background image

 

 

 

Podstawy Chemii Nieorganicznej 

Ć

wiczenia laboratoryjne

 

 

 

kod kursu:  

WPC 2002l

 

 

 
 

PODSTAWOWE CZYNNOŚCI LABORATORYJNE 

Opracowanie: Monika Grotowska 

 

WPROWADZENIE 

Do  cz

ę

sto  wykonywanych  czynno

ś

ci  w  laboratorium  chemicznym  nale

Ŝą

:  wytr

ą

canie  i 

roztwarzanie osadów, oddzielanie osadów od roztworu i ich przemywanie a tak

Ŝ

e  sporz

ą

dzanie 

roztworów wodnych ró

Ŝ

nych substancji o okre

ś

lonym st

ęŜ

eniu.  

Wytr

ą

canie  osadu  polega  na  wydzieleniu  trudno  rozpuszczalnego  zwi

ą

zku,  np.  typu  AB, 

podczas    dodawania  do  jednego  roztworu,  zawieraj

ą

cego  jon  A,    drugiego  roztworu, 

zawieraj

ą

cego jon B (odczynnik str

ą

caj

ą

cy). Aby wytr

ą

cenie osadu było mo

Ŝ

liwe, iloczyn st

ęŜ

enia 

reaguj

ą

cych  jonów  musi  by

ć

  wi

ę

kszy,  ni

Ŝ

  to  wynika  z  iloczynu  rozpuszczalno

ś

ci  powstaj

ą

cego 

zwi

ą

zku.  Otrzymany  osad  powinien  by

ć

    trudno  rozpuszczalny,  czysty  i  o  odpowiedniej  postaci, 

która ułatwiałaby jego oddzielenie od roztworu.        

W zale

Ŝ

no

ś

ci od wła

ś

ciwo

ś

ci osadów mo

Ŝ

na podzieli

ć

 je wg nast

ę

puj

ą

cego schematu:   

 

 

 

 

 

drobnokrystaliczne, np. BaSO

4

 

krystaliczne 

Osady 

 

 

 

grubokrystaliczne, np. MgNH

4

PO

4

 

 

 

 

 

 

serowate, np. AgCl 

koloidowe 

 

 

 

 

 

 

galaretowate, np. Fe(OH)

3

 

hydrofilowe    

 

 hydrofobowe 

SiO

2

 · nH

2

O   

 

 As

2

S

3

,  AgCl  

 

 

 

Osad  krystaliczny  jest  to  osad  zło

Ŝ

ony  z  cz

ą

stek  o  uporz

ą

dkowanej  budowie  sieciowej, 

tworz

ą

cy  podczas  rozpuszczania  na  ogół  roztwory  rzeczywiste.  Osad  koloidalny  zło

Ŝ

ony  jest  z 

cz

ą

stek  o  nie  uporz

ą

dkowanej  budowie  sieciowej,  tworz

ą

cy  podczas  rozpuszczania  na  ogół 

roztwory koloidalne (galaretowate). 

Roztwór  rzeczywisty  jest  to  roztwór,  w  którym  substancja  rozpuszczona  wyst

ę

puje  w 

postaci pojedynczych atomów, jonów lub cz

ą

steczek mniejszych od 1 nm. 

background image

 

Roztwór koloidalny lub, krótko, zol zawiera cz

ą

stki o rozmiarach pomi

ę

dzy 1 a 200 nm. W 

roztworze koloidalnym substancja rozpuszczona znajduje si

ę

 w stanie rozproszenia koloidalnego. 

Je

Ŝ

eli cz

ą

stki substancji rozproszonej w roztworze s

ą

 wi

ę

ksze od 200 nm, to układ taki nazywamy 

zawiesin

ą

 

Podstawowymi  procesami  zwi

ą

zanymi  z  osadami  koloidowymi,  maj

ą

cymi  praktyczne 

znaczenie  w  chemii  analitycznej,  s

ą

:  koagulacja  i  peptyzacja.  Zale

Ŝ

no

ść

  mi

ę

dzy  tymi  procesami 

mo

Ŝ

na przedstawi

ć

 schematycznie: 

 
 

 

 

 

   koagulacja 

(roztwór koloidalny) zol 

 

 

 

Ŝ

el (osad koloidowy) 

 

 

 

 

   peptyzacja 

Zole ze wzgl

ę

du na wielko

ść

 cz

ą

stek składników przechodz

ą

 przez pory filtrów, co jest ich 

ujemn

ą

 cech

ą

 z punktu widzenia analizy chemicznej. Z roztworów koloidalnych mo

Ŝ

na wydzieli

ć

 

wi

ę

ksze  agregaty  (skupiska)  cz

ą

stek  zwane 

Ŝ

elami. 

