Качественные реакции на катионы и анионы

Цели:

• исследование веществ на примере проведения качественных реакций (на ионы металлов и кислотных остатков);
• развитие понятия о многообразии веществ на основе их природы; развитие навыков групповой формы работы.

Тип урока: урок практикум с элементами дидактической игры.

Методы: практический (исследовательско-творческий).

Подготовка: учащимся за неделю дается задание – исследовать и найти качественные реакции для следующих веществ –CuSO₄, KBr, Na₃РО_4, СаI_2.

Ход урока: класс делится на 4 группы, которые делятся на 4 сектора, каждый сектор выполняет свой функции.

1. сектор - процедурная терапевтического отделения.
2. сектор – лабораторный центр больницы по определению катионов.
3. сектор - лабораторный центр больницы по определению анионов.
4. сектор - кабинет председателя комиссии, где сосредоточена справочная и специальная литература.

В ходе работы каждая группа докладывает о ходе исследований.

I группа.
Исследование сульфата меди

1. Задание: написать формулу, найти относительную молекулярную массу, описать физические свойства, влияние на организм.

Сульфат меди(II) (медный купорос) CuSO₄ *5Н₂О Мr(CuSO₄ *5Н₂О) = 249,68г\моль. Синие кристаллы или синий кристаллический порошок без запаха, металлического вкуса. На воздухе и в сухом месте кристаллы выветриваются, и цвет становится светлее. CuSO₄ *5Н₂О хорошо растворяется в воде (1: 3 в холодной и 1 : 8 в горячей)

1%-й раствор CuSO₄ - прозрачная жидкость голубого цвета, используется для внутреннего употребления как рвотное средство.

Плотность + 2,284; температура плавления + 110^ОС; температура кипения + +150 ^ОС.

2. Задание: проделать качественные реакции на ион Сu^+2. Написать уравнения реакции в ионном виде.

а) Реакция с NH₄OH

Аммиак при взаимодействии с ионом Cu(II) осаждает основные соли переменного состава сине-зеленого цвета.

CuSO₄+ NH₄OH —> [Cu(NH₃)₄ ]SO₄ +4Н₂О
4-5 кап. 1 кап.             конц. синий осадок.

б) Железная проволочка или железные опилки, помещенные в раствор соли меди (II), через несколько минут покрывается красным налетом металлической меди.

Сu ^+2. + Fе(тв.) —> Fе⁺² + Сu(тв.)

3. Задание:  проделать качественные реакции на обнаружение иона SO₄^-2 . Написать уравнения реакции.

SO₄^-2 с ионом Ва⁺² образует белый мелкокристаллический осадок сульфат бария, практически нерастворимый в разбавленных минеральных кислотах.

К₂SО₄ + ВаСl₂ = ВаSО₄ + 2КСl

SO₄^-2 + Ва⁺² = ВаSО4

II группа.
Исследование бромида калия

1. Задание: написать формулу, найти относительную молекулярную массу, описать физические свойства, влияние на организм.

КВr - бромид калия

Мr (КВr) = 119,002 г\моль.

Белый, мелкокристаллический порошок без запаха, соленого вкуса; ограниченно растворяется в воде, мало растворим в этиловом спирте.

2% -й раствор КВr - бесцветная прозрачная жидкость почти нейтральной реакции, Применяют для внутреннего употребления. Успокаивающее средство.

Плотность = 2,75; температура плавления = 735^оС; температура кипения = 1435 ^оС.

2. Задание:  проделать качественные реакции на ион К⁺. Написать уравнения реакции в ионном виде.

а) Горячей платиновой или хромовой проволочкой коснуться соли калия и внести в пламя горелки.

Соли калия окрашивают пламя в бледно-фиолетовый цвет.

б) Реакция иона калия с винной кислотой. Условия реакции: рН=4-7, потереть стеклянной палочкой о внутренние стенки пробирки в растворе.

КВ r + NaHC₄Н₄О₆ = КНС₄Н₄О₆ + NaВr
1-2 кап. 1 кап.              белый осадок.

К⁺ + HC₄Н₄О₆^- = КНС₄Н₄О₆

в) реакция иона К⁺ с гексанитрокобальтатом натрия.

