego rozpadu wi

ę

kszych aglomeratów. Zachodzi wtedy zjawisko odwrotne do

koagulacji – peptyzacja. W przypadku osadu wodorotlenku

ż

elaza dopuszczalne jest

przemywanie czyst

ą

(bez elektrolitu), gor

ą

c

ą

wod

ą

, poniewa

ż

osad ten trudno peptyzuje, a przy

tym odznacza si

ę

bardzo mał

ą

rozpuszczalno

ś

ci

ą

. W troch

ę

innych warunkach nale

ż

y wytr

ą

ca

ć

osad np. Al(OH)

3

, który jest zwi

ą

zkiem amfoterycznym i, w zale

ż

no

ś

ci od odczynu

ś

rodowiska,

zachowuje si

ę

jak kwas lub zasada. Je

ś

li chcemy wykorzysta

ć

osad wodorotlenku glinu na

potrzeby analityczne, nale

ż

y wtedy zapewni

ć

takie warunki wytr

ą

cenia aby osad wytr

ą

ci

ć

całkowicie. W tym celu wytr

ą

canie osadu nale

ż

y prowadzi

ć

w obecno

ś

ci soli amonowej (chlorek

lub azotan) i w temperaturze bliskiej 100ºC. Aby uzyska

ć

osad o najlepszej postaci, nadaj

ą

cy si

ę

do szybkiego oddzielenia od roztworu i odmycia od zanieczyszcze

ń

, nale

ż

y przestrzega

ć

nast

ę

puj

ą

cych zasad przy wytr

ą

caniu :

- odczynnik str

ą

caj

ą

cy nale

ż

y dodawa

ć

powoli przy jednoczesnym mieszaniu;

-

wytr

ą

canie osadu powinno odbywa

ć

si

ę

w podwy

ż

szonej temperaturze;

-

badany roztwór i dodawany odczynnik nie powinny by

ć

roztworami st

ęż

onymi;

-

otrzymany osad nale

ż

y przemy

ć

gor

ą

cym roztworem odpowiedniego elektrolitu.

Teoretycznie nie jest mo

ż

liwe, aby całkowicie przeprowadzi

ć

dany jon z roztworu do osadu w

trakcie operacji wytr

ą

cania ale w analityce umownie przyjmuje si

ę

okre

ś

lone st

ęż

enie graniczne,

poni

ż

ej którego (10

-5

mol/dm

3

) uzna

ć

mo

ż

na,

ż

e dany jon został zwi

ą

zany i wytr

ą

cony w postaci

osadu.

background image

3

Operacj

ę

wytr

ą

cania osadu mo

ż

na zako

ń

czy

ć

dopiero wtedy gdy sprawdzimy całkowito

ść

wytr

ą

cenia. W tym celu czeka si

ę

na opadni

ę

cie osadu, dodaje kilka kropel, po

ś

ciance

naczynia, odczynnika str

ą

caj

ą

cego i obserwuje czy nie wytr

ą

ca si

ę

osad. Je

ś

li osad nie został

całkowicie wytr

ą

cony, nale

ż

y wytr

ą

canie kontynuowa

ć

.

W pracy laboratoryjnej uzyskany osad bardzo cz

ę

sto nale

ż

y oddzieli

ć

od roztworu. W zale

ż

no

ś

ci

od tego jaki rodzaj osadu został wytr

ą

cony i do jakich celów chcemy go wykorzysta

ć

, stosujemy

odpowiedni

ą

metod

ę

oddzielania.

Je

ż

eli osad jest trudno rozpuszczalny, oddzielamy go od roztworu przez dekantacj

ę

,

s

ą

czenie albo wirowanie.

Dekantacja – polega na zlewaniu cieczy znad osadu, stosuje si

ę

jedynie w wypadku osadów

gruboziarnistych, ci

ęż

kich, łatwo opadaj

ą

cych na dno naczynia.

S

ą

czenie – polega na przepuszczeniu (przefiltrowaniu) mieszaniny przez ciało porowate (bibuła

filtracyjna, spiek), o wielko

ś

ci por odpowiednio dobranych do charakteru osadu. S

ą

czenie mo

ż

na

prowadzi

ć

pod ci

ś

nieniem atmosferycznym b

ą

d

ź

– w celu przyspieszenia procesu - pod

obni

ż

onym ci

ś

nieniem.

