ეს, რა თქმა უნდა, არის მინიმალური ინფორმაცია, რომელიც შეიძლება სასარგებლო იყოს C2 ამოცანების გადასაჭრელად.

C2 ამოცანების ამოსახსნელად მოსწავლეების მომზადების პროცესში შეგიძლიათ შესთავაზოთ ისინი დავალებების ტექსტების შედგენა გარდაქმნების სქემების შესაბამისად . ეს დავალება მოსწავლეებს საშუალებას მისცემს აითვისონ ტერმინოლოგია და დაიმახსოვრონ ნივთიერებების დამახასიათებელი ნიშნები.

მაგალითი 1:

t o C t o C/H 2 HNO 3 (კონს) NaOH, 0 o C

(CuOH) 2 CO 3 → CuO → Cu → NO 2 → X

ტექსტი:მალაქიტი კალცინირებული იყო, მიღებული შავი მყარი თბებოდა წყალბადის ნაკადში. მიღებული წითელი ნივთიერება მთლიანად იხსნება კონცენტრირებულ აზოტმჟავაში. გამოთავისუფლებული ყავისფერი აირი გადადიოდა ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ცივ ხსნარში.

მაგალითი 2:

O 2 H 2 S ხსნარი t o C/Al H 2 O

ZnS → SO 2 → S → Al 2 S 3 → X

ტექსტი:თუთიის სულფიდი კალცინირებული იყო. მიღებულ გაზს მძაფრი სუნით გადაჰყავდათ წყალბადის სულფიდის ხსნარში ყვითელი ნალექის წარმოქმნამდე. ნალექი იყო გაფილტრული, გამხმარი და შერწყმული ალუმინის. მიღებული ნაერთი მოათავსეს წყალში, სანამ რეაქცია არ შეჩერდებოდა.

შემდეგი ნაბიჯი არის სტუდენტების თხოვნა ნივთიერების გარდაქმნის ორივე სქემა და ამოცანების ტექსტები. რა თქმა უნდა, ამოცანების „ავტორებმა“ უნდა წარადგინონ და საკუთარი გადაწყვეტა . ამავე დროს, მოსწავლეები იმეორებენ არაორგანული ნივთიერებების ყველა თვისებას. და მასწავლებელს შეუძლია შექმნას დავალებების ბანკი C2.

ამის შემდეგ შეგიძლიათ გადადით ამოცანების ამოხსნაზე С2 . პარალელურად მოსწავლეები ტექსტის მიხედვით ადგენენ გარდაქმნების სქემას, შემდეგ კი შესაბამის რეაქციის განტოლებებს. ამისათვის, ამოცანის ტექსტში ხაზგასმულია საცნობარო პუნქტები: ნივთიერებების სახელები, მათი კლასების მითითება, ფიზიკური თვისებები, რეაქციების ჩატარების პირობები, პროცესების სახელები.

მოდით მივცეთ რამდენიმე დავალების მაგალითები.

მაგალითი 1 მანგანუმის (II) ნიტრატი კალცინირებული იყო და მიღებულ ყავისფერ მყარს დაემატა კონცენტრირებული მარილმჟავა. წარმოქმნილი აირი გადადიოდა ჰიდროსულფიდის მჟავაში. მიღებული ხსნარი ქმნის ნალექს ბარიუმის ქლორიდით.

გადაწყვეტილება:

მანგანუმის (II) ნიტრატი- Mn(NO 3) 2,

კალცინირებული- თბება დაშლამდე,

მყარი ყავისფერი მატერია- MnO 2,

კონცენტრირებული მარილმჟავა-HCl,

გოგირდწყალბადმჟავა - ხსნარი H 2 S,

ბარიუმის ქლორიდი - BaCl 2 წარმოქმნის ნალექს სულფატის იონთან ერთად.

t o C HCl H 2 Sp-r BaCl 2

Mn(NO 3) 2 → MnO 2 → X → Y → ↓ (BaSO 4 ?)

1) Mn(NO 3) 2 → MnО 2 + 2NO 2

2) MnO 2 + 4 HCl → MnCl 2 + 2H 2 O + Cl 2 (გაზი X)

3) Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S (არ არის შესაფერისი, რადგან არ არსებობს პროდუქტი, რომელიც აგროვებს ბარიუმის ქლორიდს) ან 4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O → 8HCl + H 2 SO 4

4) H 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2HCl

მაგალითი 2 ნარინჯისფერი სპილენძის ოქსიდი მოათავსეს კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში და გაცხელეს. მიღებულ ლურჯ ხსნარს დაემატა კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარის ჭარბი რაოდენობა. მიღებული ლურჯი ნალექი გაფილტრული იყო, გამხმარი და კალცინირებული. ამგვარად მიღებულ მყარ შავ ნივთიერებას ათავსებდნენ შუშის მილში, აცხელებდნენ და ზედ ამიაკით გადაავლებდნენ.

