Szervetlen kémiai laboratóriumi gyakorlatok

Tartalom

TARTALOMJEGYZÉK
oldal
BEVEZETÉS
1. A NEMFÉMES ELEMEK 1
1.1. A hidrogén 1
1.1.1. A hidrogén előállítása alkálifémek és víz reakciójával 1
1.1.2. Kalcium és magnézium reakciója vízzel 1
1.1.3. Hidrogén előállítása savból, illetve bázisból 1
1.1.4. Nascens és molekuláris hidrogén hatása KMnO4 oldatra 2
1.1.5. Réz(II)-oxid redukciója hidrogénnel 2
1.1.6. A hidrogén égése és a keletkező H202 kimutatása
1.1.7 A hidrogén hővezető-képessége 3
1.1.8. Kalcium-(di)hidrid, CaH2 előállítás 3
1.1.9. A hidroxonium, H30+ kimutatása indikátorokkal 4
1.1.10. A hidroxonium- és karbonátion reakciója 4
1.1.11. Hidridek reakciója vízzel 4 1.2. A halogének 4
1.2.1. A klór 4
1.2.1.1. A klór előállítása 4
1.2.1.2. A klór reakciója a fémekkel 4
1.2.1.3. A klór hidrolízise 5
1.2.1.4. A klór reakciója halogenidionokkal 5
1.2.1.5. A klór oxidáló hatása 5
1.2.1.6. A hipoklorition oxidáló tulajdonsága 5
1.2.1.7. A hipoklorition diszproporcionálódási reakciója 6
1.2.1.8. Klórdurranógáz 6
1.2.2. Abróm 6
1.2.2.1. A bróm előállítása kálium-bromátoldatból nátrium-hidrogén-szulfittal 6
1.2.2.2. Bróm reakciója vörösfoszforral 6
1.2.2.3. A bróm oldódása vízben és szerves oldószerben 7
1.2.3. A jód 7
1.2 .3 .1. A jód előállítása kálium-jodátoldatból nátrium-hidrogén-szulfittal 7
1.2.3.2. Jód reakciója vörösfoszforral 7
1.2.3.3. A jód oldódása vízben és szerves oldószerben 7
1.2.3.4. A jód és a keményítő reakciója 7
1.2.3 .5. A jód tisztítása szublimációval 8
1.2.3 .6. A jód reakciója nátrium-tioszulfáttal 8
1.2.4. Ahalogenidek 8
1.2.4.1. A fluoridion reakciói 8
1.2.4.2. A kloridion reakciói 9
1.2.4.3. A bromidion reakciói 10
1.2.4.4. A jodidion reakciói 11
1.2.5. A hidrogén-halogenidek
1.2.5.1. A hidrogén-fiuorid
1.2.5.2. A hidrogén-klorid 12
1.2.5.3. A hidrogén-bromid 13
1.2.5.4. A hidrogén-jodid 14
1.2.6. A halogének oxosavai és azok sói 14
1.2.6.1. A hipoklórossav 14
1.2.6.2. A klórsav 15
1.2.6.3. Abrómsav 16
1.2.6.4. Ajódsav 17
1.2.6.4.1. A jódsav előállítása 17
1.2.6.4.2. Nátrium-jodát előállítása 17
1.2.6.4.3. A jodátion reakciói 18
1.2.6.5. A perklorátok 19
1.2.6.5.1 Kálium-[tetraoxo-klorát(VII)], KC104 előállítása 19
1.2.6.5.2. A perklorátion reakciói 19
1.2.7. A halogének oxidjai 20
1.2.7.1. Klór(I)-oxid előállítása 20
1.2.7.2. Jód(V)-oxid előállítása 21
1.2.8. A halogének egymással alkotott vegyületei. Interhalogének 21
1.2.8.1. Jód(I)-klorid előállítása 21
1.28.2. Jód(lII)-klorid előállítása 22
1.2.8.3. Jód(I)-bromid előállítása 22
1.3. Az oxigén 23
1.3.1. Az oxigén előállítása KMn04 hevítésével 23
1.3.1.1. Reakciók oxigénnel 23
1.3 .2. Az ózon előállítása 24
1.3.2.1. Kísérletek ózonnal 24
1.3.3. A hidrogén-peroxid, H202 25
1.3.3.1. A hidrogén-peroxid előállítása sóiból 25
1.3.3.2. A hidrogén-peroxid reakciói 25
1.3.3.3. A hidroxidion reakciói 27
1.4. A ken és vegyületei 27
1.41. A kén megjelenési formái és reakciói 27
1.4.1.1. A kén megjelenési formái 27
1.4.1.2. A kén reakciója fémekkel 28