ś

ele  stanowi

ą

  wówczas  zawiesin

ę

  o 

cz

ą

steczkach  wi

ę

kszych,  które  łatwiej  pod  wpływem  sił  grawitacyjnych  osadzaj

ą

  si

ę

 

(sedymentuj

ą

) na dnie naczynia. Proces powstawania 

Ŝ

elu nosi nazw

ę

 koagulacji. 

Koagulacj

ę

  koloidu  przeprowadzamy  przez  dodanie  odpowiedniego  elektrolitu,  lub  przez 

podwy

Ŝ

szenie temperatury roztworu, z którego wytr

ą

cany jest osad. Np. wydzielony na gor

ą

co 

Ŝ

el 

Fe(OH)

3

  nale

Ŝ

y  szybko  s

ą

czy

ć

,  poniewa

Ŝ

  po  ochłodzeniu  ma  skłonno

ść

  do  przechodzenia  w 

roztwór  koloidalny.  Wysoka  temperatura  sprzyja  koagulacji  osadu;  nale

Ŝ

y  jednak  unika

ć

 

gotowania roztworu z  osadem, poniewa

Ŝ

 osad staje si

ę

 wtedy 

ś

luzowaty i trudny do s

ą

czenia, z 

powodu  cz

ęś

ciowego  rozpadu  wi

ę

kszych  aglomeratów.  Zachodzi  wtedy  zjawisko  odwrotne  do 

koagulacji  –  peptyzacja.  W  przypadku  osadu  wodorotlenku 

Ŝ

elaza  dopuszczalne  jest 

przemywanie czyst

ą

 (bez elektrolitu), gor

ą

c

ą

 wod

ą

, poniewa

Ŝ

  osad ten trudno peptyzuje, a przy 

tym  odznacza  si

ę

  bardzo  mał

ą

  rozpuszczalno

ś

ci

ą

. W  troch

ę

  innych  warunkach  nale

Ŝ

y  wytr

ą

ca

ć

 

osad  np.  Al(OH)

3

,  który  jest  zwi

ą

zkiem  amfoterycznym  i,  w  zale

Ŝ

no

ś

ci  od  odczynu 

ś

rodowiska, 

zachowuje  si

ę

  jak  kwas  lub  zasada.  Je

ś

li  chcemy  wykorzysta

ć

  osad  wodorotlenku  glinu  na 

potrzeby  analityczne,  nale

Ŝ

y  wtedy  zapewni

ć

  takie  warunki  wytr

ą

cenia  aby  osad  wytr

ą

ci

ć

 

całkowicie. W tym  celu  wytr

ą

canie  osadu nale

Ŝ

y  prowadzi

ć

  w  obecno

ś

ci  soli  amonowej  (chlorek 

lub azotan) i w temperaturze bliskiej 100ºC. Aby uzyska

ć

 osad o najlepszej postaci, nadaj

ą

cy si

ę

 

do  szybkiego  oddzielenia  od  roztworu  i  odmycia  od  zanieczyszcze

ń

,  nale

Ŝ

y  przestrzega

ć

 

nast

ę

puj

ą

cych zasad przy wytr

ą

caniu :  

      -    odczynnik str

ą

caj

ą

cy nale

Ŝ

y dodawa

ć

 powoli przy jednoczesnym mieszaniu; 

-

  wytr

ą

canie osadu powinno odbywa

ć

 si

ę

 w podwy

Ŝ

szonej temperaturze; 

-

  badany roztwór i dodawany odczynnik nie powinny by

ć

 roztworami st

ęŜ

onymi; 

-

  otrzymany osad nale

Ŝ

y przemy

ć

 gor

ą

cym roztworem odpowiedniego elektrolitu. 

Teoretycznie nie jest mo

Ŝ

liwe, aby całkowicie przeprowadzi

ć

 dany jon z roztworu do osadu w 

trakcie operacji wytr

ą

cania ale w analityce umownie przyjmuje si

ę

 okre

ś

lone st

ęŜ

enie graniczne, 

poni

Ŝ

ej  którego  (10

-5

mol/dm

3

)  uzna

ć

  mo

Ŝ

na, 

Ŝ

e  dany  jon  został  zwi

ą

zany  i  wytr

ą

cony  w  postaci 

osadu. 

background image

 

Operacj

ę

  wytr

ą

cania  osadu  mo

Ŝ

na  zako

ń

czy

ć

  dopiero  wtedy  gdy  sprawdzimy  całkowito

ść

 

wytr

ą

cenia.  W  tym  celu  czeka  si

ę

  na  opadni

ę

cie  osadu,  dodaje    kilka  kropel,  po 

ś

ciance 

naczynia,  odczynnika  str

ą

caj

ą

cego  i  obserwuje  czy  nie  wytr

ą

ca  si

ę

  osad.  Je

ś

li  osad  nie  został 

całkowicie wytr

ą

cony, nale

Ŝ

y wytr

ą

canie kontynuowa

ć

.  