გადაწყვეტილება:

მხარდაჭერის მომენტების იზოლაცია:

ნარინჯისფერი სპილენძის ოქსიდი– Cu 2 O,

კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა- H 2 SO 4,

ლურჯი ხსნარი- სპილენძის (II) მარილი, СuSO 4

Კალიუმის ჰიდროქსიდი-KOH,

ლურჯი ნალექი - Cu(OH)2,

კალცინირებული -თბება დაშლამდე

მყარი შავი მატერია CuO,

ამიაკი- NH3.

· გარდაქმნების სქემის შედგენა:

H 2 SO 4 KOH t o C NH 3

Cu 2 O → СuSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ → CuO → X

რეაქციის განტოლებების შედგენა:

1) Cu 2 O + 3Н 2 SO 4 → 2СuSO 4 + SO 2 + 3H 2 O

2) СuSO 4 + 2KOH → Cu(OH) 2 + K 2 SO 4

3) Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O

4) 3CuO + 2NH 3 → 3Cu + 3H 2 O + N 2

Fe(OH)3 ჩაწერეთ დისოციაციის განტოლება.

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe(OH)3 იყო კალცინირებული. Როგორია?

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe(OH)2 + HNO3 = ..; Fe(OH)3 + H2SO4 = ..; MgO + HCl = .. .

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe(OH)3 + HCl = ..; Fe(OH)3 + H2SO4 = .. .

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe(OH)3 + NaOH = .. .

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

HNO3 + Zi2O -> ..; HNO3 + ZnCO3 -> ..; HNO3 + Fe(OH)3 -> .. .

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe(OH)3 + მჟავა ოქსიდი = .. .

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe(OH)3 + H2SO4 = ..; იონების დაწერა.

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe(OH)3 + HNO3 -> ..; გააკეთეთ იონგაცვლის რეაქცია.

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

Fe -> FeCl3 -> Fe(OH)3; OVR რეაქცია.

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

H2SO4 + Fe(OH)3; დაწერეთ რეაქციის განტოლება.

ყურადღება! გადაწყვეტილებებს აწვდიან უბრალო ადამიანები, ამიტომ შეიძლება იყოს შეცდომები ან უზუსტობები გადაწყვეტილებებში. გადაწყვეტილებების გამოყენებისას არ დაგავიწყდეთ მათი ორჯერ შემოწმება!

ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს დაახლოებით 5 გ რკინას, მისი უმეტესი ნაწილი (70%) არის სისხლში ჰემოგლობინის ნაწილი.

ფიზიკური თვისებები

თავისუფალ მდგომარეობაში რკინა არის მოვერცხლისფრო-თეთრი ლითონი მონაცრისფრო ელფერით. სუფთა რკინა არის დრეკადი და აქვს ფერომაგნიტური თვისებები. პრაქტიკაში ჩვეულებრივ გამოიყენება რკინის შენადნობები - თუჯები და ფოლადები.

Fe არის VIII ჯგუფის მეორადი ქვეჯგუფის ცხრა d-მეტალის ყველაზე მნიშვნელოვანი და ყველაზე გავრცელებული ელემენტი. კობალტთან და ნიკელთან ერთად ქმნის „რკინის ოჯახს“.

სხვა ელემენტებთან ნაერთების ფორმირებისას ის ხშირად იყენებს 2 ან 3 ელექტრონს (B \u003d II, III).

რკინა, ისევე როგორც VIII ჯგუფის თითქმის ყველა d-ელემენტი, არ აჩვენებს უფრო მაღალ ვალენტობას ჯგუფის რიცხვის ტოლფასი. მისი მაქსიმალური ვალენტობა აღწევს VI-ს და ძალზე იშვიათია.

ყველაზე ტიპიური ნაერთებია ის ნაერთები, რომლებშიც Fe ატომები არიან +2 და +3 დაჟანგვის მდგომარეობებში.

რკინის მიღების მეთოდები

1. კომერციული რკინა (შენადნობაში ნახშირბადთან და სხვა მინარევებით) მიიღება მისი ბუნებრივი ნაერთების კარბოთერმული შემცირებით სქემის მიხედვით:

აღდგენა ხდება თანდათან, 3 ეტაპად:

1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2

2) Fe 3 O 4 + CO = 3 FeO + CO 2

3) FeO + CO \u003d Fe + CO 2

ამ პროცესის შედეგად მიღებული თუჯი შეიცავს 2%-ზე მეტ ნახშირბადს. მომავალში ფოლადები მიიღება თუჯ-რკინის შენადნობებისგან, რომლებიც შეიცავს 1,5%-ზე ნაკლებ ნახშირბადს.

