nr cwicz. 12	data	Krzysztof Pittner	Wydzial Technologii chemicznej	Semestr II	grupa IPC
			przygotowanie	wykonanie	ocena ostatecz.

Rozdział przez strącanie

Wstęp teoretyczny

Jeżeli jon
reaguje z jonem
tworząc trudno rozpuszczalny związek Mato reakcje oraz równowagi tworzenia oraz rozpuszczania się osadu możemy zapisać następująco:

w przypadku osadów trudno rozpuszczalnych szczególnie duże znaczenie ma stała reakcji rozpuszczania, którą można uprościć do następującej postaci:

wielkość tą nazywamy iloczynem rozpuszczalności. Określa się ją jako iloczyn jonów pozostających w równowadze z osadem. Iloczyn rozpuszczalności jest stały dla określonej substancji oraz temperatury. ,czyn rozpuszczalności trudno rozpuszczalnego związku
wyraża się wzorem:

Rozpuszczalność substancji trudno rozpuszczalnych może być określona liczbowo w dwojaki sposób: albo jako iloczyn rozpuszczalności albo jako rozpuszczalność, którą podaje się jako ilość moli lub gramów substancji na litr rozpuszczalnika. Strącanie osadu w roztworze rozpoczyna się gdy iloczyn stężeń jonów przekroczy iloczyn rozpuszczalności. Najpierw strącają się związki o niższym iloczynie rozpuszczalności.

1. Wykonanie ćwiczenia

1. Strącanie soli jako funkcja Ir.

1. Zmieszać w probówce 5 cm³ roztworu Pb(NO₃)₂ z 6 cm³ 1 M NaCl. Wstrząsać a następnie odwirować wytrącony osad. Do przesączu dodać roztwór Na₂SO₄ i powstały osad odwirować natomiast do roztworu dodać Na₂S. Obserwować zjawiska zachodzące w kolejnych etapach ćwiczenia.

wytrącił się szary osad a roztwór nabrał mleczno białego koloru. Podczas mieszania roztwór stał się przezroczysty, ilość osadu się zwiększyła. Po dodaniu Na₂SO₄ i odwirowaniu nic się nie zmieniło. Pierwsza cześć ćwiczenia nie został a wykonana ze względu na brak odczynnika Na₂S.

obliczenia iloczynu rozpuszczalności:

2. Przygotować 2 probówki z 1 - 2 cm³ 0,01 M roztworu jonów Ba²⁺. Do pierwszej probówki dodać 2 - 3 cm³ buforu octanowego, a następnie 0,5 M K₂CrO₄. Do drugiej probówki dodać tylko roztwór chromianu potasu. To samo ćwiczenie wykonać dla 0,01 M roztworu soli Sr²⁺.

W probówce, w której nie było buforu reakcja zaszła natychmiast z wytrąceniem mętnego żółtego osadu.

natomiast w probówce, w której dodatkowo znajdował się również bufor octanowy można było odróżnić dwie warstwy. W pierwszej warstwie znajdowały się nie przereagowane jony Ba²⁺ .W drugiej warstwie znajdowały się jony chromu. Po pewnym czasie zaczął się strącać osad ale było go mniej niż w probówce z buforem.

3. Strącanie wodorotlenku glinu roztworem soli słabych kwasów. Przygotować 2 probówki z 1 - 2 cm³ jonów Al³⁺. Do pierwszej dodać roztwór, Na₂CO₃, a do drugiej roztwór Na₂SO₃.

UWAGA ! Roztwór siarczanu (IV) sodu przygotować bezpośrednio przed wykonaniem ćwiczeniem.

Po dodaniu do roztworu Na₂SO₃ nie zaobserwowano zmian, natomiast po dodaniu Na₂CO₃ roztwór zmętniał i wytrącił się osad.

1.2.2 Rozpuszczanie osadów w wyniku reakcji kompleksowania..

Strącić osad HgS, odwirować go, przemyć i podzielić na trzy części. Do probówek zawierających osad HgS dodać:

• Kwasu solnego

• Wody królewskiej [mieszanina (1:3) HNO₃ : HCl]

• Mieszanina (1:2) HCl : KJ

Probówki lekko podgrzać i obserwować zachowanie się osadu.