1.4.1.3. A kén reakciója klórral 28
1.4.1.4. A kén reakciója oxigénnel 29
1.4.2. Szulfidok 29
1.4.2.1. Hidrogén-szulfid előállítása laboratóriumban 29
1.4.2.2. A hidrogén-szulfid égése 30
1.4.2.3. Poliszulfidok előállítása 30
1.4.2.4. A szulfidion reakciói 30
1.4.3. Kén-oxidok, oxosavak és sóik 32
1.4.3.1. Kén-dioxid előállítása 32
1.4.3.1.1. Reakciók kén-dioxiddal 32
II
1.4.3.2. Kén-trioxid előállítása laboratóriumban 33
1.4.3.3. Dikálium-peroxo-díszulfát, K2S2Og előállítása 33
1.4.3.4. Nátrium-szulfit, Na2S03 előállítása 34
1.4.3.5. Nátrium-tioszulfát, Na2S203 előállítása 35
1.4.3.6. Nálrium-ditionit, Na2S2Ü4 előállítása 35
1.4.3.7. Kálium-diszulfil, K2S205 előállítása 36
1.4.3.8. A szulfition reakciói és a kénessav tulajdonságai 37
1.4.3.9. A kénsav tulajdonságai 39
1.4.3.10. A szulfátion reakciói 39
1.4.3.11. A tioszulfátion reakciói 40
1.4.3.12. Peroxo-dikénsav és peroxo-monokénsav (Caro-féle sav) reakciói és tulajdonságai. Dihidrogcn-[hexaoxo-peroxo-diszulfát] és dihidrogén-[trioxo-peroxo-szulfát] 42
1.4.3.13. A tiocianátion előállítása és reakciói 43
1.4.3.14. Savhalogenidek 44
1.5. A szelén 47
1.5.1. A szelén hevítése 47
1.5.2. A szelén égése 47
1.5.3. A szelenit-és szelenátion reakciói 47
1.6. A nitrogén és vegyületei 48
1.6.1. A nitrogén laboratóriumi előállítása 48
1.6.2. A nitrogén-oxidok előállítása és tulajdonságaik 49
1.6.3. Az ammónia 51
1.6.3.1. Az ammónia laboratóriumi előállítása 51
1.6.3.2. Az ammónia tulajdonságai 51
1.6.3.3. Fémnátrium oldása cseppfolyós ammóniában 52
1.6.3.4. A cseppfolyós ammónia stabilitása 53
1.6.3.5. Az ammóniumion reakciói 53
1.6.4. Nátrium-amid, NaNH2 előállítása 54
1.6.5. Magnézium(II)-nitrid, Mg2N2 előállítása 54
1.6.6. A nitritek és nitrátok tulajdonságai és reakciói 56
1.6.6.1. Nátrium-nitrit, NaN02 előállítása 56
1.6.6.2. A salétromsav, a salétromossav és a nitrition reakciói 56
1.6.6.3. A salétromsav és a nitrátion reakciói 58
1.7. A foszfor és vegyületei 59
1.7.1. Az elemi foszfor tulajdonságai 59
1.7.1.1. A foszformódosulatok oldhatósága 59
1.7.1.2. A foszfor reakciója oxigénnel 59
1.7.1.3. A két foszformódosulat gyulladási hőfokának összehasonlítása 59
1.7.1.4. A vörösfoszfor szublimációja 60
1.7.2. A foszfor reakciója halogénekkel 60
1.7.2.1. A foszfor-halogenidek reakciója vízzel 62
1.7.3. Difoszfor-pentaoxid, P205 előállítása 63
1.7.3.1. Kísérletek difoszfor-pentaoxiddal 63
1.7.4 A foszfonsav, H2PH03 63
1.7.4.1. A foszfonsav előállítása 63
III
1 7.4.2. A foszfonsav reakciói 64
\.1.5. A foszforsav, H3PO„ és sói 64
1.7.5.1. A foszfátion reakciói 64
1 7 5 2 Primer-, szekunder- és tercier-foszfátok megkülönböztetése 66
1.7.6. Foszfor kimutatása. Mitscherlich próba 66
1.8. A szén cs vegyületei 67
1.8.1. A szén-dioxid 67
1.8.1.1. Szárazjég előállítása és tulajdonságai 67
1.8.1.2. Szén-dioxid előállítása 67
1.8.1.3. A szénsav és a szén-dioxid tulajdonságai és reakciói 68
1.8.1.4. A karbonátion reakciói 69
1.8.2. A szén-monoxid 69
1.8.2.1. A szén-monoxid előállítása 69
