Natrijev tiosulfat je sintetična spojina, v kemiji poznana kot natrijev sulfat, v prehrambeni industriji pa kot dodatek E539, odobrena za uporabo v proizvodnji hrane.
Natrijev tiosulfat deluje kot regulator kislosti (antioksidant), sredstvo proti strjevanju ali konzervans. Uporaba tiosulfata kot aditiva za živila vam omogoča, da povečate rok uporabnosti in kakovost izdelkov ter preprečite gnitje, kisanje in fermentacijo. V svoji čisti obliki je ta snov vključena v tehnološke procese za proizvodnjo jedilne jodirane soli kot stabilizator joda in se uporablja za predelavo pekovske moke, ki je nagnjena k strjevanju in strjevanju.
Uporaba aditiva za živila E539 je omejena izključno na industrijsko sfero, snov ni na voljo za prodajo na drobno. Za medicinske namene se natrijev tiosulfat uporablja kot protistrup za hude zastrupitve in protivnetno sredstvo za zunanjo uporabo.
splošne informacije
Tiosulfat (hiposulfit) je anorganska spojina, ki je natrijeva sol tiožveplove kisline. Snov je brezbarven prah brez vonja, ki se ob natančnejšem pregledu izkaže za prozorne monoklinične kristale.
Hiposulfit je nestabilna spojina, ki je v naravi ni. Snov tvori kristalni hidrat, ki se pri segrevanju nad 40 °C stopi v lastni kristalni vodi in raztopi. Staljeni natrijev tiosulfat je nagnjen k prehladitvi in pri temperaturi približno 220 ° C se spojina popolnoma uniči.
Natrijev tiosulfat: sinteza
Natrijev sulfat so najprej umetno pridobili v laboratoriju po Leblancovi metodi. Ta spojina je stranski produkt proizvodnje sode, ki nastane z oksidacijo kalcijevega sulfida. Med interakcijo s kisikom se kalcijev sulfid delno oksidira v tiosulfat, iz katerega se z uporabo natrijevega sulfata pridobi Na 2 S 2 O 3.
Sodobna kemija ponuja več metod za sintezo natrijevega sulfata:
- oksidacija natrijevih sulfidov;
- vrelo žveplo z natrijevim sulfitom;
- interakcija vodikovega sulfida in žveplovega oksida z natrijevim hidroksidom;
- vrelega žvepla z natrijevim hidroksidom.
Zgornje metode lahko proizvedejo natrijev tiosulfat kot stranski produkt reakcije ali v obliki vodne raztopine, iz katere je treba tekočino izhlapeti. Alkalno raztopino natrijevega sulfata lahko dobimo z raztapljanjem njegovega sulfida v vodi s kisikom.
Čista brezvodna spojina tiosulfat je rezultat reakcije natrijeve soli in dušikove kisline z žveplom v snovi, znani kot formamid. Sintezna reakcija poteka pri temperaturi 80 °C in traja približno pol ure, njena produkta sta tiosulfat in njegov oksid.
V vseh kemičnih reakcijah hiposulfit deluje kot močno redukcijsko sredstvo. V reakcijah z močnimi oksidanti se Na 2 S 2 O 3 oksidira v sulfat ali žveplovo kislino, s šibkimi pa v tetrationsko sol. Reakcija oksidacije tiosulfata je osnova jodometrične metode za določanje snovi.
Posebno pozornost si zasluži interakcija natrijevega tiosulfata s prostim klorom, ki je močan oksidant in strupena snov. Hiposulfit zlahka oksidira s klorom in ga pretvori v neškodljive vodotopne spojine. Tako ta spojina preprečuje uničujoče in strupene učinke klora.
V industrijskih pogojih se tiosulfat pridobiva iz odpadkov pri proizvodnji plina. Najpogostejša surovina je svetilni plin, ki se sprošča pri procesu koksanja premoga in vsebuje primesi vodikovega sulfida. Iz njega se sintetizira kalcijev sulfid, ki je podvržen hidrolizi in oksidaciji, po kateri se kombinira z natrijevim sulfatom, da nastane tiosulfat. Kljub večstopenjskemu postopku velja ta metoda za stroškovno najučinkovitejšo in okolju prijaznejšo metodo pridobivanja hiposulfita.