2. ძალიან სუფთა რკინა მიიღება ერთ-ერთი შემდეგი გზით:

ა) პენტაკარბონილის Fe-ს დაშლა

Fe(CO) 5 = Fe + 5CO

ბ) სუფთა FeO-ს წყალბადის შემცირება

FeO + H 2 \u003d Fe + H 2 O

გ) Fe +2 მარილების წყალხსნარების ელექტროლიზი

FeC 2 O 4 \u003d Fe + 2СO 2

რკინის (II) ოქსალატი

ქიმიური თვისებები

Fe - საშუალო აქტივობის ლითონი, ავლენს ლითონებისთვის დამახასიათებელ ზოგად თვისებებს.

უნიკალური თვისებაა ტენიან ჰაერში "ჟანგის" უნარი:

მშრალი ჰაერით ტენიანობის არარსებობის შემთხვევაში, რკინა შესამჩნევად იწყებს რეაქციას მხოლოდ T > 150°C-ზე; კალცინაციისას წარმოიქმნება "რკინის სასწორი" Fe 3 O 4:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

რკინა წყალში არ იხსნება ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში. ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე, Fe რეაგირებს წყლის ორთქლთან, ანაცვლებს წყალბადს წყლის მოლეკულებიდან:

3 Fe + 4H 2 O (g) \u003d 4H 2

მის მექანიზმში ჟანგის პროცესი ელექტროქიმიური კოროზიაა. ჟანგის პროდუქტი წარმოდგენილია გამარტივებული ფორმით. ფაქტობრივად, წარმოიქმნება ცვლადი შემადგენლობის ოქსიდებისა და ჰიდროქსიდების ნარევის ფხვიერი ფენა. Al 2 O 3 ფილმისგან განსხვავებით, ეს ფენა არ იცავს რკინას შემდგომი განადგურებისგან.

კოროზიის სახეები

რკინის კოროზიისგან დაცვა

1. ურთიერთქმედება ჰალოგენებთან და გოგირდთან მაღალ ტემპერატურაზე.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

2Fe + 3F 2 = 2FeF 3

Fe + I 2 \u003d FeI 2

იქმნება ნაერთები, რომლებშიც ჭარბობს ბმის იონური ტიპი.

2. ურთიერთქმედება ფოსფორთან, ნახშირბადთან, სილიციუმთან (რკინა პირდაპირ არ ერწყმის N 2 და H 2, არამედ ხსნის მათ).

Fe + P = Fe x P y

Fe + C = Fe x C y

Fe + Si = FexSiy

წარმოიქმნება ცვლადი შემადგენლობის ნივთიერებები, ვინაიდან ბერთოლიდები (ნაერთებში ჭარბობს ბმის კოვალენტური ბუნება)

3. ურთიერთქმედება "არაჟანგვის" მჟავებთან (HCl, H 2 SO 4 დილ.)

Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2

ვინაიდან Fe მდებარეობს აქტივობის სერიაში წყალბადის მარცხნივ (E ° Fe / Fe 2+ \u003d -0.44V), მას შეუძლია გადაიტანოს H 2 ჩვეულებრივი მჟავებისგან.

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2

4. ურთიერთქმედება "დამჟანგვის" მჟავებთან (HNO 3, H 2 SO 4 კონს.)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+

კონცენტრირებული HNO 3 და H 2 SO 4 რკინას „პასივირებენ“, ამიტომ ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე ლითონი მათში არ იხსნება. ძლიერი გაცხელებით, ნელი დაშლა ხდება (H 2-ის გათავისუფლების გარეშე).

რაზბში. HNO 3 რკინა იხსნება, გადადის ხსნარში Fe 3+ კათიონების სახით და მჟავა ანიონი მცირდება NO *-მდე:

Fe + 4HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O

ის ძალიან კარგად იხსნება HCl და HNO 3 ნარევში

5. დამოკიდებულება ტუტეებთან

Fe არ იხსნება ტუტეების წყალხსნარებში. იგი რეაგირებს გამდნარ ტუტეებთან მხოლოდ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე.

6. ურთიერთქმედება ნაკლებად აქტიური ლითონების მარილებთან

Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu

Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

7. ურთიერთქმედება აირისებრ ნახშირბადის მონოქსიდთან (t = 200°C, P)

Fe (ფხვნილი) + 5CO (გ) \u003d Fe 0 (CO) 5 რკინის პენტაკარბონილი

Fe(III) ნაერთები

Fe 2 O 3 - რკინის ოქსიდი (III).

წითელ-ყავისფერი ფხვნილი, ნ. რ. H 2 O. ბუნებაში - "წითელი რკინის საბადო".

მიღების გზები:

1) რკინის ჰიდროქსიდის დაშლა (III)

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

2) პირიტის გამოწვა

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 8SO 2 + 2Fe 2 O 3

3) ნიტრატის დაშლა

ქიმიური თვისებები

Fe 2 O 3 არის ძირითადი ოქსიდი ამფოტერიზმის ნიშნებით.

