Оформление результатов опыта1.Написать уравнения протекающих химических реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде. Объяснить, почему вода имеет щелочную реакцию. Записать закон эквивалентов. Сделать вывод. 2. Рассчитать временную жесткость воды (Ж врем в мэкв/л) по формуле:
Сн (HCl) · V сред(HCl) Ж врем = --------------------------------- · 1000 V(H2O)
Опыт 2. Определение ионного состава пробы воды. Качественные реакции на ионы. Исследуйте пробу воды на качественное присутствие в ней других ионов. Для выполнения опыта необходимо взять примерно 7-15 мл исследуемой воды и разделить её на 7 частей по 1-2 мл, разлив в пробирки емкостью 10 мл. Затем поочередно выполнить опыты а)….и). Результаты анализа занесите в таблицу, например:
а) Обнаружение ионов магния. К 1 мл исследуемой воды прилить 5 капель гидрофосфата натрия Na2HPO4 и 5 капель хлорида аммония NH4Cl и по каплям при постоянном взбалтывании, - раствор аммиака NH4OH. Наблюдать образование белого мелкокристаллического осадка ортофосфата магний-аммония MgNH4PO4, при просматривании на свет шелковистого переливающегося вида. Написать ионную реакцию образования осадка в молекулярном виде. Mg2++HPO42-+NH3 = MgNH4PO4↓ Запишите уравнение реакции. б) Обнаружение ионов кальция Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4. К 1 мл исследуемой воды добавляют 5-7 капель раствора оксалата аммония. Смесь нагрейте до кипения и дайте ей постоять 2-3 мин. Выпадает белый кристаллический осадок СаC2O4, растворимый в соляной и азотной кислотах, но не растворимый в уксусной кислоте даже при нагревании. Проверьте и запишите соответствующие уравнения реакций в молекулярной и ионной форме. в) Обнаружение ионов железа (III). 1. Реакция с гексацианоферратом (II) калия K4[Fe(CN)6] В пробирку помещают 1 мл исследуемой воды и добавляют столько же раствора K4[Fe(CN)6]. Выпадает осадок темно-синего цвета Fe4[Fe(CN)6]3, называемый берлинской лазурью. Запишите уравнение реакции. Осадок не растворяется в кислотах и растворяется в щелочах с образованием красно- бурого осадка Fe(OH)3: Fe 4[Fe(CN)6]3 + 12NaOH = 4Fe(OH)3 + 3Na4[Fe(CN)6]. 2. Реакция с роданидом калия. Поместите в пробирку 1 мл исследуемой воды и добавьте 3-5 капель раствора KSCN. При этом появляется кроваво-красное окрашивание, вызванное образованием малодиссоциирующих молекул роданида железа (III) [Fe(SCN)3]. Запишите уравнение протекающих реакций. г) Обнаружение ионов железа (II). Реакция с гексацианоферратом (III) калия K3[Fe(CN)6] В пробирку помещают 1 мл исследуемой воды и добавляют столько же раствора K3[Fe(CN)6]. Выпадает осадок темно-синего цвета (турнбулева синь) Fe3[Fe(CN)6]2. Осадок не растворяется в кислотах и растворяется в щелочах с образованием гидроксида железа (II). Проверьте и запишите соответствующие уравнения реакций. д) Обнаружение ионов свинца (II). Реакция с иодидом калия. В пробирку помещают 1 мл исследуемой воды и приливают 3-6 капель раствора иодида калия. Выпадает золотисто-желтый осадок. Запишите уравнение реакции в молекулярной и ионной форме. е) Обнаружение ионов меди (II). 1. Реакция с аммиаком. К 1 мл исследуемой воды по каплям добавить раствор аммиака до растворения выпавшего осадка. При действии избытка аммиака появляется интенсивное синее окрашивание, вызванное образованием аммиаката меди (II). Запишите уравнение реакции. 2. Реакция с роданидом калия. К 1 мл исследуемой воды прибавляют 5-7 капель раствора KSCN. Образуется черный осадок роданида меди. Запишите уравнение протекающих реакций. ж) Обнаружение ионов хлора. Реакция с нитратом серебра. К 1 мл исследуемой воды добавьте несколько капель нитрата серебра. В присутствии хлорид-ионов образуется белый осадок хлорида серебра, который не растворяется в азотной кислоте, но растворяется в растворах аммиака, карбоната аммония. Запишите соответствующие уравнения реакций в молекулярной и ионной форме. з ) Обнаружение сульфат-ионов. Реакция с хлоридом бария. К 1 мл исследуемой воды добавьте несколько капель раствора хлорида бария. В присутствии сульфат-ионов образуется белый осадок сульфата бария, который не растворим в азотной кислоте. Запишите соответствующие уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.
Контрольные вопросы: 1. Какие виды жесткости вам известны? Какими ионами обусловлен тот или иной вид жесткости? 2. В каких единицах измеряется жесткость и как она рассчитывается? 3. На чем основано определение временной жесткости воды? 4. Каков состав природных вод? 5. Чем обусловлено наличие органических примесей в природных водах? 6. Перечислите ионы, наиболее распространенные в природных водах.
Примечание 1: химический состав коммерческих минеральных вод, мг/л
Примечание 2: для приготовления 0,1н раствора кислоты для титрования, следует воспользоваться формулой:
|
; 
, т.е. для приготовления 1 литра 0,1н раствора соляной кислоты необходимо взять 8,078 мл соляной кислоты, концентрацией 38 % плотностью 1,189 г/мл.