Oddzielanie osadu przez s

ą

czenie przeprowadzamy wtedy gdy osad lub roztwór wykorzystywany

jest nast

ę

pnie w celach analitycznych.

W przypadku małej ilo

ś

ci osadu i gdy potrzebna jest du

ż

a efektywno

ść

jego oddzielenia od

roztworu, stosujemy odwirowywanie. Jest ono cz

ę

sto wykorzystywane w analizie jako

ś

ciowej.

Osady, które przed wa

ż

eniem wystarczy wysuszy

ć

, ods

ą

cza si

ę

w tyglach szklanych z dnem

porowatym. Je

ś

li potrzebne jest pra

ż

enie osadów, ods

ą

cza si

ę

je na specjalnych s

ą

czkach

(okr

ą

głych kr

ąż

kach wyci

ę

tych z bibuły filtracyjnej).

W laboratorium chemicznym stosuje si

ę

trzy rodzaje s

ą

czków w zale

ż

no

ś

ci od wielko

ś

ci

uzyskanych ziaren osadu. W analizie wagowej stosuje si

ę

specjalne s

ą

czki o ró

ż

nym stopniu

porowato

ś

ci. Do s

ą

czenia osadów drobnokrystalicznych,

jak np. BaSO

4

, CaC

2

O

4

, stosuje si

ę

s

ą

czki o

najmniejszych porach. S

ą

czki te nazywa si

ę

„twardymi” i

oznacza niebieskim kolorem i numerem 390. Do
grubokrystalicznych osadów stosuje si

ę

s

ą

czki „

ś

rednie”

oznaczone kolorem

ż

ółtym i numerem 389. Osady

galaretowate, serowate s

ą

czy si

ę

na s

ą

czkach

„mi

ę

kkich” o najwi

ę

kszych porach. S

ą

czki te oznacza si

ę

kolorem czerwonym lub szarym z numerem 388.

Typowy zestaw do s

ą

czenia ( rys. 1) składa si

ę

z

lejka szklanego umieszczonego w kółku
metalowym i zlewki podstawionej pod wyciek z lejka w
ten sposób, aby nó

ż

ka lejka dotykała

ś

cianki zlewki. W

lejku umieszcza si

ę

s

ą

czek o odpowiedniej wielko

ś

ci

(aby nie wystawał poza górn

ą

kraw

ę

d

ź

lejka, a raczej

poni

ż

ej ok. 0,5 cm) i twardo

ś

ci, zło

ż

ony na czworo i

1

2

3

3

4

1

2

3

3

4

Rys. 1. Zestaw do sączenia

1 – statyw, 2 – lejek z sączkiem,

3 – zlewka, 4 – bagietka

background image

4

przemyty wod

ą

destylowan

ą

. Do s

ą

czenia stosujemy dwa rodzaje lejków: zwykły - z krótk

ą

ż

k

ą

i

analityczny – z dług

ą

ż

k

ą

. Lejki z dług

ą

ż

k

ą

umo

ż

liwiaj

ą

szybsze s

ą

czenie. Aby wytr

ą

cony

osad mógł by

ć

wykorzystany w celach analitycznych, a szczególnie w analizie wagowej, musi by

ć

przemyty w celu usuni

ę

cia wszelkich zanieczyszczaj

ą

cych go jonów.

Przemywanie osadów mo

ż

na przeprowadza

ć

kilkoma metodami. Jedn

ą

z nich jest

przemywanie przez dekantacj

ę

. W tym przypadku po zlaniu cieczy znad osadu, wlewa si

ę

10-30

cm

3

roztworu przemywaj

ą

cego, miesza, pozwala osadowi opa

ść

na dno naczynia, a klarown

ą

(przezroczyst

ą

) ciecz ponownie zlewa znad osadu (naturalnie przez s

ą

czek). Czynno

ś

ci te zwykle

powtarza si

ę

od 2 do 5 razy (zale

ż

y od wymaga

ń

stawianych wobec osadu), po czym osad

przenosi si

ę

na s

ą

czek przy pomocy bagietki i tryskawki(z wod

ą

destylowan

ą

).