I. ძირითადი თვისებები გამოიხატება მჟავებთან ურთიერთობის უნარში:

Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZH 2 O

Fe 2 O 3 + 6HCI \u003d 2FeCI 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HNO 3 \u003d 2Fe (NO 3) 3 + 3H 2 O

II. სუსტი მჟავა თვისებები. Fe 2 O 3 არ იხსნება ტუტეების წყალხსნარებში, მაგრამ მყარ ოქსიდებთან, ტუტეებთან და კარბონატებთან შერწყმისას წარმოიქმნება ფერიტები:

Fe 2 O 3 + CaO \u003d Ca (FeO 2) 2

Fe 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaFeO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + MgCO 3 \u003d Mg (FeO 2) 2 + CO 2

III. Fe 2 O 3 - მეტალურგიაში რკინის წარმოების საკვები:

Fe 2 O 3 + ZS \u003d 2Fe + ZSO ან Fe 2 O 3 + ZSO \u003d 2Fe + ZSO 2

Fe (OH) 3 - რკინის (III) ჰიდროქსიდი

მიღების გზები:

მიღებულია ტუტეების მოქმედებით ხსნად მარილებზე Fe 3+:

FeCl 3 + 3NaOH \u003d Fe (OH) 3 + 3NaCl

Fe(OH) 3-ის მიღების დროს – წითელ-ყავისფერი ლორწოვანი გარსების ნალექი.

Fe (III) ჰიდროქსიდი ასევე წარმოიქმნება Fe და Fe (OH) 2-ის დაჟანგვის დროს ნოტიო ჰაერში:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4Fe (OH) 3

4Fe(OH) 2 + 2Н 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3

Fe(III) ჰიდროქსიდი არის Fe 3+ მარილების ჰიდროლიზის საბოლოო პროდუქტი.

ქიმიური თვისებები

Fe(OH) 3 არის ძალიან სუსტი ფუძე (ბევრად სუსტი ვიდრე Fe(OH) 2). ავლენს შესამჩნევ მჟავე თვისებებს. ამრიგად, Fe (OH) 3-ს აქვს ამფოტერული ხასიათი:

1) მჟავებთან რეაქციები მარტივად მიმდინარეობს:

2) Fe(OH) 3-ის ახალი ნალექი იხსნება ცხელ კონც. KOH ან NaOH ხსნარები ჰიდროქსო კომპლექსების წარმოქმნით:

Fe (OH) 3 + 3KOH \u003d K 3

ტუტე ხსნარში, Fe (OH) 3 შეიძლება დაჟანგდეს ფერატებად (რკინის მჟავას H 2 FeO 4 მარილები, რომლებიც არ არის იზოლირებული თავისუფალ მდგომარეობაში):

2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O

Fe 3+ მარილები

ყველაზე პრაქტიკულად მნიშვნელოვანია: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe (NO 3) 3, Fe (SCN) 3, K 3 4 - ყვითელი სისხლის მარილი \u003d Fe 4 3 პრუსიის ლურჯი (მუქი ლურჯი ნალექი)

ბ) Fe 3+ + 3SCN - \u003d Fe (SCN) 3 Fe (III) თიოციანატი (სისხლის წითელი ხსნარი)

ხსნარებში რკინის გრავიმეტრული განსაზღვრისას ის ჯერ იჟანგება Fe3+-მდე, შემდეგ კი რკინის მარილის ჰიდროლიზი სრულდება NH4OH-ის მოქმედებით:

Fe3+ + H20 FeOH2+ + H+

Fe(OH)++ H2O -> Fe(OH)3I+ H+

როდესაც კალცინდება, Fe (OH) 3 (უფრო სწორად, წყალწყალა რკინის ოქსიდი Fe2O3-ZiH2O) კარგავს წყალს და გადაიქცევა უწყლო ოქსიდად:

2Fe(OH)3 -* Fe2O3+ 3H2Of

რომელიც იწონება. რკინის ჰიდროქსიდის ხსნადობა ძალიან დაბალია (PR = 3.2 10~38), ამიტომ ის რაოდენობრივად აგროვებს ოდნავ მჟავე ხსნარებიდანაც კი. დაბალი ხსნადობა იწვევს იმ ფაქტს, რომ ნალექის დროს ხსნარის შედარებითი ზეგაჯერება ძალიან მაღალია, ამიტომ ნალექი ამორფულია და აქვს ძალიან დიდი ზედაპირი. ნალექის უკეთესი კოაგულაციისთვის ნალექი წარმოებს ელექტროლიტის (ამონიუმის მარილების) თანდასწრებით გაცხელებით. ნალექი ადვილად არ პეპტირდება და მისი გარეცხვა შესაძლებელია ცხელი წყლით, მაგრამ თუ რეცხვა დიდხანს გაგრძელდა, უმჯობესია წყლის ნაცვლად გამოიყენოთ 1%-იანი NH4Cl ხსნარი. აუცილებელია სანთურზე ნალექის აალება ჰაერის წვდომით, განსაკუთრებით ქაღალდის ფილტრის წვის დროს; თავიდან უნდა იქნას აცილებული ხანგრძლივი კალცინაცია ისე, რომ არ მოხდეს რკინის ოქსიდის ნაწილობრივი შემცირება ნახშირბადით Fe3O4-მდე (და თუნდაც მეტალის რკინამდე).

