W probówkach oznaczonych numerami 1-8 znajdują się wodne roztwory (o stężeniu 0,1

Podobne dokumenty
ETAP II Za dani e l ab or at or y j n e Razem czy osobno? Nazwa substancji, wzór Stężenie roztworu

Identyfikacja wybranych kationów i anionów

ETAP II Zadanie laboratoryjne. Wykorzystanie roztwarzania metali w analizie jakościowej

Związki nieorganiczne

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

Piotr Chojnacki 1. Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu Cl -- za pomocą reakcji charakterystycznych.

Sole. 2. Zaznacz reszty kwasowe w poniższych solach oraz wartościowości reszt kwasowych: CaBr 2 Na 2 SO 4

Zadanie laboratoryjne

ETAP II heksacyjanożelazian(iii) potasu, siarczan(vi) glinu i amonu (tzw. ałun glinowo-amonowy).

Ćwiczenie 1: Elementy analizy jakościowej

Pierwiastki bloku d. Zadanie 1.

ĆWICZENIA LABORATORYJNE WYKRYWANIE WYBRANYCH ANIONÓW I KATIONÓW.

Wodorotlenki. n to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku (równa wartościowości M)

ETAP II Z a d a n i e l a b o r a t o r y j n e

substancje rozpuszczalne bądź nierozpuszczalne w wodzie. - Substancje ROZPUSZCZALNE W WODZIE mogą być solami sodowymi lub amonowymi

CHEMIA BUDOWLANA ĆWICZENIE NR 1

ĆWICZENIE 1. Analiza jakościowa kationów i anionów

Analiza anionów nieorganicznych (Cl, Br, I, F, S 2 O 3, PO 4,CO 3

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

Fragmenty Działu 7 z Tomu 1 REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

Spis treści. Wstęp... 9

Zadanie laboratoryjne

Instrukcja do ćwiczenia WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH ANIONÓW.

XLVII Olimpiada Chemiczna

Analiza ilościowa ustalenie składu ilościowego badanego materiału. Można ją prowadzić: metodami chemicznymi - metody wagowe - metody miareczkowe

CHEMIA - BADANIE WYNIKÓW KLASA II 2010/2011

XLIX OLIMPIADA CHEMICZNA. W probówkach oznaczonych numerami 1-6 znajdują się wodne roztwory soli nieorganicznych,

Zadanie 1. [ 3 pkt.] Uzupełnij zdania, wpisując brakującą informację z odpowiednimi jednostkami.

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

Część I. TEST WYBORU 18 punktów

Świat roztworów lekcja powtórzeniowa

Dysocjacja elektrolityczna, przewodność elektryczna roztworów

Opisy ćwiczeń laboratoryjnych z chemii. Semestr I (zimowy) Rok akademicki 2012/13

ETAP II Z a d a n i e l a b o r a t o r y j n e

SPRAWOZDANIE do dwiczenia nr 7 Analiza jakościowa anionów I-VI grupy analitycznej oraz mieszaniny anionów I-VI grupy analitycznej.

W probówkach oznaczonych nr 1 12 znajdują się, ułożone w przypadkowej kolejności, wodne

Fragmenty Działu 5 z Tomu 1 REAKCJE W ROZTWORACH WODNYCH

ETAP II Zadanie laboratoryjne

Ć W I C Z E N I E. Analiza jakościowa

a) Sole kwasu chlorowodorowego (solnego) to... b) Sole kwasu siarkowego (VI) to... c) Sole kwasu azotowego (V) to... d) Sole kwasu węglowego to...

Lp. Odczynnik Równanie reakcji Efekt działania Rozpuszczalność osadu. osad,

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW.

Pierwiastki bloku d w zadaniach maturalnych Zadanie 1. ( 3 pkt ) Zadanie 2. (4 pkt) Zadanie 3. (2 pkt) Zadanie 4. (2 pkt) Zadanie 5.

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje rejonowe

Ćwiczenie 50: Określanie tożsamości jonów (Farmakopea VII-IX ( )).

Spis treści. Właściwości fizyczne. Wodorki berylowców. Berylowce

Nazwy pierwiastków: ...

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów 24 stycznia 2018 r. zawody II stopnia (rejonowe)

XIV Konkurs Chemiczny dla uczniów gimnazjum województwa świętokrzyskiego. II Etap - 18 stycznia 2016

Miareczkowanie wytrąceniowe

ALKACYMETRIA. Ilościowe oznaczanie HCl metodą miareczkowania alkalimetrycznego

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2016/2017 eliminacje rejonowe

XXIII KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2015/2016

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE WYBRANYCH KATIONÓW

XXII OGÓLNOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY DLA MŁODZIEŻY SZKÓŁ ŚREDNICH

REAKCJE CHEMICZNE KATIONÓW I ANIONÓW (CZĘŚĆ I)

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

Chemia - laboratorium

Wodorotlenki O O O O. I n. I. Wiadomości ogólne o wodorotlenkach.