W pracy laboratoryjnej uzyskany osad bardzo cz

ę

sto nale

Ŝ

y  oddzieli

ć

 od roztworu. W zale

Ŝ

no

ś

ci 

od tego jaki rodzaj osadu został wytr

ą

cony i do jakich celów chcemy go wykorzysta

ć

, stosujemy 

odpowiedni

ą

 metod

ę

 oddzielania.  

Je

Ŝ

eli osad jest trudno rozpuszczalny, oddzielamy go od roztworu przez dekantacj

ę

,  

s

ą

czenie albo wirowanie. 

Dekantacja – polega na zlewaniu cieczy znad osadu, stosuje si

ę

 jedynie w wypadku osadów 

gruboziarnistych, ci

ęŜ

kich, łatwo opadaj

ą

cych na dno naczynia.  

S

ą

czenie – polega na przepuszczeniu (przefiltrowaniu) mieszaniny przez ciało porowate (bibuła 

filtracyjna, spiek), o wielko

ś

ci por odpowiednio dobranych do charakteru osadu. S

ą

czenie mo

Ŝ

na 

prowadzi

ć

 pod ci

ś

nieniem atmosferycznym b

ą

d

ź

 – w celu przyspieszenia procesu - pod 

obni

Ŝ

onym ci

ś

nieniem. 

 Oddzielanie osadu przez s

ą

czenie przeprowadzamy wtedy gdy osad lub roztwór wykorzystywany 

jest nast

ę

pnie w celach analitycznych. 

W  przypadku  małej  ilo

ś

ci    osadu  i  gdy  potrzebna  jest  du

Ŝ

a  efektywno

ść

  jego  oddzielenia  od 

roztworu, stosujemy odwirowywanie. Jest ono cz

ę

sto wykorzystywane w analizie jako

ś

ciowej. 

Osady,  które  przed  wa

Ŝ

eniem  wystarczy  wysuszy

ć

,  ods

ą

cza  si

ę

  w  tyglach  szklanych  z  dnem 

porowatym.  Je

ś

li  potrzebne  jest  pra

Ŝ

enie  osadów,  ods

ą

cza  si

ę

  je  na  specjalnych  s

ą

czkach 

(okr

ą

głych kr

ąŜ

kach wyci

ę

tych z bibuły filtracyjnej).  

W  laboratorium  chemicznym  stosuje  si

ę

  trzy  rodzaje  s

ą

czków  w  zale

Ŝ

no

ś

ci  od  wielko

ś

ci 

uzyskanych  ziaren  osadu.  W  analizie  wagowej  stosuje  si

ę

  specjalne  s

ą

czki  o  ró

Ŝ

nym  stopniu 

porowato

ś

ci. Do s

ą

czenia osadów drobnokrystalicznych, 

jak  np.  BaSO

4

,  CaC

2

O

4

,  stosuje  si

ę

  s

ą

czki  o 

najmniejszych porach. S

ą

czki te nazywa si

ę

 „twardymi” i 

oznacza  niebieskim  kolorem  i  numerem  390.  Do 
grubokrystalicznych osadów stosuje si

ę

 s

ą

czki „

ś

rednie” 

oznaczone  kolorem 

Ŝ

ółtym  i  numerem  389.  Osady 

galaretowate,  serowate  s

ą

czy  si

ę

  na  s

ą

czkach 

„mi

ę

kkich” o najwi

ę

kszych porach. S

ą

czki te oznacza si

ę

 

kolorem czerwonym lub szarym z numerem  388. 

Typowy zestaw do s

ą

czenia ( rys. 1) składa si

ę

 z 

lejka szklanego umieszczonego w kółku  
metalowym  i  zlewki  podstawionej  pod  wyciek  z  lejka  w 
ten  sposób,  aby  nó

Ŝ

ka  lejka  dotykała 

ś

cianki  zlewki. W 

lejku  umieszcza  si

ę

  s

ą

czek  o  odpowiedniej  wielko

ś

ci 

(aby  nie  wystawał  poza  górn

ą

  kraw

ę

d

ź

  lejka,  a  raczej 

poni

Ŝ

ej  ok.  0,5  cm)  i  twardo

ś

ci,  zło

Ŝ

ony  na  czworo  i 

1

2

3

3

4

1

2

3

3

4

 

Rys. 1.  Zestaw do sączenia 

1 – statyw, 2 – lejek z sączkiem, 

 3 – zlewka, 4 – bagietka 

 

background image

 

przemyty wod

ą

 destylowan

ą

. Do s

ą

czenia stosujemy dwa rodzaje lejków: zwykły - z krótk

ą

 nó

Ŝ

k

ą

 i 

analityczny – z dług

ą

 nó

Ŝ

k

ą

. Lejki z dług

ą

 nó

Ŝ

k

ą

   umo

Ŝ

liwiaj

ą

 szybsze s

ą

czenie. Aby wytr

ą

cony 

osad mógł by

ć

 wykorzystany w celach analitycznych, a szczególnie w analizie wagowej, musi by

ć

 

przemyty w celu usuni

ę

cia wszelkich zanieczyszczaj

ą

cych go jonów. 