Nieco inaczej przeprowadza si

ę

przemywanie osadu na s

ą

czku. Osad przemywa si

ę

małymi porcjami roztworu przemywaj

ą

cego, pozwalaj

ą

c ka

ż

dorazowo cieczy na całkowite

przes

ą

czenie si

ę

przez osad, przed dodaniem nast

ę

pnej porcji. Po kilkakrotnym przemyciu osadu

przyst

ę

puje si

ę

do sprawdzenia, czy przemycie jest dostateczne. W tym celu pobiera si

ę

kilka

kropli z ostatniej porcji przes

ą

czu i przeprowadza odpowiedni

ą

reakcj

ę

, charakterystyczn

ą

dla

danego jonu, który stanowił zanieczyszczenie osadu.

Osady krystaliczne przemywa si

ę

zwykle wod

ą

z dodatkiem soli o wspólnym jonie, w celu

zmniejszenia rozpuszczalno

ś

ci. Np. osad siarczanu baru (BaSO

4

) przemywa si

ę

wod

ą

z

dodatkiem kwasu siarkowego (H

2

SO

4

). Osady koloidowe przemywa si

ę

gor

ą

c

ą

wod

ą

z dodatkiem

mocnego elektrolitu (np. NH

4

Cl lub NH

4

NO

3

).

Procesem przeciwnym do wytr

ą

cania osadów jest ich roztwarzanie w odpowiednio

dobranych rozpuszczalnikach. W laboratorium chemicznym jako rozpuszczalniki stosuje si

ę

przede wszystkim wod

ę

i roztwory wodne innych substancji np. roztwory kwasów lub zasad.

Cz

ę

sto zamiast słowa „roztwarzanie” chemicy zwyczajowo u

ż

ywaj

ą

słowa „rozpuszczanie”,

chocia

ż

jest to okre

ś

lenie prawidłowo u

ż

yte tylko w przypadku czysto fizycznego procesu

przeprowadzania substancji stałej do roztworu. Je

ż

eli substancja przechodzi z fazy stałej do

roztworu w wyniku reakcji chemicznej danej substancji z rozpuszczalnikiem to jest to proces
roztwarzania. Mówimy wi

ę

c o rozpuszczaniu cukru czy soli kuchennej w wodzie, ale o

roztwarzaniu wodorotlenku

ż

elaza w kwasie solnym czy miedzi w kwasie azotowym.

LITERATURA

1. Cyga

ń

ski A.: Chemiczne metody analizy ilo

ś

ciowej. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa

1999.

2. Szmal Z.S., Lipiec T.: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. Wydaw. Lekarskie

PZWL Warszawa 1996

3. Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna T.1. PWN Warszawa 1997
4. Barycka I., Skudlarski K.: Podstawy chemii. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław

2001

5. Skrypt pod redakcj

ą

Skudlarskiego K.; Podstawy chemii,

Ć

wiczenia laboratoryjne. Wydawnictwo

Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1992

6. Krupkowa D., Toczko B., Tumidajska Z., Baron-Hanke D.;

Ć

wiczenia z chemii ogólnej. Wydawnictwo

Politechniki

Ś

l

ą

skiej, Gliwice 2002

7. Biela

ń

ski A.; Podstawy chemii nieorganicznej. T.1. PWN Warszawa 2002


background image

5

Pytania kontrolne

1. Czym ró

ż

ni si

ę

roztwór rzeczywisty od zawiesiny ?

2. Jakie znasz typy osadów ?

3. W jakich warunkach nale

ż

y wytr

ą

ca

ć

osad aby miał odpowiedni

ą

posta

ć

nadaj

ą

c

ą

si

ę

do

s

ą

czenia?

4. Jak nale

ż

y post

ę

powa

ć

aby spowodowa

ć

koagulacj

ę

osadów ?

5. Podaj przykłady osadów o charakterze koloidowym.

6. Napisz reakcje charakteryzuj

ą

ce własno

ś

ci amfoteryczne wodorotlenku glinu

7. Omów metody oddzielania osadu od roztworu.

8. Ile gramów CaCl

2

·6H

2

O nale

ż

y odwa

ż

y

ć

, aby przygotowa

ć

250 cm

3

0,2M roztworu?

9. Napisz reakcj

ę

roztwarzania Fe(OH)

3

w kwasie solnym?

