Опыт 1. Зависимость поляризуемости изоэлектронных катионов от их заряда и радиуса иона.
В одну пробирку налейте 2-3 мл. раствора
(желтый осадок), в другую – раствора
. В каждую из пробирок добавьте немного раствора
(до выпадения осадков). Запишите уравнения реакций в ионной форме.
Имеют ли окраску катионы
и
в растворах нитратов серебра и кадмия? Какой цвет имеют кристаллические вещества
и
? По интенсивности окраски полученных солей сделайте вывод о сравнительной поляризуемости катионов
и
в кристаллических решетках хроматов серебра и кадмия.
В табл. 4.1 запишите результаты наблюдений, общий вывод и характеристики катионов: электронную формулу внешнего квантового слоя и величины радиусов r (табл. 5.1).
Убеждаемся, что катионы
и
являются изоэлектронными, значения радиусов их достаточно близки, но один из них обладает меньшим положительным зарядом, и, следовательно, большой поляризуемостью (значения
см. в табл. 5.2).
Таблица 4.1
КАТИОН
| ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА ВНЕШНЕГО КВАНТОВОГО СЛОЯ
| r,
| ЦВЕТ И ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ
| ВЫВОД
|
Опыт 2. Зависимость поляризуемости изоэлектронных анионов от их заряда и радиуса иона.
В две пробирки налейте по 2-3 мл раствора
. В одну из них добавьте немного раствора
в другую – раствора
(до выпадения осадков).
Имеют ли окраску анионы
и
в растворах хлорида натрия и сульфида натрия? Какой цвет имеют кристаллические вещества
и
? По интенсивности окраски полученных солей сделайте вывод о сравнительной поляризуемости анионов
и
в кристаллических решетках хлорида и сульфида свинца.
В табл. 4.2 запишите результаты наблюдений, общий вывод и характеристики анионов: электронную формулу внешнего квантового слоя и величину радиусов r (см. табл. 5.1).
Убеждаемся, что анионы
и
являются изоэлектронными, радиусы их близки по величине, но один из анионов обладает большим отрицательным зарядом, и, следовательно, большей поляризуемостью под действием поляризующего катиона
(значение a см. табл. 5.2).
Таблица 4.2
АНИОН
| ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА ВНЕШНЕГО КВАНТОВОГО СЛОЯ
| r,
| ЦВЕТ И ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ
| ВЫВОД
|
Опыт 3. Зависимость растворимости солей от взаимной поляризации ионов в кристаллической решетке.
Полученные во втором опыте осадки PbCl2 и PbS обладают различной растворимостью. Нагрейте пробирки с этими осадками (или добавьте в них горячей воды). Какой из осадков растворяется при нагревании (следовательно, характеризуется большей долей ионной связи в кристаллической решетке)?
В табл. 4.3 запишите результаты наблюдений и общий вывод. Рассчитайте, какая разность между величинами ЭО (Dχ) существует в соединениях PbCl2 и PbS, и какой доле ионной связи она соответствует (табл. 5.3, 5.4). Убеждаемся, что доля ионной связи в соединении
значительно выше.
Таблица 4.3
ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ
| ЭО
| ДОЛЯ ИОННОЙ СВЯЗИ В %
| РАСТВОРИМОСТЬ
ОСАДКА СОЛИ В ГОРЯЧЕЙ ВОДЕ
| ВЫВОД
|
Опыт 4. Зависимость поляризуемости однозарядных аналогичных электронных анионов от величины их радиусов.
В три пробирки налейте по 2-3 мл раствора
. В одну добавьте раствор
, в другую KBr, в третью – раствор KI (до выпадения осадков). Имеют ли окраску анионы
,
,
в растворах хлорида, бромида и иодида калия? Какой цвет имеют кристаллические вещества
,
,
? По интенсивности окраски полученных солей сделайте вывод о сравнительной поляризуемости анионов
,
,
в кристаллических решетках хлорида, бромида и иодида свинца.
В табл. 4.4 запишите результаты наблюдений, вывод и характеристики анионов: электронную формулу внешнего квантового слоя и величины их радиусов (табл. 5.1).
Убеждаемся, что анионы
,
,
являются изоэлектронными, обладают одинаковым отрицательным зарядом, но различными величинами радиусов. Один из анионов имеет наибольший радиус, следовательно, характеризуется наибольшей поляризуемостью под действием поляризующего катиона
(значения a и ПП см. в табл. 5.2).
Таблица4. 4
АНИОН
| ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА ВНЕШНЕГО КВАНТОВОГО СЛОЯ
| r,
| ЦВЕТ И ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ
| ВЫВОД
|
Опыт 5. Зависимость цветности комплексных ионов меди от поляризуемости молекул лигандов.
Налейте немного воды в пробирку и растворите в ней небольшое количество безводного сульфата меди
. Какой цвет имеет это кристаллическое вещество и какой цвет приобретает раствор? Добавьте в эту же пробирку несколько капель концентрированного раствора
(
). Как изменится окраска раствора? Напишите в ионной форме уравнения реакций образования комплексных ионов [
]
и [
]
.
Запишите в табл. 4.5 результаты наблюдений и характеристики поляризуемости и поляризующего действия катиона
, а также поляризуемости молекул
и
(смотри таблицу 5.2). Сделайте вывод о зависимости между интенсивностью окраски полученных комплексных ионов и поляризуемостью молекул – лигандов
и
. В данном опыте проявляется поляризующее действие катиона
,поляризуемость которого весьма невилика,а поляризующее действие значительно выше 9 см3 (табл. 5.2).
Таблица 4.5
КАТИОН
| ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА ВНЕШНЕГО КВАНТОВОГО СЛОЯ
| a
| ПП
| ЦВЕТ В КРИСТАЛЛИЧ. ВЕЩЕСТВЕ
| ФОРМУЛА И ЦВЕТ КОМПЛЕКС-НОГО ИОНА
| ВЫВОД
|