განმარტების პროგრესი. მორის მარილის ხსნარს (7-10 მლ, რომელიც შეიცავს არაუმეტეს 0,1 გ რკინას) ემატება 10 მლ H2O, 3 გ x. თ NH4Cl1 ხსნარი თბება თითქმის ადუღებამდე (მაგრამ არა ადუღებამდე), წვეთ-წვეთად უმატებენ 1-2 მლ კონცენტრირებულ HNO3-ს მორევით და აცხელებენ კიდევ 3-5 წუთის განმავლობაში. შემდეგ ხსნარს ემატება 100-150 მლ ცხელი წყალი და NH4OH (1:I) მორევით, სანამ არ გამოჩნდება ამიაკის ნათელი სუნი **; ნალექით ხსნარი ტოვებს 5 წუთს და იწყება ფილტრაცია.

* ეს განმარტება საგანმანათლებლო ხასიათს ატარებს და ამორფული ნალექების დეპონირების კარგ მაგალითს წარმოადგენს. პრაქტიკაში, რკინის განსაზღვრის ტიტრიმეტრული მეთოდები ჩვეულებრივ გამოიყენება უფრო ზუსტი და სწრაფი.

** ამიაკის დამატებისას უნდა დარწმუნდეთ, რომ ხსნარს მისი სუნი აქვს; რკინის ჰიდროქსიდის ნალექი არ არის ამფოტერული, ამიტომ NH4OH-ის უმნიშვნელო ჭარბი რაოდენობა არ არის კრედიგის განმარტებით.

ის უნდა გაიფილტროს საშუალო სიმკვრივის ფილტრით (თეთრი ლენტი) დიამეტრით 9 სმ. ნალექიდან სითხის ფილტრზე გადაწურვის შემდეგ ფილტრი რამდენჯერმე ირეცხება ცხელი წყლით დეკანტაციით. ამის შემდეგ ნალექი გადადის ფილტრში, მინაზე და ჯოხზე დარჩენილი ნალექის ნაწილაკები ამოღებულია ნაცარი ფილტრის ნაჭრებით.

ფილტრზე ნალექის რეცხვა გრძელდება მანამ, სანამ Cb მთლიანად არ მოიხსნება, ანუ სანამ სარეცხი წყლის ნაწილი, HNO3-ით დამჟავებული, არ შეწყვეტს სიმღვრივეს AgNO3-ით. ფილტრზე ნალექი შეუძლებელია, ის შრება, არხები წარმოიქმნება. მას და მომავალში სარეცხი სითხე ნალექიდან დამაბინძურებლებს არ ამოიღებს.

გარეცხილი ნალექი აშრობს და, ჯერ კიდევ ოდნავ ნესტიანი, ფილტრთან ერთად, გადადის მუდმივ წონამდე კალცირებულ ჭურჭელში. შემდეგ ფილტრს ფრთხილად აშრობენ და აანხშირებენ პატარა სანთურის ცეცხლზე ისე, რომ არ დაიწვას. შემდეგ მას ნაცარი ასხამენ და გაცხელების თანდათანობით გაზრდით, ნალექით ჭურჭელი კალცინდება მუდმივ წონამდე. უმჯობესია ნალექის კალცინატირება მაფლის ღუმელში 800-900 °C ტემპერატურაზე.

Გაანგარიშება. ნალექის მასის აღმოჩენის შემდეგ, გამოთვალეთ რამდენ რკინას შეიცავს იგი გარდაქმნის ფაქტორის გამოყენებით.

ანალოგიურად, რკინა განისაზღვრება მის შემცველ სხვადასხვა ობიექტებში. მაგალითად, რკინის მავთულის გაანალიზებისას, მისი ნიმუში * (დაახლოებით 0,1 გ) იხსნება 10-15 მლ 2N-ში გაცხელებისას. HNO3. Fe(NO3J3) ხსნარი გაანალიზებულია ზემოთ აღწერილი წესით, Fe2O3 ნალექში რკინის რაოდენობის აღმოჩენის შემდეგ, გამოითვლება მავთულის ნიმუშში რკინის პროცენტი.