Przemywanie  osadów  mo

Ŝ

na  przeprowadza

ć

  kilkoma  metodami.  Jedn

ą

  z  nich  jest 

przemywanie przez dekantacj

ę

. W tym przypadku po zlaniu cieczy znad osadu, wlewa si

ę

 10-30 

cm

3

  roztworu  przemywaj

ą

cego,  miesza,  pozwala  osadowi  opa

ść

  na  dno  naczynia,  a  klarown

ą

 

(przezroczyst

ą

) ciecz ponownie zlewa znad osadu (naturalnie przez s

ą

czek). Czynno

ś

ci te zwykle 

powtarza  si

ę

  od  2  do  5  razy  (zale

Ŝ

y  od  wymaga

ń

  stawianych  wobec  osadu),  po  czym  osad 

przenosi si

ę

 na s

ą

czek przy pomocy bagietki i tryskawki(z wod

ą

 destylowan

ą

).  

Nieco  inaczej  przeprowadza  si

ę

  przemywanie  osadu  na  s

ą

czku.  Osad  przemywa  si

ę

 

małymi  porcjami  roztworu  przemywaj

ą

cego,  pozwalaj

ą

c  ka

Ŝ

dorazowo  cieczy  na  całkowite 

przes

ą

czenie si

ę

 przez osad, przed dodaniem nast

ę

pnej porcji. Po kilkakrotnym przemyciu osadu 

przyst

ę

puje  si

ę

  do  sprawdzenia,  czy  przemycie  jest  dostateczne.  W  tym  celu  pobiera  si

ę

  kilka 

kropli  z  ostatniej  porcji  przes

ą

czu  i  przeprowadza  odpowiedni

ą

  reakcj

ę

,  charakterystyczn

ą

  dla 

danego jonu, który stanowił zanieczyszczenie osadu. 

Osady krystaliczne przemywa si

ę

 zwykle wod

ą

 z dodatkiem soli o wspólnym jonie, w celu 

zmniejszenia  rozpuszczalno

ś

ci.  Np.  osad  siarczanu  baru  (BaSO

4

)  przemywa  si

ę

  wod

ą

  z 

dodatkiem kwasu siarkowego (H

2

SO

4

). Osady koloidowe przemywa si

ę

 gor

ą

c

ą

 wod

ą

 z dodatkiem 

mocnego elektrolitu (np. NH

4

Cl lub NH

4

NO

3

). 

Procesem  przeciwnym  do  wytr

ą

cania  osadów  jest  ich  roztwarzanie  w  odpowiednio 

dobranych  rozpuszczalnikach.  W  laboratorium  chemicznym  jako  rozpuszczalniki  stosuje  si

ę

 

przede  wszystkim  wod

ę

  i  roztwory  wodne  innych  substancji  np.  roztwory  kwasów  lub  zasad. 

Cz

ę

sto  zamiast  słowa  „roztwarzanie”  chemicy  zwyczajowo  u

Ŝ

ywaj

ą

  słowa  „rozpuszczanie”, 

chocia

Ŝ

  jest  to  okre

ś

lenie  prawidłowo  u

Ŝ

yte  tylko  w  przypadku  czysto  fizycznego  procesu 

przeprowadzania  substancji  stałej  do  roztworu.  Je

Ŝ

eli  substancja  przechodzi  z  fazy  stałej  do 

roztworu  w  wyniku  reakcji  chemicznej  danej  substancji  z  rozpuszczalnikiem  to  jest  to  proces 
roztwarzania.  Mówimy  wi

ę

c  o  rozpuszczaniu  cukru  czy  soli  kuchennej  w  wodzie,  ale  o 

roztwarzaniu wodorotlenku 

Ŝ

elaza w kwasie solnym czy miedzi w kwasie azotowym. 

 

LITERATURA 

1.  Cyga

ń

ski A.: Chemiczne metody analizy ilo

ś

ciowej. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 

1999. 

2.  Szmal Z.S., Lipiec T.: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. Wydaw. Lekarskie 

PZWL Warszawa 1996 

3.  Minczewski  J., Marczenko  Z.: Chemia analityczna  T.1. PWN Warszawa 1997   
4.  Barycka I., Skudlarski K.: Podstawy chemii. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 

2001 

5.  Skrypt pod redakcj

ą

 Skudlarskiego K.; Podstawy chemii, 

Ć

wiczenia laboratoryjne. Wydawnictwo 

Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1992 

6.  Krupkowa D., Toczko B., Tumidajska Z., Baron-Hanke D.; 

Ć

wiczenia z chemii ogólnej. Wydawnictwo 

Politechniki 

Ś

l

ą

skiej, Gliwice 2002 

7.  Biela

ń

ski A.; Podstawy chemii nieorganicznejT.1. PWN Warszawa 2002 

 
 

background image

 

Pytania kontrolne 

 

1.   Czym ró

Ŝ

ni si

ę

 roztwór rzeczywisty od zawiesiny ? 