10. Oblicz, jak

ą

obj

ę

to

ść

95,0 %-wego roztworu H

2

SO

4

o g

ę

sto

ś

ci 1,843 g/cm

3

nale

ż

y odmierzy

ć

aby

przygotowa

ć

250 cm

3

roztworu H

2

SO

4

o st

ęż

eniu 1 kmol/dm

3

.

11. Jak przygotowa

ć

100,0 cm

3

1,0 %-wego wodnego roztworu amoniaku maj

ą

c do dyspozycji 36,0

%-wy roztwór amoniaku o g

ę

sto

ś

ci 0,865 g/cm

3

.

12. Nale

ż

y przygotowa

ć

50 cm

3

kwasu solnego o rozcie

ń

czeniu (1:5). Jak

ą

obj

ę

to

ść

st

ęż

onego kwasu

solnego nale

ż

y odmierzy

ć

i do jakiej obj

ę

to

ś

ci uzupełni

ć

wod

ą

.

13. Ile gramów uwodnionej soli

ż

elaza (FeCl

3

.

6 H

2

O) nale

ż

y odwa

ż

y

ć

aby sporz

ą

dzi

ć

100,0 cm

3

1 M

roztworu FeCl

3

.

background image

6

WYKONANIE DO

Ś

WIADCZE

Ń

Do

ś

wiadczenie 1. Sporz

ą

dzanie roztworów o ró

ż

nym st

ęż

eniu*

a) sporz

ą

dzenie 50 cm

3

0,5 M roztworu BaCl

2

Materiały i odczynniki: dihydrat chlorku baru (BaCl

2

⋅⋅⋅⋅

2H

2

O), kolba miarowa o poj. 50 cm

3

,

naczy

ń

ko wagowe lub szkiełko zegarkowe, lejek.

Aby sporz

ą

dzi

ć

roztwór chlorku baru o okre

ś

lonym st

ęż

eniu, nale

ż

y:

-

obliczy

ć

, mas

ę

dihydratu chlorku baru potrzebn

ą

do sporz

ą

dzenia 50 cm

3

0,5 M roztworu;

-

odwa

ż

y

ć

obliczon

ą

mas

ę

na wadze technicznej lub analitycznej, zale

ż

nie od wymaganej

dokładno

ś

ci w naczy

ń

ku wagowym lub szkiełku zegarkowym;

-

przenie

ść

odwa

ż

k

ę

z naczy

ń

ka wagowego do kolby miarowej przez lejek, który umieszcza

si

ę

w kolbie. Nast

ę

pnie naczy

ń

ko wagowe przepłuka

ć

kilkoma niewielkimi porcjami wody

destylowanej zlewaj

ą

c j

ą

do kolby przez lejek (odwa

ż

k

ą

nazywa si

ę

dokładnie zwa

ż

on

ą

na

wadze analitycznej ilo

ść

substancji stałej lub cieczy);

-

do kolby miarowej (o poj. 50 cm

3

) wla

ć

wod

ę

destylowan

ą

do około ½ obj

ę

to

ś

ci kolby, i

mieszaj

ą

c ruchem okr

ęż

nym, rozpu

ś

ci

ć

substancj

ę

;

-

zawarto

ść

kolby uzupełni

ć

wod

ą

destylowan

ą

do kreski fabrycznej zaznaczonej na szyjce

kolby tak, aby najni

ż

sza cz

ęść

menisku, któr

ą

tworzy powierzchnia roztworu, była styczna

do kreski fabrycznej kolby.

-

kolb

ę

zamkn

ąć

korkiem i dokładnie wymiesza

ć

sporz

ą

dzony roztwór (przez wielokrotne

obracanie kolby do góry dnem);

-

sporz

ą

dzony roztwór zachowa

ć

do do

ś

wiadczenia 2b.

b) sporz

ą

dzenie 100 cm

3

1 M roztworu H

2

SO

4

Materiały i odczynniki: 30 %-wy kwas siarkowy(VI) (H

2

SO

4

) o g

ę

sto

ś

ci d = 1,218 g/cm

3

,

kolba miarowa o poj. 100 cm

3

lub cylinder miarowy o poj. 100 cm

3

, pipeta o poj. 10

cm

3

(z podziałk

ą

) lub cylinder o poj. 10 cm

3

W celu sporz

ą

dzenia 100 cm

3

1 M roztworu kwasu siarkowego, nale

ż

y:

- obliczy

ć

jak

ą

obj

ę

to

ść

, kwasu siarkowego o st

ęż

eniu 30 % i g

ę

sto

ś

ci 1218 g/dm

3

, nale

ż

y

odmierzy

ć

(do kolby), aby po rozcie

ń

czeniu wod

ą

do 100 cm

3

uzyska

ć

1 M roztwór.

-

odmierzy

ć

pipet

ą

miarow

ą

obliczon

ą

obj

ę

to

ść

kwasu siarkowego 30 % -ego;

-

przenie

ść

kwas do kolby miarowej;

-

zawarto

ść

kolby uzupełni

ć

wod

ą

destylowan

ą

, zamkn

ąć

korkiem i dokładnie wymiesza

ć

-

sporz

ą

dzony roztwór zachowa

ć

do do

ś

wiadczenia 2b.

* Na zaj

ę

ciach przygotowywane b

ę

d

ą

równie

ż

roztwory innych soli i kwasów.


background image

7

Do

ś

wiadczenie 2. Wytr

ą

canie osadów


a) wytr

ą

canie osadu koloidowego ( bezpostaciowego )

Materiały i odczynniki: 0,5 M chlorek

ż

elaza (III) (FeCl

3

), 6 M roztwór amoniaku

(NH

3

⋅⋅⋅⋅

H

2

O)

Do zlewki o pojemno

ś

ci 250 cm

3

wla

ć

5 cm

3

0,5 M FeCl

3

, 100 cm

3

wody destylowanej i 1

cm

3

st

ęż

onego HCl. Zlewk

ę

z roztworem podgrza

ć

do wrzenia. Po zagotowaniu zdj

ąć

z

palnika i mieszaj

ą

c bagietk

ą

gor

ą

cy roztwór dodawa

ć

kroplami 6 M NH

3

H

2

O a

ż

do

pojawienia si

ę

gazowego amoniaku nad roztworem. Pocz

ą

tkowo dodawany amoniak

zu

ż

ywa si

ę

w reakcji tworzenia si

ę

Fe(OH)

3

. Całkowite wytr

ą

cenie

ż

elaza powoduje,

ż

e w

roztworze nad osadem obecny jest nieprzereagowany NH

3

H

2

O (odczyn roztworu

zasadowy). Obecno

ść

amoniaku nad roztworem mo

ż

na sprawdzi

ć

równie

ż

po zapachu

(kieruj

ą

c wydzielany gaz, znad zlewki, dłoni

ą

w kierunku nosa)

Roztwór z osadem zachowa

ć

do do

ś

wiadczenia 3a

Zapisa

ć

równanie reakcji cz

ą

steczkowo i jonowo.

Opisa

ć

barw

ę

i posta

ć

osadu.

b) Wytr

ą

canie osadu krystalicznego

Materiały i odczynniki: 0,5 M chlorek baru (BaCl

2

),

1 M kwas siarkowy (VI) (H

2

SO

4

)

Do probówki o pojemno

ś

ci około 15 cm

3

wprowadzi

ć

6 kropli 0,5 M BaCl

2

, a nast

ę

pnie

3 cm

3

wody destylowanej. Probówk

ę

wraz z zawarto

ś

ci

ą

ogrza

ć

w ła

ź

ni wodnej, a

nast

ę

pnie doda

ć

5 kropli 1 M kwasu siarkowego. Po opadni

ę

ciu osadu sprawdzi

ć

całkowito

ść

wytr

ą

cenia, dodaj

ą

c do klarownego roztworu nad osadem jedn

ą

kropl

ę

odczynnika str

ą

caj

ą

cego (po

ś

ciance probówki). Je

ś

li pojawi si

ę

zm

ę

tnienie proces

wytr

ą

cania nale

ż

y kontynuowa

ć

.

Roztwór z osadem zachowa

ć

do do

ś

wiadczenia 3b.

Zapisa

ć

cz

ą

steczkowo i jonowo równanie reakcji.

Opisa

ć

posta

ć

osadu.