მოსწავლის მომზადების მეთოდოლოგია გადაწყვეტილების მისაღებად

დავალებები C 2 (სააზროვნო ექსპერიმენტი) გამოყენება ქიმიაში

2012 წელს ქიმიაში ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის C2 დავალება ცვლილებას ითვალისწინებს. მოსწავლეებს შესთავაზებენ ქიმიური ექსპერიმენტის აღწერას, რომლის მიხედვითაც მათ უნდა დაწერონ 4 რეაქციის განტოლება.

ამ ამოცანის შინაარსი და სირთულის დონე შეგვიძლია ვიმსჯელოთ 2012 წლის USE ვერსიის დემო ვერსიით. დავალება ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად: ცხელ კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში რკინის გახსნით მიღებული მარილი დამუშავდა ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარის ჭარბი რაოდენობით. ჩამოყალიბებული ყავისფერი ნალექი გაფილტრული და გამხმარი იყო. შედეგად მიღებული ნივთიერება რკინით იყო შერწყმული. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

დავალების შინაარსის ანალიზი აჩვენებს, რომ პირველი ორი ნივთიერება, რომელიც შედის რეაქციაში, მითითებულია მკაფიო ფორმით. ყველა სხვა რეაქციისთვის მითითებულია რეაგენტი და პირობები. რჩევები შეიძლება ჩაითვალოს მიღებული ნივთიერების კლასის, მისი აგრეგაციის მდგომარეობის, დამახასიათებელი ნიშნების (ფერი, სუნი) მითითებად. გაითვალისწინეთ, რომ ორი რეაქციის განტოლება ახასიათებს ნივთიერებების განსაკუთრებულ თვისებებს (1 - კონცენტრირებული გოგირდმჟავას ჟანგვითი თვისებები; 4 - რკინის ოქსიდის (III) ჟანგვის თვისებები), ორი განტოლება ახასიათებს არაორგანული ნივთიერებების ყველაზე მნიშვნელოვანი კლასების ტიპურ თვისებებს ( 2 - იონგაცვლის რეაქცია მარილისა და ტუტეს ხსნარებს შორის, 3 - უხსნადი ფუძის თერმული დაშლა).

t o C NaOH (მაგ.) t o C + Fe/t o C

Fe + H 2 SO 4 (c) → მარილი → ყავისფერი ნალექი → X → Y

მონიშნეთ მინიშნებები, ძირითადი პუნქტები, მაგალითად: ყავისფერი ნალექი - რკინის (III) ჰიდროქსიდი, მიუთითებს იმაზე, რომ მარილი წარმოიქმნება რკინის იონის მიერ (3+).

2Fe + 6H 2 SO 4 (c) → Fe 2 (SO 4) 3+ 3SO 2 + 6H 2 O

Fe 2 (SO 4) 3+ 6NaOH(c) → 2 Fe(OH)3+ 3Na2SO4

2Fe(OH)3→ Fe2O3+ 3H2O

Fe2O3+ Fe → 3 FeO

რა სირთულეები შეიძლება შეუქმნას მოსწავლეებს ასეთ დავალებებს?

1. ნივთიერებებთან მოქმედების აღწერა (ფილტრაცია, აორთქლება, გამოწვა, კალცინაცია, შედუღება, შერწყმა). მოსწავლეებმა უნდა გაიგონ, სად ხდება ფიზიკური ფენომენი ნივთიერებასთან და სად ხდება ქიმიური რეაქცია. ყველაზე ხშირად გამოყენებული მოქმედებები ნივთიერებებთან აღწერილია ქვემოთ.

ფილტრაცია- ჰეტეროგენული ნარევების გამოყოფის მეთოდი ფილტრების გამოყენებით - ფოროვანი მასალები, რომლებიც საშუალებას აძლევს სითხეს ან აირს გაიაროს, მაგრამ ინარჩუნებს მყარ ნივთიერებებს. თხევადი ფაზის შემცველი ნარევების გამოყოფისას ფილტრზე რჩება მყარი, ფილტრატი .

აორთქლება -ხსნარების კონცენტრაციის პროცესი გამხსნელის აორთქლების გზით. ზოგჯერ აორთქლება ხდება გაჯერებული ხსნარების მიღებამდე, მყარი ნივთიერების შემდგომი კრისტალიზაციის მიზნით კრისტალური ჰიდრატის სახით, ან სანამ გამხსნელი მთლიანად არ აორთქლდება სუფთა გამხსნელის მისაღებად.

ანთება -ნივთიერების გათბობა მისი ქიმიური შემადგენლობის შესაცვლელად.

კალცინაცია შეიძლება განხორციელდეს ჰაერში და ინერტული აირის ატმოსფეროში.