2.   Jakie znasz typy osadów ? 

3.  W  jakich  warunkach  nale

Ŝ

y  wytr

ą

ca

ć

  osad  aby  miał  odpowiedni

ą

  posta

ć

  nadaj

ą

c

ą

  si

ę

  do 

s

ą

czenia? 

4.  Jak nale

Ŝ

y post

ę

powa

ć

 aby spowodowa

ć

 koagulacj

ę

 osadów ? 

5.  Podaj przykłady osadów o charakterze koloidowym. 

6.  Napisz reakcje charakteryzuj

ą

ce własno

ś

ci amfoteryczne wodorotlenku glinu 

7.  Omów metody oddzielania osadu od roztworu. 

8.  Ile gramów CaCl

2

·6H

2

O nale

Ŝ

y odwa

Ŝ

y

ć

, aby przygotowa

ć

 250 cm

3

 0,2M roztworu? 

9.  Napisz reakcj

ę

 roztwarzania Fe(OH)

3

 w kwasie solnym?  

10. Oblicz, jak

ą

 obj

ę

to

ść

 95,0 %-wego roztworu H

2

SO

o g

ę

sto

ś

ci 1,843 g/cm

3

 nale

Ŝ

y odmierzy

ć

 aby 

przygotowa

ć

 250 cm

3

 roztworu H

2

SO

4

 o st

ęŜ

eniu 1 kmol/dm

3

11. Jak  przygotowa

ć

  100,0  cm

3

  1,0  %-wego  wodnego  roztworu  amoniaku  maj

ą

c  do  dyspozycji  36,0 

%-wy roztwór amoniaku o g

ę

sto

ś

ci 0,865 g/cm

3

12. Nale

Ŝ

y przygotowa

ć

 50 cm

3

 kwasu solnego o rozcie

ń

czeniu (1:5). Jak

ą

 obj

ę

to

ść

 st

ęŜ

onego kwasu 

solnego nale

Ŝ

y odmierzy

ć

 i do jakiej obj

ę

to

ś

ci uzupełni

ć

 wod

ą

13. Ile gramów uwodnionej soli 

Ŝ

elaza (FeCl

3

 

.

 6 H

2

O) nale

Ŝ

y odwa

Ŝ

y

ć

 aby sporz

ą

dzi

ć

 100,0 cm

3

 1 M 

roztworu FeCl

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

 

WYKONANIE DO

Ś

WIADCZE

Ń

 

 

Do

ś

wiadczenie 1.  Sporz

ą

dzanie  roztworów o ró

Ŝ

nym st

ęŜ

eniu* 

a) sporz

ą

dzenie 50 cm

3

 0,5 M roztworu BaCl

2

 

Materiały i odczynnikidihydrat chlorku baru  (BaCl

⋅⋅⋅⋅

 2H

2

O), kolba miarowa o poj. 50 cm

3

naczy

ń

ko wagowe lub szkiełko zegarkowe, lejek. 

Aby sporz

ą

dzi

ć

 roztwór chlorku baru o okre

ś

lonym st

ęŜ

eniu, nale

Ŝ

y:  

-

  obliczy

ć

, mas

ę

 dihydratu chlorku baru potrzebn

ą

 do sporz

ą

dzenia 50 cm

3

 0,5 M roztworu;   

-

  odwa

Ŝ

y

ć

  obliczon

ą

  mas

ę

  na  wadze  technicznej  lub  analitycznej,  zale

Ŝ

nie  od  wymaganej 

dokładno

ś

ci w naczy

ń

ku wagowym lub szkiełku zegarkowym;   

-

  przenie

ść

 odwa

Ŝ

k

ę

 z naczy

ń

ka wagowego do kolby miarowej przez lejek, który umieszcza 

si

ę

  w  kolbie.  Nast

ę

pnie  naczy

ń

ko  wagowe  przepłuka

ć

  kilkoma  niewielkimi  porcjami  wody 

destylowanej zlewaj

ą

c j

ą

 do kolby przez  lejek (odwa

Ŝ

k

ą

 nazywa si

ę

 dokładnie zwa

Ŝ

on

ą

 na 

wadze analitycznej ilo

ść

 substancji stałej lub cieczy); 

-

  do  kolby  miarowej  (o  poj.  50  cm

3

)  wla

ć

  wod

ę

  destylowan

ą

  do  około  ½  obj

ę

to

ś

ci  kolby,  i 

mieszaj

ą

c ruchem okr

ęŜ

nym, rozpu

ś

ci

ć

 substancj

ę

;  

-

  zawarto

ść

 kolby uzupełni

ć

 wod

ą

 destylowan

ą

 do kreski fabrycznej zaznaczonej na szyjce 

kolby tak, aby najni

Ŝ

sza cz

ęść

 menisku, któr

ą

 tworzy powierzchnia roztworu, była styczna 

do kreski fabrycznej kolby.   