| Sistemsko ime | Natrijev tiosulfat |
|---|---|
| Tradicionalna imena | Natrijev disulfid, natrijev hiposulfit (natrijeva) soda, antiklor |
| Mednarodno označevanje | E539 |
| Kemijska formula | Na2S2O3 |
| skupina | Anorganski tiosulfati (soli) |
| Agregatno stanje | Brezbarvni monoklinski kristali (prah) |
| Topnost | Topen v, netopen v |
| Temperatura taljenja | 50 °C |
| Kritična temperatura | 220 °C |
| Lastnosti | Reduktivno (antioksidativno), kompleksno |
| Kategorija prehranskega dopolnila | Regulatorji kislosti, sredstva proti strjevanju (sredstva proti strjevanju) |
| Izvor | Sintetična |
| Toksičnost | Ni raziskano, snov je pogojno varna |
| Področja uporabe | Živilska, tekstilna, usnjarska industrija, fotografija, farmacija, analizna kemija |
Natrijev tiosulfat: uporaba
Natrijev disulfid so uporabljali za različne namene dolgo preden je bila spojina vključena v prehranska dopolnila in zdravila. Antiklor so med prvo svetovno vojno uporabljali za impregnacijo gaznih povojev in filtrov plinskih mask za zaščito dihal pred strupenim klorom.
Sodobna področja uporabe hiposulfita v industriji:
- obdelava fotografskega filma in snemanje slik na fotografski papir;
- dekloriranje in bakteriološka analiza pitne vode;
- odstranjevanje madežev klora pri beljenju tkanin;
- luženje zlate rude;
- proizvodnja bakrovih zlitin in patine;
- strojenje usnja.
Natrijev sulfat se uporablja kot reagent v analitični in organski kemiji, nevtralizira močne kisline ter nevtralizira težke kovine in njihove strupene spojine. Reakcije tiosulfata z različnimi snovmi so osnova jodometrije in bromometrije.
Aditiv za živila E539
Natrijev tiosulfat ni široko uporabljen aditiv za živila in ni prosto dostopen zaradi nestabilnosti spojine in toksičnosti njenih razgradnih produktov. Hiposulfit je vključen v tehnološke procese proizvodnje jedilne jodirane soli in pekovskih izdelkov kot regulator kislosti in sredstvo proti strjevanju.
Aditiv E539 deluje kot antioksidant in konzervans pri proizvodnji zelenjavnih in ribjih konzerv, sladic in alkoholnih pijač. Ta snov je tudi del kemikalij, ki se uporabljajo za obdelavo površine sveže, posušene in zamrznjene zelenjave in sadja.
Konzervans in antioksidant E539 se uporablja za izboljšanje kakovosti in podaljšanje roka uporabnosti takih izdelkov:
- sveža in zamrznjena zelenjava, sadje, morski sadeži;
- , oreščki, semena;
- zelenjava, gobe in morske alge, konzervirane v ali olju;
- džemi, želeji, kandirano sadje, sadni pireji in nadevi;
- sveže, zamrznjene, prekajene in sušene ribe, morski sadeži, konzervirana hrana;
- moka, škrobi, omake, začimbe, kis, ;
- beli in trsni, sladila (dekstroza in), sladkorni sirupi;
- sadni in zelenjavni sokovi, sladka voda, nizkoalkoholne pijače, pijače iz grozdja.
Pri proizvodnji kuhinjske jodirane soli se za stabilizacijo joda uporablja aditiv za živila E539, ki lahko bistveno podaljša rok uporabnosti izdelka in ohrani njegovo hranilno vrednost. Najvišja dovoljena koncentracija E539 v kuhinjski soli je 250 mg na 1 kg.
Pri peki se natrijev tiosulfat aktivno uporablja kot del različnih dodatkov za izboljšanje kakovosti izdelkov. Sredstva za izboljšanje pečenja so oksidativna ali reduktivna. Sredstvo proti strjevanju E539 je obnovitveno sredstvo, ki omogoča spreminjanje lastnosti.
Testo iz goste moke s kratkotrajnim glutenom se težko obdeluje, pogače, ne doseže potrebne prostornine in med peko razpoka. Sredstvo proti strjevanju E539 uničuje disulfidne vezi in strukturira glutenske beljakovine, zaradi česar testo dobro vzhaja, drobtina postane ohlapna in elastična, skorja pa med peko ne poka.