Do

ś

wiadczenie 3. Oddzielanie osadu od roztworu

a) S

ą

czenie osadu Fe(OH)

3

(z do

ś

wiadczenia 2a) i przemywanie przez dekantacje

Materiały i odczynniki: roztwór z osadem Fe(OH)

3

, 0,5 M azotan(V) srebra (AgNO

3

), lejek

analityczny, uchwyt do lejków zamontowany na statywie, s

ą

czek mi

ę

kki, 3 zlewki o

poj. 150 cm

3

, bagietka, 2 szkiełka zegarkowe, cylinder miarowy o poj. 20 cm

3

background image

8

Przed przyst

ą

pieniem do wykonywania do

ś

wiadczenia podgrza

ć

około 200 cm

3

wody destylowanej, która b

ę

dzie potrzebna do przemywania osadów.

Przygotowa

ć

zestaw do s

ą

czenia jak na rys. 1 (wst

ę

p) i dokładnie uło

ż

y

ć

mi

ę

kki

s

ą

czek w lejku i zwil

ż

y

ć

wod

ą

. Po opadni

ę

ciu osadu roztwór znad osadu otrzymanego w

do

ś

wiadczeniu 2a zla

ć

po bagietce przez przygotowany uprzednio s

ą

czek. Do osadu, znad

którego zlano roztwór, doda

ć

nast

ę

pne 50 cm

3

gor

ą

cej wody destylowanej (im bardziej

gor

ą

ca woda do przemywania, tym szybciej opada osad na dno zlewki). Zawarto

ść

zlewki

wymiesza

ć

bagietk

ą

i poczeka

ć

na opadni

ę

cie osadu. Klarowny roztwór znad osadu

ponownie zla

ć

po bagietce przez s

ą

czek. Stara

ć

si

ę

zlewa

ć

jak najwi

ę

cej roztworu znad

osadu ale jednocze

ś

nie nie przenosi

ć

osadu na s

ą

czek, który zapycha jego pory i wydłu

ż

a

czas s

ą

czenia. Czynno

ść

przemywania osadu nale

ż

y powtórzy

ć

kilkakrotnie a

ż

do zaniku

jonów chlorkowych w roztworze przemywaj

ą

cym.

Obecno

ść

chlorków nale

ż

y sprawdza

ć

w przes

ą

czu po ka

ż

dej ods

ą

czonej porcji

wody zdekantowanej znad osadu. W tym celu pod wyciek z lejka podstawi

ć

szkiełko

zegarkowe, zebra

ć

kilka kropel przes

ą

czu i doda

ć

2-3 krople roztworu AgNO

3

. Je

ż

eli w

roztworze znajduj

ą

si

ę

jony chlorkowe to wytr

ą

caj

ą

z jonami srebra biały osad AgCl.

Zanotowa

ć

, czy powstało zm

ę

tnienia, pochodz

ą

ce od wytr

ą

conego osadu AgCl .

Je

ś

li stwierdzono obecno

ść

chlorków w przes

ą

czu, przemywanie osadu wodorotlenku

ż

elaza, kolejnymi porcjami wody (50 cm

3

), nale

ż

y kontynuowa

ć

a

ż

do zaniku reakcji

charakterystycznej na chlorki.

Po odmyciu chlorków przenie

ść

osad ze zlewki na s

ą

czek przy pomocy bagietki i tryskawki.

Osad na s

ą

czku zachowa

ć

do do

ś

wiadczenia 4.

b) Wirowanie osadów

Otrzymany w do

ś

wiadczeniu 2b osad BaSO

4

jest drobnokrystaliczny i mo

ż

e przechodzi

ć

przez mi

ę

kki s

ą

czek, a s

ą

czenie jego na s

ą

czku twardym trwa długo. Taki osad mo

ż

na

oddzieli

ć

od roztworu przez wirowanie.

Sprz

ę

t: wirówka, probówki do wirówki, waga do równowa

ż

enia probówek

Do specjalnej probówki, przeznaczonej do wirowania zawiesin wodnych, przela

ć

zawiesin

ę

BaSO

4

. Probówk

ę

dokładnie zrównowa

ż

y

ć

na specjalnej wadze z tak

ą

sam

ą

probówk

ą

, do

której pipetk

ą

nale

ż

y doda

ć

odpowiedni

ą

ilo

ść

wody. Obie probówki umie

ś

ci

ć

w

przeciwległych gniazdach wirówki i wirowa

ć

3 minuty przy 3000 obrotów na minut

ę

.

PRZED URUCHOMIENIEM WIRÓWKI NALE

ś

Y ZAPOZNA

Ć

SI

Ę

Z INSTRUKCJ

Ą

JEJ OBSŁUGI!