Identyfikacja jonów metali w roztworach wodnych

Zadanie 2. [2 pkt.] Podaj symbole dwóch kationów i dwóch anionów, dobierając wszystkie jony tak, aby zawierały taką samą liczbę elektronów.

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE KATIONÓW I ANIONÓW

Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów

XXII KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2014/2015

Zadania laboratoryjne

Zakres problemów związanych z reakcjami jonowymi.

Zadanie: 2 Zbadano odczyn wodnych roztworów następujących soli: I chlorku baru II octanu amonu III siarczku sodu


8. MANGANOMETRIA. 8. Manganometria

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

ETAP II Azotany(III) Azotany(V) Pb 2+ * Bromki * K + * Chlorany(VII) * Na +

Ćw. 8. PODSTAWY CHEMICZNEJ ANALIZY JAKOŚCIOWEJ

RÓWNOWAGA I SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNEJ

KONKURS CHEMICZNY ETAP WOJEWÓDZKI 2010/2011

OZNACZANIE TWARDOŚCI WODY SPOSOBEM WARTHA - PFEIFERA

CHEMIA. karty pracy klasa 3 gimnazjum

MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2010/2011

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA

Zn + S ZnS Utleniacz:... Reduktor:...

2. REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI

Główne zagadnienia: - mol, stechiometria reakcji, pisanie równań reakcji w sposób jonowy - stężenia, przygotowywanie roztworów - ph - reakcje redoks

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

ZADANIE 164. Na podstawie opisanych powyżej doświadczeń określ charakter chemiczny tlenków: magnezu i glinu. Uzasadnij słownie odpowiedź.

KWASY. HCN Nazwa kwasu kwas cyjanowodorowy Wzór elektronowy kreskowy:

Zapisz równanie zachodzącej reakcji. Wskaż pierwiastki, związki chemiczne, substraty i produkty reakcji.

1. OBSERWACJE WSTĘPNE

Ćwiczenie 2. Analiza jakościowa związków organicznych zawierających azot, siarkę oraz fluorowcopochodne.

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

1. OBSERWACJE WSTĘPNE

2002 Zadania laboratoryjne. ZADANIE 1 Analiza trzech czerwonych roztworów zawierających po dwie substancje nieorg.

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

XXV KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW

Kuratorium Oświaty w Lublinie ZESTAW ZADAŃ KONKURSOWYCH Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM ROK SZKOLNY 2016/2017 ETAP TRZECI

MAŁOPOLSKI KONKURS CHEMICZNY

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

5. RÓWNOWAGI JONOWE W UKŁADACH HETEROGENICZNYCH CIAŁO STAŁE - CIECZ

OBLICZANIE WYNIKÓW ANALIZ I

Transkrypt:

XLVIII OLIMPIADA CHEMICZA Etap II KOMITET GŁÓWY OLIMPIADY CHEMICZEJ Zadanie laboratoryjne W probówkach oznaczonych numerami 1-8 znajdują się wodne roztwory (o stężeniu 0,1 mol/dm 3 ) pojedynczych substancji nieorganicznych, natomiast w probówkach oznaczonych literami A, B, C, D, E, F - roztwory wodne lub alkoholowe substancji organicznych. W skład związków nieorganicznych wchodzą następujące metale: bar, chrom, potas, srebro, wapń, żelazo oraz następujące niemetale: azot, chlor, siarka, tlen, węgiel i wodór. Metale mogą występować na różnych stopniach utlenienia, mogą tworzyć kationy jak i aniony. Jedna z substancji to sól potasowa anionu zawierającego metal. iemetale tworzą tylko aniony, przy czym jeden z anionów to jon tiocyjanianowy i jeden: jon wodorotlenowy, zaś w pozostałych: azot jest na piątym stopniu utlenienia, siarka na szóstym, a chlor na minus pierwszym. Jony tiocyjanianowy i wodorotlenowy związane są z metalami występującymi głównie na pierwszym stopniu utlenienia. iektóre roztwory mogą być lekko zakwaszone z uwagi na możliwość hydrolizy soli obecnych w badanym roztworze. Kwas użyty do zakwaszenia ma anion identyczny z anionem soli. Substancjami organicznymi są: 1,10-fenantrolina, alizaryna S, oranż metylowy, kwas salicylowy, kwas cytrynowy i kwas szczawiowy. Polecenia: 1) Dysponując 6 dodatkowymi probówkami i dokonując mieszania roztworów, podaj jakie substancje nieorganiczne znajdują się w oznaczonych cyframi probówkach. Możesz korzystać z wody destylowanej z tryskawki. Porcje cieczy do mieszania odmierzaj za pomocą pipet. Możesz posługiwać się roztworami substancji organicznych znajdujących się w probówkach oznaczonych