1.8.2.2. A szén-monoxid tulajdonságai és reakciói 70
1.8.3. A kalcium-karbid, CaC2 előállítása 70
1.8.3.1. A kalcium-karbid reakciója vízzel 71
1.8.4. A hidrogén-cianid, HCN és sói 71
1.8.4.1. A hidrogén-cianid gyenge sav jellege 71
1.8.4.2. A cianidion reakciói 71
1.8.5. Az ecetsav, CH3COOH és sói 72
1.8.6 Az oxálsav és sói 73
1.8.7 A hangyasav és a formiátok 74
2. A FÉLFÉMEK
2.1. A bór cs vegyületei 77
2.1.1. A bór égése 77
2.1.2 A bór reakciója klórral 77
2.1.3. A bórsav reakciója nátrium-kloriddal 77
2.1.4. A bórsav észterképződése 77
2.1.5. A bórsav előállítása 78
2.1.6. A bóraxgyöngy próba 78
2.1.7. A borátion reakciói 78
2.2. Az alumínium és vegyületei 79
2.2.1. Az alumínium reakciója savakkal és lúgokkal 79
2.2.2. Az alumínium oxidációja 79
2.2.3. Vízbontása alumíniummal 80
2.2.4. Az alumínium-hidroxid amfoter jellege 80
2.2.5 Az alumíniumtermit reakció 80
2.2.6. Timsó előállítása 81
2.2.7. Az alumínium reakciói 81
2.3. A szilícium és vegyületei 82
2.3.1. A szilícium előállítása 82
2.3.2 A szilícium égése 83
2.3.3 A szilícium oldódása 83
2.3.4. Az üveg és a kvarc hőtágulása 83
2.3.5. A szilícium-dioxid oldhatósága 83
IV
2.3.6. Az üveg oldódása vízben 84
2.3.7. A szilikátok előállítása 84
2.3.8. A szilikátok reakciói 84
2.4. Az arzén cs vegyületei 85
2.4.1. Az arzén előállítása 85
2.4.2. Arzén-triklorid előállítása 85
2.4.3. Arzén-hidrogén előállítása, arzén kimutatása 86
2.4.4. Az arzén(III)ion reakciói 87
2.4.5. Az arzén(V)ion reakciói 88
2.5. Az antimon és vegyületei 8()
2.5.1. Antimon-triklorid előállítása 89
2.5.2. Az anlimon(III)ion reakciói 90
2.5.3. Az antimon(V)ion reakciói 92
3. A MÁSODFAJÚ FÉMEK 95
3.1. A réz és vegyületei 95
3.1.1. Savak hatása rézre 95
3.1.2. Cementálási reakció 95
3.1.3. A réz(II)-oxid redukciója 9 5
3.1.4. Réz(II)-vegyüleíek redukciója 95
3.1.5. A réz(II)ionok reakciói 96
3.1.6. Víznyomok kimutatása réz(II)-szulfáttal 97
3.1.7. A réz lángfestése 97
3.1.8. Réz(I)-[tetrajodo-merkurát(II)l előállítása 98
3.1.9. A [Cu(NH,)4]S0,.H20 előállítása 98
3.1.10. A K7[Cu(IOfi)2] előállítása 98
3.2. Az ezüst és vegyületei 98
3.2.1. Ezüsttükör előállítása 98
3.2.2. Az ezüstion reakciói 98
3.2.3 Ezüst-permanganát előállítása 100
3.2.4. Ezüst-[letrajodo-merkurát(II)] előállítása 100
3.3. Az arany vegyületei 100
3.3.1 Arany(IlI)-klorid 100
3.3.2. Az arany(III)ion redukálása 100
3.4. A magnézium és vegyületei 100
3.4.1. Magnézium és víz reakciója 100
3.4.2. Magnézium-oxid oldatósága vízben 101
3.4.3. Magnézium reakciója savakkal, illetve lúgokkal 101
3.4.4. A magnézium égése S02 és C.02 atmoszférában 101
3.4.5. A magnéziumion reakciói 101
3.4.6. Magnézium(II)-nitrid előállítása 102
3.5. A cink és vegyületei 102
3.5.1. A cink oldódása savakban és lúgokban 102
3.5.2. A cink égése 102
3.5.3. A cink(II)ion reakciói 102
3.6. A kadmium és vegyületei 104
3 .6.1. A kadmium(II)ion reakciói 104
3.6.2. Kadmium-acetát előállítása 105
3.7. A higany és vegyületei 105
3.7.1. A higany előállítása 105