ჰაერში კალცინირებისას კრისტალური ჰიდრატები კარგავენ კრისტალიზაციის წყალს:

CuSO 4 ∙5H 2 O → CuSO 4 + 5H 2 O

თერმულად არასტაბილური ნივთიერებები იშლება (უხსნადი ფუძეები, ზოგიერთი მარილი, მჟავები, ოქსიდები): Cu(OH) 2 →CuO + H 2 O; CaCO 3 → CaO + CO 2

ნივთიერებები, რომლებიც არამდგრადია ჰაერის კომპონენტების მოქმედების მიმართ, კალცინისას იჟანგება, რეაქციაში შედის ჰაერის კომპონენტებთან: 2Сu + O 2 → 2CuO;

4Fe(OH) 2 + O 2 →2Fe 2 O 3 + 4H 2 O

კალცინაციის დროს დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად პროცესი ტარდება ინერტულ ატმოსფეროში: Fe (OH) 2 → FeO + H 2 O.

შედუღება, შერწყმა -ეს არის ორი ან მეტი მყარი რეაქტანტის გათბობა, რაც იწვევს მათ ურთიერთქმედებას. თუ რეაგენტები მდგრადია ჟანგვის აგენტების მოქმედების მიმართ, მაშინ აგლომერაცია შეიძლება განხორციელდეს ჰაერში:

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaAlO 2 + CO 2

თუ ერთ-ერთი რეაგენტი ან რეაქციის პროდუქტი შეიძლება დაჟანგდეს ჰაერის კომპონენტებით, პროცესი ტარდება ინერტული ატმოსფეროში, მაგალითად: Сu + CuO → Cu 2 O.

წვა- თერმული დამუშავების პროცესი, რომელიც იწვევს ნივთიერების წვას (ვიწრო გაგებით. გამოწვა არის ქიმიური წარმოებისა და მეტალურგიის ნივთიერებებზე თერმული ზემოქმედების მრავალფეროვნება). იგი ძირითადად გამოიყენება სულფიდურ მადნებთან მიმართებაში. მაგალითად, პირიტის სროლა:

4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2. ნივთიერებების დამახასიათებელი ნიშნების აღწერა (ფერი, სუნი, აგრეგაციის მდგომარეობა).

ნივთიერებების დამახასიათებელი ნიშნების მითითება უნდა იყოს მინიშნება სტუდენტებისთვის ან შესრულებული მოქმედებების სისწორის შემოწმება. თუმცა, თუ მოსწავლეები არ იცნობენ ნივთიერებების ფიზიკურ თვისებებს, ასეთი ინფორმაცია ვერ უზრუნველყოფს დამხმარე ფუნქციას სააზროვნო ექსპერიმენტის ჩატარებისას. ქვემოთ მოცემულია გაზების, ხსნარების, მყარი ნივთიერებების ყველაზე დამახასიათებელი ნიშნები.

აირები:

მოხატული: Cl2- ყვითელი მწვანე; NO 2- ყავისფერი; O 3- ლურჯი (ყველას აქვს სუნი). ყველა შხამიანია, წყალში იხსნება, Cl2და NO 2რეაგირება მასთან.

უფერო, უსუნო: H 2 , N 2 , O 2 , CO 2 , CO (შხამი), NO (შხამი), ინერტული აირები. ყველა ცუდად იხსნება წყალში.

უფერო სუნით: HF, HCl, HBr, HI, SO 2 (მძაფრი სუნი), NH 3 (ამიაკი) - წყალში ძალიან ხსნადი და შხამიანი,

PH 3 (ნიორი), H 2 S (დამპალი კვერცხები) - წყალში ოდნავ ხსნადი, შხამიანი.

ფერადი გადაწყვეტილებები:

შეღებილი დრენაჟი,

წარმოებული გადაწყვეტილებების ურთიერთქმედებისას

სხვა ფერადი ნივთიერებები

ეს, რა თქმა უნდა, არის მინიმალური ინფორმაცია, რომელიც შეიძლება სასარგებლო იყოს C2 ამოცანების გადასაჭრელად.

C2 ამოცანების ამოსახსნელად მოსწავლეების მომზადების პროცესში შეგიძლიათ შესთავაზოთ ისინი დავალებების ტექსტების შედგენა გარდაქმნების სქემების შესაბამისად . ეს დავალება მოსწავლეებს საშუალებას მისცემს აითვისონ ტერმინოლოგია და დაიმახსოვრონ ნივთიერებების დამახასიათებელი ნიშნები.

მაგალითი 1:

t o C t o C/H 2 HNO 3 (კონს) NaOH, 0 o C

(CuOH) 2 CO 3 → CuO → Cu → NO 2 → X

ტექსტი:მალაქიტი კალცინირებული იყო, მიღებული შავი მყარი თბებოდა წყალბადის ნაკადში. მიღებული წითელი ნივთიერება მთლიანად იხსნება კონცენტრირებულ აზოტმჟავაში. გამოთავისუფლებული ყავისფერი აირი გადადიოდა ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ცივ ხსნარში.