V podjetjih moki skupaj s kvasom dodajo sredstvo proti strjevanju tik pred gnetenjem testa. Vsebnost tiosulfata v moki je 0,001-0,002% njegove mase, odvisno od tehnologije izdelave pekovskega izdelka. Sanitarni standardi za aditiv E539 so 50 mg na 1 kg pšenične moke.
Sredstvo proti strjevanju E539 se v tehnoloških procesih uporablja v strogih dozah, zato pri uživanju izdelkov iz moke ni nevarnosti zastrupitve s tiosulfatom. Moka, namenjena prodaji na drobno, se pred prodajo ne predeluje. V mejah normale je dodatek varen in nima toksičnega učinka na telo.
Uporaba v medicini in njen vpliv na telo
Soda hiposulfit je Svetovna zdravstvena organizacija uvrščena na seznam osnovnih zdravil kot eno najbolj učinkovitih in varnih zdravil. Daje se subkutano, intramuskularno in intravensko kot raztopina za injiciranje ali se uporablja kot zunanje sredstvo.
V začetku dvajsetega stoletja so natrijev tiosulfat prvič uporabili kot protistrup pri zastrupitvi s cianovodikovo kislino. V kombinaciji z natrijevim nitritom se tiosulfat priporoča pri posebej hudih primerih zastrupitve s cianidom in se daje intravensko, da pretvori cianid v nestrupene tiocianate, ki se lahko nato varno izločijo iz telesa.
Medicinska uporaba natrijevega sulfata:
Učinek hiposulfita na človeško telo pri zaužitju peroralno ni raziskan, zato je nemogoče oceniti koristi in škode snovi v čisti obliki ali kot del živil. Primerov zastrupitve z dodatkom E539 ni bilo, zato se na splošno šteje za nestrupenega.
Natrijev tiosulfat in zakonodaja
Natrijev tiosulfat je vključen na seznam aditivov za živila, odobrenih za uporabo v proizvodnji hrane v Rusiji in Ukrajini. Sredstvo proti strjevanju in regulator kislosti E539 se uporabljata v skladu z veljavnimi sanitarnimi in higienskimi standardi izključno za industrijske namene.
Ker učinek kemikalije na človeško telo pri peroralnem dajanju še ni raziskan, aditiv E539 ni odobren za uporabo v EU in ZDA.
atrijev tiosulfat Natrijev tiosulfat
Na 2 S 2 0 3 -5H 2 0 M. m. 248,17
Natrijev tiosulfat ni naraven izdelek, pridobljen je sintetično.
V industriji se natrijev tiosulfat pridobiva iz odpadkov pri proizvodnji plina. Ta metoda je kljub svoji večstopenjski naravi ekonomsko donosna, saj so surovine odpadki pri proizvodnji plina in zlasti svetilni plin, ki nastane med koksanjem premoga.
Svetleči plin vedno vsebuje primesi vodikovega sulfida, ki ga ujamejo absorberji, na primer kalcijev hidroksid. Pri tem nastane kalcijev sulfid.
Toda kalcijev sulfid se med proizvodnim procesom hidrolizira, zato reakcija poteka nekoliko drugače - s tvorbo kalcijevega hidrosulfida.
Pri oksidaciji s kisikom iz atmosfere kalcijev hidrosulfid tvori kalcijev tiosulfat.
Ko nastali kalcijev tiosulfat stopimo z natrijevim sulfatom ali natrijevim karbonatom, dobimo natrijev tiosulfat Na 2 S 2 0 3.
Po izhlapevanju raztopine kristalizira natrijev tiosulfat, ki je farmakopejsko zdravilo.
Na videz so natrijev tiosulfat (II) brezbarvni prozorni kristali s slano-grenkim okusom. Zelo lahko topen v vodi. Pri temperaturi 50 °C se topi v svoji kristalizacijski vodi. Njegova struktura je sol tiožveplove kisline (I).
Kot je razvidno iz formule teh spojin, je stopnja oksidacije žveplovih atomov v njihovih molekulah različna. En atom žvepla ima oksidacijsko stopnjo +6, drugi -2. Prisotnost atomov žvepla v različnih oksidacijskih stanjih določa njihove lastnosti.
Tako ima natrijev tiosulfat z S 2- v molekuli redukcijsko sposobnost.