2 literami. Podaj tok analizy z uzasadnieniem identyfikacji i zapisz jonowo równania zachodzących reakcji chemicznych. 2) Dokonaj rozpoznania substancji organicznych na podstawie charakterystycznych reakcji z właściwymi związkami nieorganicznymi. W sytuacjach wątpliwych wykonaj ślepą próbę (z wodą). Podaj uzasadnienie dokonanej identyfikacji. Uwaga! Będące w Twojej dyspozycji ilości roztworów muszą Ci wystarczyć do przeprowadzenia identyfikacji. Pracuj rozsądnie i oszczędnie. O O OH OH SO 3 a CH 3 CH 3 SO 3 a 1,10-fenantrolina Alizaryna S Oranż metylowy Pamiętaj o konieczności zachowania bezpieczeństwa w trakcie wykonywania analiz! 2

Rozwiązanie zadania laboratoryjnego 3 Z przedstawionych danych można wysnuć następujące wnioski: Jedną z substancji jest chromian(vi) dipotasu. Spośród podanych metali tylko ten jeden tworzy typowy anion. Jest to chrom, który na VI stopniu utlenienia tworzy aniony tlenowe CrO 2-4 lub Cr 2 O 2-7. Barwa roztworu, odpowiednio: żółta lub pomarańczowa. astępne substancje to wodorotlenek potasu i tiocyjanian potasu. Z jednowartościowych kationów występujących w zadaniu tylko potas tworzy rozpuszczalne w wodzie związki z anionem hydroksylowym i tiocyjanianowym. Kolejny łatwy do identyfikacji związek to azotan(v) srebra (jedyna możliwość dobrze rozpuszczalnej soli srebra). Solami baru i wapnia mogą być chlorki lub azotany, należy te przypuszczenia zweryfikować. Żelazo może występować na II i III stopniu utlenienia, Fe(II) może występować jako chlorek lub siarczan (azotan żelaza(ii) jest nietrwały i bardzo łatwo ulega utlenieniu), Fe(III) może występować jako chlorek, siarczan lub azotan. Roztwory soli Fe(II) będą niemal bezbarwne, roztwory Fe(III) - żółte. ależy potwierdzić jakie aniony występują obok tych kationów i jaki jest stopień utlenienia żelaza. Z wymienionych metali - jako kation może występować jeszcze Cr(III). Dla stężenia podanego w zadaniu miałby on wyraźną barwę szmaragdowo-zieloną. Brak roztworu o takiej barwie raczej wyklucza obecność chromu (III), co należy jeszcze potwierdzić. Identyfikacja substancji nieorganicznych Pierwszą istotnym żródłem informacji jest barwa roztworu żółte zabarwienie pochodzić może od chromianów(vi) potasu lub soli żelaza(iii). Sporządzamy tabelę zawierającą zestawienie wyników reakcji jakie mogą zachodzić pomiędzy barwnymi roztworami hipotetycznych substancji a pozostałymi roztworami: 3

4 Ba(II) Fe(II) AgO 3 KOH KSC Ca(II) Liczba osadów FeCl 3 - - b br Czerw - 1b, 1br, czerw Fe 2 (SO 4 ) 3 b - - br Czerw b* 2b, 1br, czerw Fe(O 3 ) 3 - br Czerw 1br, czerw K 2 CrO 4 ż - br - - - 1ż, 1 br K 2 Cr 2 O 7 ż - - Żółt - - 1ż, żółt Liczba 1ż,(1b) - (1b)(1br) 1br(żółt) czerw (1b) Osadów Barwy osadów: b - biały, b* - biały lub lekkie zmętnienie, br- brązowy, ż żółty, w nawiasach opcjonalnie, barwa roztworów: czerw czerwona, żółt - żółta Wystąpienie krwistoczerwonego zabarwienia od powstałych tiocyjanianowych kompleksów żelaza (III) świadczy o obecności Fe(III); próba ta jednoznacznie określa KSC i Fe(III). W zależności od ilości dodanego tiocyjanianu tworzą się kolejne kompleksy: Fe 3+ + SC - = FeSC 2+ FeSC 2+ + SC - + = Fe(SC) 2 Dla nadmiaru KSC: Fe 3+ + 6SC - 3- = Fe(SC) 6 Wytrącanie brunatnego osadu wodorotlenku żelaza, nierozpuszczalnego w nadmiarze odczynnika, świadczy o obecności KOH Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 Liczba osadów z pozostałymi roztworami jednoznacznie wskazuje, że identyfikowaną substancją jest FeCl 3. Chromian(VI) dipotasu strąca 2 osady, żółty chromian(vi) baru i brunatny chromian(vi) disrebra, zaś dichromian(vi) dipotasu strąca jedynie osad chromianu(vi) baru. Pomarańczowa barwa dichromianu zmienia się na żółtą po zalkalizowaniu środowiska. Liczba osadów i brak zmiany zabarwienia pod wpływem KOH świadczy o obecności chromianu(vi) dipotasu. Powstanie żółtego 4