2КВr +Na₃[Cо(NО₂)₆] = К₂Na[Cо(NО₂)₆] + 2 NaВr
                                         желтый осадок

2 К⁺ + Na⁺ + [Cо(NО₂)₆] ^-3 = К₂Na[Cо(NО₂)₆]

3. Задание: проделать качественные реакции на ион Вr^-. Написать уравнения реакции в ионном виде.

а) реакция бромид – иона с нитратом серебра.

КВr + AgNO₃ = AgВr + К NO₃
                                  желтый

Вr^- + Ag⁺ = AgВr

б) реакция окисления бромид – иона

КМnО4, хлорная вода в кислой среде окисляют бромид – ион до свободного брома, цвет желто-бурый.

2Вr ^- + Сl₂ = Вr₂ + 2Сl^-
                          желто-бурый

III группа.
Исследование фосфата натрия

1. Задание: написать формулу, найти относительную молекулярную массу, описать физические свойства, влияние на организм.

Na₃РО₄ фосфат натрия. Мr(Na₃РО₄) = 142,04 г\моль.

Образует устойчивые кристаллогидраты типа Na₃РО₄*10Н₂О (мирабилит)

Плотность = 2,698; температура плавления = 890^оС. Растворим в воде, этиловом спирте слабо растворяется.

2. Задание: проделать качественные реакции на ион Na^{.+ Н}аписать уравнения реакции в ионном виде.

а) действие кислого ортосурьмянокислого калия. Условия реакции рН=7, потереть стеклянной палочкой внутренние стенки пробирки, охлаждение раствора.

Na₃РО₄ + КН₂ SbО₄ = NaН₂ SbО₄ + К₃ РО₄
1-2 кап.    1-2 кап.         белый мелко-кристаллический

Na⁺ + Н₂ SbО₄^- = NaН₂ SbО₄

б) реакция окрашивания пламени. Соли Na⁺ окрашивают пламя в желтый цвет.

3. Задание: проделать качественные реакции на ион РО₄^-3 Написать уравнения реакции в ионном виде.

а) взаимодействие Na₃РО₄ + 3AgNO₃ = Ag₃ РО₄ +3 Na NO₃
                                                                                         желтый осадок растворимый в НNО₃

3Ag⁺ + РО₄^-3 = Ag₃ РО₄

б) МоО₄ (NН₄)₂в НNО₃ образует с РО₄^-3 желто-красный осадок.

МоО₄ (NН₄)₂ + Na₃РО₄ = (NН₄)₃[Р(Мо₃О₁₀)] + NaОН
                                                          желто- красный осадок

IV группа.
Исследование иодида кальция

1. Задание.

Написать формулу, найти относительную молекулярную массу, описать физические свойства, влияние на организм.

СаI₂ – иодид кальция. Мr(СаI_{2) =} 293,89 г\моль

Гидрат СаI₂*6Н₂О СаI_{2 –} желтовато – белый, растворяется в воде хорошо, этиловом спирте, ацетоне.

Плотность 3,956; температура плавления = 575 ^оС; температура кипения = 718 ^оС

2.Задание. Проделать качественные реакции на ион Сa⁺² Написать уравнения реакции в ионном виде.

а) с солями щавелевой кислоты ионы Сa⁺² образуют белый кристаллический осадок. Условия реакции рН=5-8

СаI₂ + (NН₄)₂С₂О₄ = СаС₂О₄ + 2NН₄I
3 кап.   3 кап.              белый кристаллический

Сa⁺² + С₂О₄^-2 = СаС₂О₄

б) окрашивают соли Сa⁺² пламя горелки в кирпично-красный цвет^.

в) СаI₂ + H₂SО₄(2Н)>(t) до появления белой каймы.

По краям капли образуются игольчатые кристаллы в виде пучков или звездочек.

3. Задание: проделать качественные реакции на ион Сa⁺². Написать уравнения реакции в ионном виде.

а) взаимодействие с солями Аg⁺

Аg NО₃ + СаI₂ = Са(NО₃)₂ + 2 АgI
                                                 желтый осадок

2 Аg⁺ + 2I ^- = 2 АgI

б) взаимодействие с солями Рb ⁺²

Рb(NО₃)₂ + СаI₂ = Са(NО₃)₂ + РbI₂
                                                  золотистый осадок

Рb ⁺² + 2I^- = РbI₂

в) Cl₂ + СаI₂ + Н₂О + H₂SО₄ + бензол = фиолетовая окраска

Форма ученического отчета.