3.7.2. A higany oldódása 105
3.7.3. Cink-, kadmium-és ólomamalgám előállítása 105
3.7.4. A higany tisztítása 105
3.7.5. A dihigany(I)ion (Hg22") reakciói 107
3.7.6. A higany(II)ion (Hg24) reakciói 108
3.8. A tallium és vegyületei 109
3.8.1. A tallium(I)ion reakciói 109
3.9. Az ón cs vegyületei 110
3.9.1. Az ón oldódásának vizsgálata 110
3.9.2. Ónozás 110
3.9.3. Az ón(II)ion reakciói 110
3.9.4. Az ón(IV)ion reakciói 111
3.9.5. Lumineszcencia próba 111
3.9.6. Ón(IV)-klorid előállítása 111
3.10. Az ólom cs vegyületei 112
3.10.1. Kristályos ólom előállítása 112
3.10.2. Az ólom oldódása savakban 112
3.10.3. Az ólom(II)ion reakciói 112
3.10.4. Ólom(II)-oxid előállítása 113
3.10.5. Ólom(IV)-oxid előállítása 113
3.10.6. Triólom-letraoxid előállítása 114
3.11. A bizmut és vegyületei 114
3.11.1 AbÍ7.mut(HI)ion reakciói 114
4. AZ ALKÁLIFÉMEK 117
4.1. Az alkálifémek lángfestése 117
4.2. A nátrium fémes fényének bemutatása 118
4.3. Nátriumamalgám előállítása 118
4.4. A nátrium hatása vízre 118
4.5. A nátrium égése 118
4.6. A lítiumion reakciói 119
4.7. A nátriumion reakciói 120
4.8. A káliumion reakciói 120
5. AZ ALKÁLIFÖLDFÉMEK ÉS VEGYÜLETEIK 123
5.1. Az alkáliföldfémek lángfestése 123
5.2. A kalciumion reakciói 123
5.3. A gipsz (CaS04.2H20) 124
5.4. Mészégetés, mészoltás 124
5.5. A habarcs kötése 124
5.6. Klórmész előállítása 124
5.7. A stronciumion reakciói 125
5.8. A báriumion reakciói 125
VI
5.9. Bárium-tiokarbonát (BaCS3) előállítása 125
6. AZ ÁTMENETIFÉMEK ÉS VEGYÜLETEIK 127
6.1. A titán és vegyületei 127
6.1.1. A titán-dioxid feltárása 127
6.1.2. A titán(IV) vegyületek hidrolízise 127
6.1.3. A titán(IV) vegyületek reakciói 127
6.2. A vanádium és vegyületei 128
6.2.1. Divanádium-pentaoxid, V205 előállítása 128
6.2.2. Vanádium(V) savak 128
6.2.3. Vanádiumvegyületek redukciója 128
6.2.4. A vanádium(V)ion reakciói 129
6.2.5. Peroxo-vanadátok 129
6.2.6. A vanádium-klorid szublimációja 129
6.3. A króm és vegyületei 130
6.3.1. A króm(III) vegyületek tulajdonságai 130
6.3.2. A króm(VI) vegyületek tulajdonságai 131
6.3.3. Króm(lV)-oxid, Cr03 előállítása 132
6.3.4. Króm(II)-oxid, Cr203 előállítása 132
6.3.5. A króm-oxidok oldhatósága 132
6.3.6. Kromil-klorid előállítása 132
6.3.7. A króm(III)-klorid-hidrát izomériája 133
6.3.8. Krómtimsó előállítása 133
6.4. A molibdénvegyületek tulajdonságai 133
6.5. A volframvegyületek tulajdonságai 134
6.6. A mangán és vegyületei 134 6.6.1 A mangán(II) vegyületek reakciói 134
6.6.2. A mangán(VlI) vegyületek 135
6.6.3. A KMnO., termikus bomlása 136
6.6.4. Mangán(VlI)-oxid, Mn207 előállítása 136
6.6.5. Kálium(I)-manganát, K2Mn04 előállítása 136
6.7. A vas és vegyületei 136
6.7.1. A vas(II) vegyületek reakciói 136
6.7.2. A vas(III) vegyületek reakciói 137
6.7.3. Pirofóros vas előállítása 138
6.7.4. A vas passziválása 13 8
6.8. A kobalt és vegyületei 139
6.8.1. A kobalt(II)ion reakciói 139
6.8.2. A kobaltsók színváltozása 140
6.9. A nikkel 140
6.9.1. A nikkel(lI)ion reakciói 140

Témakörök