მაგალითი 2:

O 2 H 2 S ხსნარი t o C/Al H 2 O

ZnS → SO 2 → S → Al 2 S 3 → X

ტექსტი:თუთიის სულფიდი კალცინირებული იყო. მიღებულ გაზს მძაფრი სუნით გადაჰყავდათ წყალბადის სულფიდის ხსნარში ყვითელი ნალექის წარმოქმნამდე. ნალექი იყო გაფილტრული, გამხმარი და შერწყმული ალუმინის. მიღებული ნაერთი მოთავსებულია წყალში, სანამ რეაქცია არ დასრულებულა.

შემდეგი ნაბიჯი არის სტუდენტების თხოვნა ნივთიერების გარდაქმნის ორივე სქემა და ამოცანების ტექსტები. რა თქმა უნდა, ამოცანების „ავტორებმა“ უნდა წარადგინონ და საკუთარი გადაწყვეტა . ამავდროულად, მოსწავლეები იმეორებენ არაორგანული ნივთიერებების ყველა თვისებას. და მასწავლებელს შეუძლია შექმნას დავალებების ბანკი C2. ამის შემდეგ შეგიძლიათ გადადით ამოცანების ამოხსნაზე С2 . პარალელურად მოსწავლეები ტექსტის მიხედვით ადგენენ გარდაქმნების სქემას, შემდეგ კი შესაბამის რეაქციის განტოლებებს. ამისათვის, ამოცანის ტექსტში ხაზგასმულია საცნობარო პუნქტები: ნივთიერებების სახელები, მათი კლასების მითითება, ფიზიკური თვისებები, რეაქციების ჩატარების პირობები, პროცესების სახელები.

მოდით მივცეთ რამდენიმე დავალების მაგალითები.

მაგალითი 1 მანგანუმის (II) ნიტრატი კალცინირებული იყო და მიღებულ ყავისფერ მყარს დაემატა კონცენტრირებული მარილმჟავა. წარმოქმნილი აირი გადადიოდა ჰიდროსულფიდის მჟავაში. მიღებული ხსნარი ქმნის ნალექს ბარიუმის ქლორიდით.

გადაწყვეტილება:

· მხარდაჭერის მომენტების იზოლაცია:

მანგანუმის (II) ნიტრატი- Mn(NO 3) 2,

კალცინირებული- თბება დაშლამდე,

მყარი ყავისფერი მატერია- MnO 2,

კონცენტრირებული მარილმჟავა-HCl,

გოგირდწყალბადმჟავა - ხსნარი H 2 S,

ბარიუმის ქლორიდი - BaCl 2 წარმოქმნის ნალექს სულფატის იონთან ერთად.

t o C HCl H 2 Sp-r BaCl 2

Mn(NO 3) 2 → MnO 2 → X → Y → ↓ (BaSO 4 ?)

1) Mn(NO 3) 2 → MnО 2 + 2NO 2

2) MnO 2 + 4 HCl → MnCl 2 + 2H 2 O + Cl 2 (გაზი X)

3) Cl 2 + H 2 S → 2HCl + S (არ არის შესაფერისი, რადგან არ არსებობს პროდუქტი, რომელიც აგროვებს ბარიუმის ქლორიდს) ან 4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O → 8HCl + H 2 SO 4

4) H 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2HCl

მაგალითი 2 ნარინჯისფერი სპილენძის ოქსიდი მოათავსეს კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში და გაცხელეს. მიღებულ ლურჯ ხსნარს დაემატა კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარის ჭარბი რაოდენობა. მიღებული ლურჯი ნალექი გაფილტრული იყო, გამხმარი და კალცინირებული. ამგვარად მიღებულ მყარ შავ ნივთიერებას ათავსებდნენ შუშის მილში, აცხელებდნენ და ზედ ამიაკით გადაავლებდნენ.

გადაწყვეტილება:

· მხარდაჭერის მომენტების იზოლაცია:

ნარინჯისფერი სპილენძის ოქსიდი– Cu 2 O,

კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა- H 2 SO 4,

ლურჯი ხსნარი- სპილენძის (II) მარილი, СuSO 4

Კალიუმის ჰიდროქსიდი-KOH,

ლურჯი ნალექი - Cu(OH)2,

კალცინირებული -თბება დაშლამდე

მყარი შავი მატერია CuO,

ამიაკი- NH3.

· გარდაქმნების სქემის შედგენა:

H 2 SO 4 KOH t o C NH 3

Cu 2 O → СuSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ → CuO → X

რეაქციის განტოლებების შედგენა:

1) Cu 2 O + 3Н 2 SO 4 → 2СuSO 4 + SO 2 + 3H 2 O

2) СuSO 4 + 2KOH → Cu(OH) 2 + K 2 SO 4

3) Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O

4) 3CuO + 2NH 3 → 3Cu + 3H 2 O + N 2