POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Inżynierii Lądowej
|
S P R A W O Z D A N I E Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z PRZEDMIOTU: CHEMIA BUDOWLANA
|
Imię i Nazwisko |
Data wykonania ćwiczenia: |
30.10.2004 |
|
.........................
|
Nr ćwiczenia: |
4.2 |
|
|
|
Temat ćwiczenia: |
|
Rok studiów: |
..... |
|
|
Semestr: |
...... |
Identyfikacja wybranych anionów oraz |
|
Grupa: |
...... |
związków chemicznych |
|
Zespół: |
....... |
|
|
|
|
||
Data: |
Ocena: |
||
|
|
Uwagi prowadzącego ćwiczenie:
|
SPRAWOZDANIE Z PRZEPROWADZENIA ĆWICZENIA NR 4.2
TEMAT ĆWICZENIA
Identyfikacja wybranych anionów oraz związków chemicznych.
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest identyfikacja anionów w 5 próbkach roztworów o nieznanym składzie, przeprowadzając wstępny podział wg rys 1, a następnie na podstawie reakcji charakterystycznych rozpoznanie tych związków.
PODSTAWY TEORETYCZNE ĆWICZENIA
W budownictwie metody chemii analitycznej wykorzystuje się do kontroli jakości surowców oraz wyrobów budowlanych, przeprowadzając analizę korozji różnych materiałów budowlanych, zwłaszcza betonu, oraz przy wykrywaniu obecnych w materiałach budowlanych zanieczyszczeń, a także przy określaniu warunków pracy budowli lub jej elementu (ocena agresywności środowiska).
Analizę chemiczną najogólniej można podzielić na:
analizę jakościową - wykrywanie i identyfikacji substancji (pierwiastków, jonów lub związków chemicznych), tzn. ustalenie chemicznego składu jakościowego materiałów;
metody fizykochemiczne (instrumentalne);
metody chemiczne;
analizę ilościową - określanie ilości badanych substancji, tzn. ustalanie składu ilościowego materiałów;
metody instrumentalne;
metody klasyczne: wagowe i objętościowe;
Do przeprowadzenia ćwiczenia 4.2. wykorzystamy metody chemiczne jakościowego składu związków chemicznych.
Analiza jakościowa przebiega zazwyczaj w kilku etapach:
oględziny próbki - stwierdzenie charakterystycznych cech substancji (barwa, zapach, postać)
próby wstępne - proste badania wykonywane przed przystąpieniem do właściwej analizy (np. podgrzewanie próbki w celu zaobserwowania wydzielania się gazu lub topnienia się próbki, lub zmiany barwy płomienia po wprowadzeniu próbki do płomienia palnika)
rozpuszczanie próbki - ponieważ reakcje analityczne zachodzą w fazie ciekłej niezbędne jest rozpuszczenie substancji
kolejność rozpuszczania w zależności od substancji:
woda destylowana,
rozcieńczone kwasy lub zasady,
stężone kwasy lub zasady,
mieszaniny kwasów.
systematyczna analiza kationów i anionów,
Reakcja charakterystyczna to taka reakcja której wynikiem jest:
zmiana zabarwienia roztworu,
wytrącenie się osadu,
wydzielenie się gazu.
Reakcje charakterystyczne zapisuje się w postaci jonowej, np.:
|
W wyniku reakcji kationu srebrowego z anionem chlorkowym wytrąca się charakterystyczny biały, serowaty osad chlorku srebrowego. Rekcja ta może służyć zarówno do wykrycia kationów srebrowych jak i anionów chlorkowych.
Do celów analitycznych jony zostały podzielone na grupy analityczne. Jony wchodzące w skład tej samej grupy reagują w sposób charakterystyczny z tym samym odczynnikiem (tzw. odczynnik grupowy). Pozwala to na ich wstępne wyodrębnienie. Jest to wstępny etap analizy poprzedzającym właściwą identyfikację.
Następnie stosuje się odczynniki selektywne (reagujące z niewielką liczbą jonów), a w końcu odczynniki specyficzne (reagujące z jednym jonem).
W analizowanym roztworze przeprowadza się osobno oznaczenie kationów i anionów.
OPIS STANOWISKA
Ćwiczenie przeprowadza się na stole laboratoryjnym.
4.1. Sprzęt potrzebny do wykonania ćwiczenia:
probówki,
wkraplacze,
bagietka szklana,
stojak do probówek
4.2. Stosowane odczynniki:
roztwory wodne 0,1 m: AgNO3 , Ag2SO4, BaCl2, HCl,
Na2SiO3, (NH4)2CO3, NH4OH, Pb(NO3)2
Ćwiczenie przeprowadza się z zachowaniem ostrożności i przepisów BHP po wcześniejszym założeniu fartucha.
PRZEBIEG WYKONYWANYCH CZYNNOŚCI
Przeprowadzam wszystkie reakcje charakterystyczne anionów zgodnie z tablicą 4.3 („Ćwiczenia laboratoryjne...” s.23):
anion siarczanowy SO42-
Działam na CuSO4 odczynnikiem BaCl2
SO42- + Ba2+ BaSO4 efekt: biały osad
Działam na CuSO4 odczynnikiem Pb(NO3)2
SO42- + Pb2+ PbSO4 efekt: biały osad
anion chlorkowy Cl-
Działam na HCl odczynnikiem AgNO3
Cl- + Ag+ AgCl efekt: biały osad
Działam na HCl odczynnikiem NH4OH
AgCl + 2NH4OH Ag(NH3) 2+ + Cl- + H2O efekt: rozpuszczenie
osadu
anion węglanowy CO32-
Działam na (NH4)2CO3 odczynnikiem AgNO3
CO32- + 2Ag+ Ag2CO3 efekt: biały osad
Na powietrzu Ag2CO3 rozkłada się
Ag2CO3 Ag2O + CO2 efekt: brunatny osad
b) Działam na (NH4)2CO3 odczynnikiem BaCl2
CO32- + Ba2+ BaCO3 efekt: biały osad
Dodaję mocny kwas (HCl)
BaCO3 + 2H+ Ba2+ + H2O + CO2 efekt: rozpuszczenie osadu
anion krzemianowy SiO32-
Działam na Na2SiO3 odczynnikiem AgNO3
SiO32- + 2Ag+ AgSiO3 efekt: jasnożółty osad
Działam na Na2SiO3 odczynnikiem BaCl2
SiO32- + Ba2+ BaSiO3 efekt: biały osad
Działam na Na2SiO3 odczynnikiem HCl
SiO32- + 2H+ H2SiO3 H2O + SiO2 efekt: biały galaretowaty osad
Przystąpiono do identyfikacji anionów w 5 różnych roztworach wodnych o nieznanym składzie. Przeprowadzamy wstępny podział. Do przeprowadzenia doświadczenia posługujemy się poniższym schematem:
Próbka nr 1 (roztwór koloru niebieskiego)
Po dodaniu do analizowanego roztworu AgNO3 - nie wytrącił się osad.
Świadczy to o obecności anionów SO42-
Przeprowadzono reakcje charakterystyczne z:
BaCl2 - wytrącił się biały osad - SO42-+ Ba2+ BaSO4
Pb(NO3)2 - wytrącił się biały osad - SO42-+ Pb2+ PbSO4
Wniosek: w badanym roztworze znajdują się jony SO42-
Próbka nr 2
Po dodaniu do analizowanego roztworu AgNO3 - nie wytrącił się osad.
Świadczy to o obecności anionów SO42-
Przeprowadzono reakcje charakterystyczne z:
BaCl2 - wytrącił się biały osad - SO42-+ Ba2+ BaSO4
Pb(NO3)2 - wytrącił się biały osad - SO42-+ Pb2+ PbSO4
Wniosek: w badanym roztworze znajdują się jony SO42-
Próbka nr 3
Po dodaniu do analizowanego roztworu AgNO3 -wytrącił się biały osad.
Świadczy to o obecności anionów Cl- , CO32- albo SiO32-
Przeprowadzono reakcje charakterystyczne z:
BaCl2 - nie wytrącił się biały osad
Wniosek: w badanym roztworze znajdują się jony Cl-
Próbka nr 4
Po dodaniu do analizowanego roztworu AgNO3 -wytrącił się biały osad.
Świadczy to o obecności anionów Cl- , CO32- albo SiO32-
Przeprowadzono reakcje charakterystyczne z:
BaCl2 - nie wytrącił się biały osad
Wniosek: w badanym roztworze znajdują się jony Cl-
Próbka nr 5
Po dodaniu do analizowanego roztworu AgNO3 -wytrącił się biały osad.
Świadczy to o obecności anionów Cl- , CO32- albo SiO32-
Przeprowadzono reakcje charakterystyczne z:
BaCl2 - wytrącił się biały osad - CO32- + Ba2+ BaCO3
Świadczy to o obecności anionów CO32- albo SiO32-
AgNO3 - wytrącił się biały osad - CO32-+ Ag2+ Ag2CO3
Wniosek: w badanym roztworze znajdują się jony CO32-
KOŃCOWE WYNIKI ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia była identyfikacja wybranych anionów oraz związków chemicznych.
Po wykonaniu doświadczenia stwierdzono, że:
6.1. PRÓBKA nr 1 roztwór zawiera aniony SO42-
6.2. PRÓBKA nr 2 roztwór zawiera aniony SO42-
6.3. PRÓBKA nr 3 roztwór zawiera aniony Cl-
6.4. PRÓBKA nr 4 roztwór zawiera aniony Cl-
6.5. PRÓBKA nr 5 roztwór zawiera aniony CO32
LITERATURA
Praca zbiorowa pod redakcją Lecha Czarneckiego „ Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej” Oficyna Wydawnicza PW. Warszawa 2001
L. Czarnecki, T.Broniewski, O.Henning. „Chemia w Budownictwie”.Wydawnictwo ARKADY. Warszawa 1996
Załącznik:
notatki z przeprowadzenia doświadczenia w laboratorium
7