Оборудование и реактивы: Химический стакан, пипетка, дистиллированная вода, электрическая плитка, раствор хлорида железа (III) массовой долей 5 %.

Ход работы: В химическом стакане на электрической плитке нагревают воду до кипения. Затем в кипящую воду по каплям приливают немного раствора хлорида железа (III). В кипящем разбавленном растворе гидролиз FeCl3 усиливается. Образуется гидроксид железа (III), который не осаждаетсяна дно стакана: Fe3+ + 3 H2O ® Fe (OH)3 + 3H+.

В результате получается прозрачный коллоидный раствор красно-коричневого цвета состава: {[Fe(OH)3]m , n Fe3+, 3(n-x)Cl-} 3xCl-.

Утилизация. К коллоидному раствору добавить несколько капель соляной кислоты массовой долей 5 %. Полученный раствор хлорида железа использовать в качестве реактива.

Опыт № 2. Прохождение луча света через истинные растворы и коллоидные системы

Оборудование и реактивы: Коллоидный раствор гидроксида железа (III), истинный раствор NaCl, фонарик, два химических стакана, ящик с двумя отверстиями.

Рис. 1. Прохождение луча света через истинные и коллоидные растворы.

Ход работы: В деревянный ящик ставят поочередно истинный раствор NaCl и коллоидный раствор Fe(OH)3. В отверстие ящика направляют луч света от фонарика. В другое отверстие сбоку наблюдают прохождение луча света через растворы. Отмечают, что истинный раствор оптически пуст, а через коллоидный раствор луч света проходит, оставляя «светлую дорожку».

Утилизация. См. опыт № 1.

Опыт № 3. Окислительные свойства хлора по отношению к бромид и иодид ионам

Вариант № 1.

Оборудование и реактивы: Пробирка с резиновыми вставками, хлоркальциевая трубка с активированным углем, штатив, спиртовка, хлорная вода, растворы KI и KBr массовой долей 5 %, раствор крахмала.

Ход работы: В пробирку (рис. 2.) наливаем свежеприготовленной хлорной воды (1). Вставляем в пробирку приготовленные резиновые кружочки- держатели (2) с отверстиями. В первый помещаем слой ваты, смоченный раствором KI и крахмала (3), во второй – слой ваты, смоченный раствором KBr (4). Закрываем пробирку хлоркальциевой трубкой, заполненной углем (5). Подогреваем хлорную воду в пробирке. Выделяющийся хлор реагирует с растворами KI и KBr. Наблюдается изменение окраски: слой ваты с бромидом калия приобретает красновато–коричневый цвет, вата с иодидом калия – синеет: 2KBr + Cl2 ® 2KCl + Br2, 2KI + Cl2 ® 2KCl + I2.

Рис. 2. Окисление хлором бромид и иодид ионов.

Техника безопасности: Установку мыть под вытяжкой, залив ее предварительно щелочным раствором гидроксида кальция.

Утилизация. Промывные воды слить в емкость-нейтрализатор.

Вариант № 2.

Оборудование и реактивы: Пробирка Вюрца с пробкой, две U-образные трубки, хлоркальциевая трубка с активированным углем, штатив, спиртовка, спички, соляная кислота (конц.), KMnO4 (кристал.), ложечка для сжигания, растворы KI и KBr массовой долей 5%.

Рис. 3. Окисление хлором бромид и иодид ионов.

Ход работы: Собирают прибор согласно рис. 3. Установка должна быть герметичной. В пробирку Вюрца (1) помещают одну или две ложечки для сжигания кристаллического KMnO4 и соляную кислоту (конц.), немного превышающую уровень соли. Пробирку быстро закрывают пробкой. Выделяющийся хлор проходит сквозь толщу раствора KI в первой U-образной трубке (2). Наблюдают появление коричневой окраски и образование темно- фиолетовых кристаллов. Далее хлор проходит через раствор KBr во второй U–образной трубке (3), окисляя анион брома соли. Раствор приобретает красновато-бурый цвет. Излишки хлора поглощаются активированным углем в хлоркальциевой трубке (4). Закончив опыт, установку переносят в вытяжной шкаф, где проводят утилизацию растворов.

Техника безопасности: Концентрированную соляную кислоту необходимого объема наливают в емкость в вытяжном шкафу, закрывают пробкой и переносят на демонстрационный стол.

Утилизация. В первой по ходу хлора U–образной трубке получают: 2KI + Cl2 ® I2 + 2KCl.

Кристаллы йода оседают через некоторое время на дно трубки, а над осадком получается раствор йода в солевом растворе. Раствор йода слить в склянку и использовать для обнаружения непредельных углеводородов. Кристаллы йода промыть холодной водой, а затем растворить в спирте. Получают спиртовую настойку йода. Если необходим кристаллический йод, то йод высушивают на воздухе, затем переносят в склянку с плотно притертой пробкой. Во второй U–образной трубке получают бром: 2KBr + Cl2 ® Br2 + 2KCl.

Бром находится в растворе образовавшейся соли. Слить содержимое трубки в склянку. Использовать эту смесь для обнаружения непредельных углеводородов, предварительно разбавив ее водой. Полученную бромную воду можно использовать для демонстрации следующих окислительно-восстановительных реакций:

2NH3 + 3Br2 ® N2­ + 6HBr;

H2S + Br2 ® S¯ + 2HBr;

Na2S + Br2 ® S¯ + 2NaBr.

После опытов слить растворы NaBr и HBr с осадка серы, использовать раствор вновь для получения брома: 2NaBr + Cl2 ® 2NaCl + Br2. Утилизацию смеси KMnO4 и HCI cм. в теме: ”Галогены”. Все емкости споласкивают известковой водой для поглощения галогенов, затем моют.

Опыт № 4. Окислительные свойства хлора по отношению к сульфид и сульфит ионам

Оборудование и реактивы: Пробирка Вюрца, две U-образные трубки, хлоркальциевая трубка с активированным углем, штатив, спиртовка, спички, соляная кислота (конц.), KMnO4 (кристал.), растворы: Na2S, Na2SO3, HCl массовой долей 5 %, растворы NaOH и BaCl2 массовой долей 3%.

Рис.4. Окислительные свойства хлора по отношению к S 2- и SO32- ионам.

Ход работы: Собирают установку согласно рис. 4. В первую U–образную трубку (1) наливают раствор Na2S, во вторую – раствор Na2SO3 и 0,5 мл раствора NaOH (2). Правое колено второй трубки закрывают пробкой с хлоркальциевой трубкой, в которой находится активированный уголь (3). В пробирку Вюрца (4) насыпают кристаллический KMnO4 (одну или две ложечки для сжигания), приливают концентрированный раствор соляной кислоты немного выше уровня кристаллов соли и быстро закрывают пробирку пробкой (5). Выделяющийся во время химической реакции хлор проходит сначала в первую U-образную трубку. В толще раствора появляется сера. Затем хлор поступает во вторую U-образную трубку. Чтобы доказать, что здесь образовался продукт окисления – сульфат натрия, нужно внести раствор хлорида бария, проткнув иглой шприца резиновую трубку, (образуется осадок белого цвета). Затем добавить из шприца раствор соляной кислоты для растворения возможно образовавшегося BaSO3. Если осадок не растворяется, следовательно, в результате химической реакции хлор окисляет сульфит-ион до сульфат-иона.

Уравнения реакций:

2KMnO4 + 16HCl ® 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl;