Удаление механических примесей.

Приготовили раствор поваренной соли. Растворили 5г соли в 25мл горячей дистиллированной воды. Фильтрованием отделили механические примеси и провели качественный анализ с целью удаления характера растворимых примесей.

2. Открытие примесей в отдельных пробах.

Предварительный анализ примесей состоит в открытии ионов по средствам специфических реакций. В растворе могут быть ионы SO₄^2-, Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺.

Открытие ионов производится в следующей последовательности:

Открытие SO₄^2-.

К нескольким каплям исследуемого раствора прилили немного HCl, BaCl_2. Образование белого кристаллического осадка указывает на присутствие ионов SO₄^2- в растворе.

Na₂SO₄ + BaCl ₂ = Ba SO₄+ 2NaCl

SO₄^2- + Ba ²⁺ = Ba SO₄

Открытие Ca²⁺

К небольшому количеству капель полученного раствора, подкисленного уксусной кислотой, прилили несколько капель оксалата аммония. Образование белого осадка укажет на присутствие иона кальция в растворе.

CaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄ + 2NH₄Cl

Ca²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄

Открытие K⁺

К 6 каплям раствора прилили несколько капель уксусной кислоты и кобольтонитрита натрия. Образование желтого осадка укажет на присутствие калия в растворе.

2KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] = K₂Na[Co(NO₂)₆] + 2NaCl

_{желтый кристаллический осадок}

2 K⁺ + 3Na⁺ + Co(NO₂)₆⁺ = K₂Na[Co(NO₂)₆] + 2Na⁺

Открытие Mg²⁺

Для того чтобы открыть ион магния, надо удалили из раствора ион кальция, который мешает его открыть. Для этого осаждали кальций раствором соды, и образующийся осадок отфильтровали и проверили на полноту осаждения ионов кальция.

В фильтрате открыли ион магния. Для этого к 5-6 каплям раствора прилили раствор HCl до кислой реакции (по лакмусу) и 5-6 капель Na₂HPO₄, затем аммиак до щелочной реакции. Образование кристаллического осадка укажет на присутствие магния.

MgCl₂ + Na₂HPO₄ + NH₄OH = Mg NH₄ PO₄ + 2NaCl + H₂O

Mg²⁺ + NH₄ ²⁺ +HPO₄^2- = Mg NH₄ PO₄ + H⁺

3. Удаление химических примесей из раствора поваренной соли.

3.1. 12г поваренной соли растворили в 36 мл дистиллированной воды. Фильтрованием через складчатый фильтр удалили механические примеси. Фильтрат, после удаление примесей, подкислили HCl, нагрели до кипения и прилили к нему горячий раствор хлористого бария (5мл) для удаления ионов SO₄^2-. Дали смеси постоять 15 мин, проверили на полноту осаждения и отфильтровали.

3.2. К фильтрату после удаления SO₄^2- прилили 5мл раствора NaOH для удаления ионов магния и 10мл раствора соды для удаления ионов кальция и бария, смесь прокипятили, дали отстояться и отфильтровали.

3.3. Полученный фильтрат нейтрализовали раствором HCl до кислой реакции (по лакмусу).

3.4. Раствор упарили до кашицы (до сухого упаривания нельзя, так как хлористый барий должен отстаиваться в маточном растворе) и охладили.

3.5. Кристаллы отфильтровали через воронку Бюхнера и сушили в сушильном шкафу. Сухую соль взвесили, сделают расчет практического выхода:

Расчеты:

1.1 Расчет практического выхода с учетом коэффициента растворимости.

Коэффициент растворимости хлорида натрия при 100⁰С равен 10 г в 100 г воды. Так как упаривание производиться примерно до 10 мл раствора, расчет ведем по пропорции:

100г H₂O – 40г NaCl

10г H₂O – Х

Теоретический выход составляет:

12г – 4г = 8г NaCl

Практический выход составляет:

8г NaCl – 100%

7,9г навески - Х

Х=7,9*100/8=98,8%

Контрольные вопросы:

1. Формула поваренной соли – соль, какой кислоты, способы получения, тип химической связи.

NaCl – соль соляной кислоты HCl. Получить хлорид натрия можно проведением реакции нейтрализации соляной кислоты карбонатом натрия. В ходе реакции образуется раствор хлорида натрия в воде и выделяется углекислый газ

Na₂CO₃ + HCl = NaCl + H₂O+CO₂

Тип химической связи: ионная.

2. Какие могут быть примеси в поваренной соли?

Примеси: ионы SO₄^2-, Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺.

3. Качественные реакции на ионы – примеси. (ответ см. выше).

4. Коэффициент растворимости NaCl при 0⁰С, при 20⁰С, 100⁰С.

при 0⁰С - 35,7 г; при 20⁰С - 36г; 100⁰С - 40 г

5. Ход работы по отчистки NaCl. (ответ см. выше).

6. Расчет практического выхода NaCl. (ответ см. выше).

7. Лабораторное оборудование при работе с отчисткой NaCl. (ответ см. выше).

8. Структура комплексной соли Na₃[Co(NO₂)₆].

9. Гидролиз соли Na₂HPO_4.

Na₂HPO₄ + H₂O↔ H₂PO₄^2- +OH¯

---

Дата добавления: 2015-07-08