-

  kolb

ę

  zamkn

ąć

  korkiem  i  dokładnie  wymiesza

ć

  sporz

ą

dzony  roztwór  (przez  wielokrotne 

obracanie kolby do góry dnem);  

-

  sporz

ą

dzony roztwór zachowa

ć

 do do

ś

wiadczenia 2b.  

 

b) sporz

ą

dzenie 100 cm

3

 1 M roztworu H

2

SO

4    

Materiały  i  odczynniki:  30  %-wy  kwas  siarkowy(VI)  (H

2

SO

4

)  o  g

ę

sto

ś

ci    d  =  1,218  g/cm

3

kolba  miarowa  o  poj.  100 cm

lub  cylinder  miarowy  o  poj.  100  cm

3

,  pipeta  o  poj.  10 

cm

 (z podziałk

ą

) lub cylinder o poj. 10 cm

 

W celu sporz

ą

dzenia 100 cm

3

 1 M roztworu kwasu siarkowego, nale

Ŝ

y: 

-   obliczy

ć

 jak

ą

 obj

ę

to

ść

,  kwasu siarkowego o st

ęŜ

eniu 30 % i g

ę

sto

ś

ci 1218 g/dm

3

, nale

Ŝ

 odmierzy

ć

 (do kolby), aby po rozcie

ń

czeniu wod

ą

 do 100 cm

3

 uzyska

ć

 1 M roztwór.  

-

  odmierzy

ć

 pipet

ą

 miarow

ą

 obliczon

ą

 obj

ę

to

ść

 kwasu siarkowego 30 % -ego; 

-

  przenie

ść

 kwas do kolby miarowej; 

-

  zawarto

ść

 kolby uzupełni

ć

 wod

ą

 destylowan

ą

, zamkn

ąć

 korkiem i dokładnie wymiesza

ć

 

-

  sporz

ą

dzony roztwór zachowa

ć

 do do

ś

wiadczenia 2b

 

* Na zaj

ę

ciach przygotowywane b

ę

d

ą

 równie

Ŝ

 roztwory innych soli i kwasów. 

   

 

 
 

background image

 

 

Do

ś

wiadczenie 2.  Wytr

ą

canie osadów 

 
a) wytr

ą

canie osadu koloidowego ( bezpostaciowego ) 

Materiały  i  odczynniki:    0,5  M  chlorek 

Ŝ

elaza  (III)  (FeCl

3

),  6  M  roztwór  amoniaku   

(NH

⋅⋅⋅⋅

 H

2

O) 

      Do zlewki o pojemno

ś

ci 250 cm

3

 wla

ć

 5 cm

3

 0,5 M FeCl

3

, 100 cm

3

  wody destylowanej i 1 

cm

3

  st

ęŜ

onego  HCl.  Zlewk

ę

  z  roztworem  podgrza

ć

  do  wrzenia.  Po  zagotowaniu  zdj

ąć

  z 

palnika  i  mieszaj

ą

c  bagietk

ą

  gor

ą

cy  roztwór  dodawa

ć

  kroplami  6  M  NH

3

H

2

O  a

Ŝ

  do 

pojawienia  si

ę

  gazowego  amoniaku  nad  roztworem.  Pocz

ą

tkowo  dodawany  amoniak 

zu

Ŝ

ywa si

ę

 w reakcji tworzenia si

ę

 Fe(OH)

3

. Całkowite wytr

ą

cenie 

Ŝ

elaza powoduje, 

Ŝ

e w 

roztworze  nad  osadem  obecny  jest  nieprzereagowany  NH

3

H

2

O  (odczyn  roztworu 

zasadowy).  Obecno

ść

  amoniaku  nad  roztworem  mo

Ŝ

na  sprawdzi

ć

  równie

Ŝ

  po  zapachu 

(kieruj

ą

c wydzielany gaz, znad zlewki, dłoni

ą

 w kierunku nosa) 

       Roztwór z osadem zachowa

ć

 do do

ś

wiadczenia 3a  

  Zapisa

ć

 równanie reakcji cz

ą

steczkowo i jonowo.  

  Opisa

ć

 barw

ę

 i posta

ć

 osadu. 