5 osadu chromianu baru i brak reakcji z solą żelaza świadczy o obecności soli baru i braku jonów siarczanowych. Ba 2+ + CrO 2-4 = BaCrO 4 Powstanie białego, czerniejącego na świetle osadu z chlorkiem żelaza i brunatnego z chromianem potasu świadczy o obecności azotanu srebra. Ag + + Cl - = AgCl 2Ag + + CrO 2-4 = Ag 2 CrO 4 Pozostałe do zidentyfikowania roztwory mogą zawierać takie kationy jak Fe(II), Ca(II) ew. Cr(III). Pomocne są tutaj roztwory substancji organicznych. Fe(II) wykrywa się za pomocą 1,10 fenantroliny ( w skrócie: fen) powstaje intensywne czerwone zabarwienie od utworzonego kompleksu Fe(fen) 2+ 3. Pozostałe kationy takiej reakcji nie wykazują. Fe 2+ 2+ + 3fen = Fe(fen) 3 Z kolei jony wapnia(ii) tworzą z kwasem szczawiowym biały osad szczawianu wapnia. Roztwór przy tym powinien być jedynie lekko kwaśny (kontrola wobec oranżu metylowego). Ca 2+ + C 2 O 2-4 = CaC 2 O 4 Można także sporządzić tabelę zawierającą zestawienie wyników reakcji jakie mogą zachodzić między roztworami hipotetycznych substancji a pozostałymi roztworami: Ba(II) AgO 3 KOH Liczba osadów BaCl 2 b - 1b Ba(O 3 ) 2 - - FeSO 4 b - zc 1b, 1zc FeCl 2 - b zc 1b, 1 zc CaCl 2 - b b 2b Ca(O 3 ) 2 - - b 1b Cr 2 (SO 4 ) 3 b - z rn 1b, 1 z CrCl 3 - b z rn 1b, 1 z 5

Barwy osadów: b biały; zc zielonkawy, 6 ciemniejący na powietrzu; zrn zielony, rozpuszczalny w nadmiarze Sól baru(ii) tworzy biały, ciemniejący na świetle osad z AgO 3, co świadczy o obecności jonów chlorkowych. Ag + + Cl - = AgCl Identyfikowaną substancją jest BaCl 2 Jony Fe(II) tworzą osad wodorotlenku nierozpuszczalny w nadmiarze KOH - w odróżnieniu od Cr(III), którego wodorotlenek barwy szarozielonej rozpuszcza się tworząc CrO 2 -. Fe 2+ + 2OH - = Fe(OH) 2 Osad wodorotlenku żelaza(ii) ciemnieje na skutek utleniania tlenem z powietrza. Roztwór soli żelaza tworzy osad z roztworem chlorku baru(ii), co świadczy o obecności siarczanów. Ba 2+ + SO 2-4 = BaSO 4 Identyfikowaną substancją jest więc FeSO 4. Odróżnienie Fe(II) od Ca(II) polega na tym, że Fe(II) tworzy wodorotlenek barwy zielonkawej, który na powietrzu utlenia się do ciemnego wodorotlenku, gdzie żelazo występuje na II i III stopniu utlenienia. Wodorotlenek wapnia jest biały, poza tym lepiej rozpuszcza się w wodzie. Wydzielający się w reakcji soli wapniowej z AgO 3 biały, ciemniejący osad potwierdza obecność chlorków. Ag + + Cl - = AgCl Identyfikowaną substancją jest CaCl 2. Identyfikacja substancji organicznych Roztwory o barwie pomarańczowej to alizaryna i oranż metylowy. W obecności KOH oranż przyjmuje barwę żółtą, alizaryna - fioletową. 1,10-fenantrolina reaguje z Fe(II) z utworzeniem czerwonego kompleksu. Kwas szczawiowy z CaCl 2 tworzy biały osad. Kwas salicylowy z Fe(III) tworzy związek o intensywnie fioletowym zabarwieniu. Kwas cytrynowy z Fe(III) tworzy trwały kompleks o żółtym zabarwieniu, który nie ulega rozkładowi pod wpływem KOH (nie strąca się osad Fe(OH) 3 ). 6

7 Dopuszcza się każde inne logiczne i jednoznaczne uzasadnienie identyfikacji, ale tylko na podstawie podanego zestawu odczynników. Autorem zadania laboratoryjnego jest Stanisław Kuś. 7