W pierwszej probówce po dodaniu HCl nie zaobserwowano zmian.

W drugiej probówce po dodaniu wody królewskiej pojawiło się ciemno żółte zabarwienie, pojawiły się również bąbelki gazu, co świadczy przebiegu reakcji.

W trzeciej probówce po dodaniu HCl:KJ na początku nic się nie działo. Po podgrzaniu reakcja zaczęła zachodzić bardzo energicznie jak w probówce 2.

1.3 Amfoteryczność a reakcje strącania.

1.3.1 Do probówki wprowadzić kilka kropel roztworu jonów Al³⁺. Następnie dodawać po kropli roztwór 0,1 M NaOH. Po każdym dodaniu kontrolować pH roztworu nanosząc kroplę roztworu na papierek uniwersalny. Wytrącony osad rozpuścić dodając 0,1 M NaOH.

Ćwiczenie powtórzyć dla następujących jonów metali: Zn²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺, Sb³⁺.

UWAGA ! Roztwór soli Sn²⁺ przygotować bezpośrednio przed ćwiczeniem.

1. Zmiana stopnia utlenienia a strącanie osadów.

1.4.1Strącanie osadów MnO(OH)₂ w wyniku reakcji redoks.

Do jednej probówki wprowadzić roztwór soli Mn²⁺, a następnie NaOH i 1 - 2 krople H₂O₂. Do drugiej probówki wprowadzić roztwór MnO₄^-, a następnie dodać roztwór Cr₂(SO₄)₃ oraz 2 krople 1 M H₂SO₄. Lekko ogrzewać.

Po dodaniu NaOH do roztworu soi zawierającej jon Mn²⁺ (beżowa barwa roztworu), następnie dodano 2 krople H₂O₂ i po pewnym czasie wytrącił się dwuwarstwowy osad. Pierwsza warstwa miała kolor brązowy a druga była beżowa.

W drugiej probówce KMnO₄ po dodaniu roztworu Cr₂(SO₄)₃ nic się nie zmieniło. Następnie po dodaniu 2 kropel H₂SO₄ i podgrzaniu roztwór zmienił barwę na czerwono-brunatną.

1. Strącanie barwnych osadów a reakcja redoks.

Do probówki wprowadzić roztwór soli Fe³⁺, a następnie wprowadzić parę kropli 2 M HCl i K₃[Fe(CN)₆]. Do otrzymanej mieszaniny wprowadzić świeżo przygotowany roztwór soli cyny(II). Obserwować zachodzące zmiany w roztworze.

Po dodaniu jonów żelaza i HCl K₃[Fe(CN)₆] powstał ciemno niebieski roztwór z zawiesiną (błękit pruski). Po dodaniu świeżo przygotowanej soli cyny osad się rozpuścił.

Kation	pH występowania w postaci
	Me^n+	Me(OH)n	hydroksokompleks
Al^3+	Al^3+	Al(OH)3	[Al(OH)6]^3-
Zn^2+	Zn^2+	Zn(OH)2	[Zn(OH)4]^2-
Sn^2+	Sn^2+	Sn(OH)2	[Sn(OH)4]^2-
Pb^2+	Pb^2+	Pb(OH)2	[Pb(OH)4]^2-
Sb^3+	Sb^3+	Sb(OH)3	[Sb(OH)6]^3-

Wnioski

O rozpuszczalności związków decyduje iloczyn rozpuszczalności. Najpierw strącają się związki o małym iloczynie rozpuszczalności. W zależności od iloczynu rozpuszczalności możemy zaliczyć daną sól do soli słabo lub dobrze rozpuszczalnych. W ćwiczeniu 1.2.1 możemy zauważyć, że przy pH kwasowym osad chromianu baru strąca się w małych ilościach. Reakcje strącania osadów dzięki powstawaniu barwnych osadów mogą być reakcjami charakterystycznymi dla danego pierwiastka oraz pomocnymi w jego wykrywaniu. Mimo usilnych starań nie udało się ustalić produktów reakcji w ćwiczeniu 1.2.2.

Wytrącił się biały osad

Biały osad

Biały osad

Biały osad