 

b) Wytr

ą

canie osadu krystalicznego 

Materiały i odczynniki: 0,5 M chlorek  baru  (BaCl

2

),  

  

1 M kwas siarkowy (VI)  (H

2

SO

4

Do  probówki  o  pojemno

ś

ci  około  15  cm

3

  wprowadzi

ć

  6  kropli  0,5  M  BaCl

2

,  a  nast

ę

pnie  

3  cm

3

  wody  destylowanej.  Probówk

ę

  wraz  z  zawarto

ś

ci

ą

  ogrza

ć

  w  ła

ź

ni  wodnej,  a 

nast

ę

pnie  doda

ć

  5  kropli  1  M  kwasu  siarkowego.  Po  opadni

ę

ciu  osadu  sprawdzi

ć

 

całkowito

ść

  wytr

ą

cenia,  dodaj

ą

c  do  klarownego  roztworu  nad  osadem  jedn

ą

  kropl

ę

 

odczynnika  str

ą

caj

ą

cego  (po 

ś

ciance  probówki).  Je

ś

li  pojawi  si

ę

  zm

ę

tnienie  proces 

wytr

ą

cania nale

Ŝ

y kontynuowa

ć

.  

Roztwór z osadem zachowa

ć

 do  do

ś

wiadczenia 3b.  

  Zapisa

ć

 cz

ą

steczkowo i jonowo równanie reakcji.  

  Opisa

ć

 posta

ć

 osadu. 

 

 

Do

ś

wiadczenie 3. Oddzielanie osadu od roztworu 

a)  S

ą

czenie osadu Fe(OH)

3

 (z do

ś

wiadczenia 2a) i przemywanie przez dekantacje 

Materiały  i  odczynniki:  roztwór  z  osadem  Fe(OH)

3

,  0,5  M  azotan(V)  srebra  (AgNO

3

),  lejek 

analityczny,  uchwyt do lejków zamontowany na statywie,  s

ą

czek mi

ę

kki, 3 zlewki o 

poj. 150 cm

3

, bagietka, 2 szkiełka zegarkowe, cylinder miarowy o poj. 20 cm

3  

 

 

background image

 

Przed przyst

ą

pieniem do wykonywania do

ś

wiadczenia podgrza

ć

 około 200 cm

3

  

wody destylowanej, która b

ę

dzie potrzebna do przemywania osadów.  

Przygotowa

ć

  zestaw  do  s

ą

czenia  jak  na  rys.  1  (wst

ę

p)  i  dokładnie  uło

Ŝ

y

ć

  mi

ę

kki 

s

ą

czek  w  lejku  i  zwil

Ŝ

y

ć

  wod

ą

.  Po  opadni

ę

ciu  osadu  roztwór  znad  osadu  otrzymanego  w 

do

ś

wiadczeniu 2a zla

ć

 po bagietce przez przygotowany uprzednio s

ą

czek. Do osadu, znad 

którego  zlano  roztwór,  doda

ć

  nast

ę

pne  50  cm

3

  gor

ą

cej  wody  destylowanej  (im  bardziej 

gor

ą

ca woda do przemywania, tym szybciej opada osad na dno zlewki). Zawarto

ść

 zlewki 

wymiesza

ć

  bagietk

ą

  i  poczeka

ć

  na  opadni

ę

cie  osadu.  Klarowny  roztwór  znad  osadu 

ponownie  zla

ć

  po  bagietce  przez  s

ą

czek.  Stara

ć

  si

ę

  zlewa

ć

  jak  najwi

ę

cej  roztworu  znad 

osadu ale jednocze

ś

nie nie przenosi

ć

 osadu na s

ą

czek, który zapycha jego pory  i wydłu

Ŝ

czas s

ą

czenia. Czynno

ść

 przemywania osadu nale

Ŝ

y powtórzy

ć

 kilkakrotnie a

Ŝ

 do zaniku 

jonów chlorkowych w roztworze przemywaj

ą

cym.  

Obecno

ść

  chlorków  nale

Ŝ

y  sprawdza

ć

  w  przes

ą

czu  po  ka

Ŝ

dej  ods

ą

czonej  porcji 

wody  zdekantowanej  znad  osadu.  W  tym  celu  pod  wyciek  z  lejka  podstawi

ć

  szkiełko 

zegarkowe,  zebra

ć

  kilka  kropel    przes

ą

czu  i  doda

ć

  2-3  krople  roztworu  AgNO

3

.  Je

Ŝ

eli  w 

roztworze znajduj

ą

 si

ę

 jony chlorkowe to wytr

ą

caj

ą

 z jonami srebra biały osad AgCl.  

  Zanotowa

ć

, czy powstało zm

ę

tnienia, pochodz

ą

ce od wytr

ą

conego osadu AgCl . 

  Je

ś

li  stwierdzono  obecno

ść

  chlorków  w  przes

ą

czu,  przemywanie  osadu  wodorotlenku 

Ŝ

elaza,  kolejnymi  porcjami  wody  (50  cm

3

),  nale

Ŝ

y  kontynuowa

ć

  a

Ŝ

  do  zaniku  reakcji 

charakterystycznej na chlorki.  

Po odmyciu chlorków przenie

ść

 osad ze zlewki na s

ą

czek przy pomocy bagietki i tryskawki.  