Po odwirowaniu, roztwór dokładnie zdekantowa

ć

znad osadu. Ostatnie krople roztworu z

brzegu nachylonej probówki usun

ąć

przez dotykanie bagietk

ą

. W celu przemycia osadu,

doda

ć

ok. 2-3 cm

3

gor

ą

cej wody (pipetk

ą

), wymiesza

ć

osad z wod

ą

(bagietk

ą

) i ponownie

odwirowa

ć

. Po zdekantowaniu roztworu znad osadu (jak poprzednio), przenie

ść

osad z

dna probówki na szkiełko zegarkowe przy pomocy bagietki lub wypłuka

ć

mał

ą

ilo

ś

ci

ą

wody.

Zapisa

ć

obserwacje. Czy mo

ż

na przez wirowanie oddzieli

ć

osad BaSO

4

od roztworu

(czy ciecz zlana znad osadu była klarowna a osad pozostawał na dnie probówki)?

Jaka była posta

ć

osadu?

background image

9

Do

ś

wiadczenie 4. Roztwarzanie osadów

Odczynniki: 6 M kwas solny (HCl), 1 M tiocyjanian amonu (NH

4

NCS), 2 zlewki o poj. 150 cm

3

Osad na s

ą

czku z do

ś

wiadczenia 3a roztworzy

ć

w gor

ą

cym 6 M HCl. W tym celu podgrza

ć

w zlewce 20 cm

3

roztworu HCl i wprowadza

ć

porcjami na s

ą

czek (za pomoc

ą

pipetki), a

ż

do roztworzenia osadu wodorotlenku

ż

elaza. Po zu

ż

yciu 3/4 kwasu, je

ż

eli osad na s

ą

czku

jeszcze nie jest całkowicie roztworzony, dalsze roztwarzanie prowadzi

ć

u

ż

ywaj

ą

c

przes

ą

czu ze zlewki pod lejkiem, a na koniec u

ż

y

ć

reszty wyj

ś

ciowego kwasu. Po

roztworzeniu osadu, s

ą

czek przemywa

ć

kilkakrotnie wod

ą

destylowan

ą

a

ż

do zaniku

jonów Fe

3+

na s

ą

czku. Aby sprawdzi

ć

, czy jony

ż

elaza zostały całkowicie odmyte z s

ą

czka

nale

ż

y przeprowadzi

ć

reakcj

ę

charakterystyczn

ą

dla jonów Fe

3+

. W tym celu pod lejek

podstawi

ć

płytk

ę

porcelanow

ą

, zebra

ć

kilka kropli przes

ą

czu i doda

ć

kropl

ę

NH

4

NCS. Na

płytce porcelanowej nie powinno si

ę

pojawi

ć

krwistoczerwone zabarwienie.

Napisa

ć

reakcj

ę

zachodz

ą

c

ą

w czasie roztwarzania osadu Fe(OH)

3

roztworem HCl oraz

reakcje jonu Fe

3+

z NCS

-

.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
01 Podstawowe czynności laboratoryjne instrukcja
1 Podstawowe czynności laboratoryjne instrukcja
1 Podstawowe czynności laboratoryjne instrukcja
Podstawowe czynności laboratoryjne, ~FARMACJA, I rok, chemia (ciul wie co), Semestr I
PODSTAWOWE CZYNNOŚCI LABORATORYJNE - ściąga, Pracownia Chemii kosmetycznej
Podstawowe czynności laboratoryjne
1 - Podstawowe czynności laboratoryjne, sprawko
PODSTAWOWE CZYNNOŚCI LABORATORYJNE, Pracownia Chemii kosmetycznej
1 Podstawowe czynności laboratoryjne sprawkoid 8789
Podstawowe czynności laboratoryjne, ~FARMACJA, I rok, chemia (ciul wie co), Semestr I
01 Wykonywanie podstawowych czynności laboratoryjnych
04 Wykonywanie podstawowych czynności laboratoryjnych
instrukcja 06, sem 3, Podstawy elektrotechniki i elektroniki, Laboratoria, instrukcje do cwiczen 201
instrukcja 09, sem 3, Podstawy elektrotechniki i elektroniki, Laboratoria, instrukcje do cwiczen 201

więcej podobnych podstron