Osad na s

ą

czku zachowa

ć

 do do

ś

wiadczenia 4

b) Wirowanie osadów 

Otrzymany  w  do

ś

wiadczeniu  2b  osad  BaSO

4

  jest  drobnokrystaliczny  i  mo

Ŝ

e  przechodzi

ć

 

przez  mi

ę

kki  s

ą

czek,  a  s

ą

czenie  jego  na  s

ą

czku  twardym  trwa  długo.  Taki  osad  mo

Ŝ

na 

oddzieli

ć

 od roztworu przez wirowanie.  

Sprz

ę

t wirówka, probówki do wirówki, waga do równowa

Ŝ

enia probówek 

Do specjalnej probówki, przeznaczonej do wirowania zawiesin wodnych, przela

ć

 zawiesin

ę

 

BaSO

4

. Probówk

ę

 dokładnie zrównowa

Ŝ

y

ć

 na specjalnej wadze z tak

ą

 sam

ą

 probówk

ą

, do 

której  pipetk

ą

  nale

Ŝ

y  doda

ć

  odpowiedni

ą

  ilo

ść

  wody.  Obie  probówki  umie

ś

ci

ć

  w 

przeciwległych gniazdach wirówki i wirowa

ć

 3 minuty przy 3000 obrotów na minut

ę

.  

PRZED URUCHOMIENIEM WIRÓWKI NALE

ś

Y ZAPOZNA

Ć

 SI

Ę

 Z INSTRUKCJ

Ą

 JEJ OBSŁUGI! 

Po  odwirowaniu,  roztwór  dokładnie  zdekantowa

ć

  znad  osadu.  Ostatnie  krople  roztworu  z 

brzegu  nachylonej  probówki  usun

ąć

  przez  dotykanie  bagietk

ą

.  W  celu  przemycia  osadu, 

doda

ć

 ok. 2-3 cm

3

 gor

ą

cej wody (pipetk

ą

), wymiesza

ć

 osad z wod

ą

 (bagietk

ą

) i ponownie 

odwirowa

ć

.  Po  zdekantowaniu  roztworu  znad  osadu  (jak  poprzednio),  przenie

ść

  osad  z 

dna    probówki  na  szkiełko  zegarkowe  przy  pomocy  bagietki  lub  wypłuka

ć

  mał

ą

  ilo

ś

ci

ą

 

wody.  

  Zapisa

ć

  obserwacje.  Czy  mo

Ŝ

na  przez  wirowanie  oddzieli

ć

  osad  BaSO

4

  od  roztworu 

(czy ciecz zlana znad osadu była klarowna a osad pozostawał na dnie probówki)? 

  Jaka była posta

ć

 osadu? 

background image

 

 

Do

ś

wiadczenie 4.  Roztwarzanie osadów 

Odczynniki6 M kwas solny (HCl), 1 M tiocyjanian amonu (NH

4

NCS), 2 zlewki o poj. 150 cm

 

Osad na s

ą

czku z do

ś

wiadczenia 3a roztworzy

ć

 w gor

ą

cym 6 M HCl. W tym celu podgrza

ć

 

w zlewce 20 cm

3

 roztworu HCl i wprowadza

ć

 porcjami na s

ą

czek (za pomoc

ą

 pipetki), a

Ŝ

 

do roztworzenia osadu wodorotlenku 

Ŝ

elaza. Po zu

Ŝ

yciu 3/4 kwasu, je

Ŝ

eli osad na s

ą

czku 

jeszcze  nie  jest  całkowicie  roztworzony,  dalsze  roztwarzanie  prowadzi

ć

  u

Ŝ

ywaj

ą

przes

ą

czu  ze  zlewki  pod  lejkiem,  a  na  koniec  u

Ŝ

y

ć

  reszty  wyj

ś

ciowego  kwasu.  Po 

roztworzeniu  osadu,  s

ą

czek  przemywa

ć

  kilkakrotnie  wod

ą

  destylowan

ą

  a

Ŝ

  do  zaniku  

jonów Fe

3+

 na s

ą

czku. Aby sprawdzi

ć

, czy jony 

Ŝ

elaza zostały całkowicie odmyte z s

ą

czka 

nale

Ŝ

y  przeprowadzi

ć

  reakcj

ę

  charakterystyczn

ą

  dla  jonów  Fe

3+

.  W  tym  celu  pod  lejek 

podstawi

ć

  płytk

ę

  porcelanow

ą

,  zebra

ć

  kilka  kropli  przes

ą

czu  i  doda

ć

  kropl

ę

  NH

4

NCS.  Na 

płytce porcelanowej nie powinno si

ę

 pojawi

ć

 krwistoczerwone zabarwienie.  

  Napisa

ć

 reakcj

ę

 zachodz

ą

c

ą

 w czasie roztwarzania osadu Fe(OH)

3

 roztworem HCl oraz 

reakcje jonu Fe

3+

 z NCS

-