Tako kot sama tiožveplova kislina tudi njene soli niso močne spojine in se zlahka razgradijo pod vplivom kislin, tudi tako šibkih, kot je ogljikova kislina.
Ta lastnost natrijevega tiosulfata, da razpade s kislinami in sprosti žveplo, se uporablja za identifikacijo zdravila. Pri dodajanju klorovodikove kisline v raztopino natrijevega tiosulfata opazimo motnost raztopine zaradi sproščanja žvepla.
Zelo značilno za natrijev tiosulfat je njegova reakcija z raztopino srebrovega nitrata. Pri tem nastane bela oborina (srebrov tiosulfat), ki hitro porumeni. Pri stanju pod vplivom zračne vlage usedlina počrni zaradi sproščanja srebrovega sulfida.
Če ob izpostavitvi natrijevega tiosulfata srebrovemu nitratu takoj nastane črna oborina, to kaže na kontaminacijo zdravila s sulfidi, ki pri interakciji s srebrovim nitratom takoj sprostijo oborino srebrovega sulfida.
Čisti pripravek ne potemni takoj, ko je izpostavljen raztopini srebrovega nitrata.
Kot avtentična reakcija se lahko uporabi tudi reakcija natrijevega tiosulfata z raztopino železovega (III) klorida. V tem primeru nastane železov oksid tiosulfat, obarvan vijolično. Barva hitro izgine zaradi redukcije te soli v brezbarvne železove (FeS 2 0 3 in FeS 4 0 6) soli.
Pri interakciji z natrijevim jodom natrijev tiosulfat deluje kot reducent. Z odvzemom elektronov iz S 2- se jod reducira v I-, natrijev tiosulfat pa jod oksidira v natrijev tetratioat.
Podobno se klor reducira v vodikov klorid.
Ko je klora presežek, se sproščeno žveplo oksidira v žveplovo kislino.
Na tej reakciji je temeljila uporaba natrijevega tiosulfata za absorpcijo klora v prvih plinskih maskah.
Pripravek ne sme vsebovati nečistoč arzena, selena, karbonatov, sulfatov, sulfidov, sulfitov, kalcijevih soli.
GF X dovoljuje prisotnost nečistoč kloridov in soli težkih kovin znotraj standarda.
Kvantitativno določanje natrijevega tiosulfata se izvaja z jodometrično metodo, ki temelji na reakciji njegove interakcije z jodom. GF zahteva vsebnost natrijevega tiosulfata v pripravku ne manj kot 99 % in ne več kot 102 % (zaradi dopustne meje preperevanja pripravka).
Uporaba natrijevega tiosulfata temelji na njegovi sposobnosti sproščanja žvepla. Zdravilo se uporablja kot protistrup pri zastrupitvah s halogeni, cianogenom in cianovodikovo kislino.
Nastali kalijev tiocianat je veliko manj strupen kot kalijev cianid. Zato je treba v primeru zastrupitve s cianovodikovo kislino ali njenimi solmi kot prvo pomoč uporabiti natrijev tiosulfat. Zdravilo se lahko uporablja tudi za zastrupitve z arzenom, živim srebrom in svinčevimi spojinami; v tem primeru nastanejo nestrupeni sulfidi.
Natrijev tiosulfat se uporablja tudi za alergijske bolezni, artritis, nevralgijo - intravensko v obliki 30% vodne raztopine. V zvezi s tem GF X zagotavlja 30 % raztopino natrijevega tiosulfata za injiciranje (Solutio Natrii thiosulfatis 30 % pro injectionibus).
Na voljo v obliki praška in ampul po 5, 10, 50 ml 30% raztopine.
Natrijev tiosulfat vsebuje kristalizacijsko vodo, ki zlahka izhlapi, zato ga je treba hraniti na hladnem, v dobro zaprtih temnih steklenicah, saj svetloba pospešuje njegovo razgradnjo. Raztopine postanejo motne, ko stojijo zaradi sproščenega žvepla. Ta proces se pospeši v prisotnosti ogljikovega dioksida. Zato so bučke ali steklenice z raztopinami natrijevega tiosulfata opremljene s cevjo kalcijevega klorida, napolnjeno z natrijevim apnom, ki ga absorbira.
Opazen znak reakcije je nastanek belo-rumene motnosti (netopno žveplo). Tiožveplova kislina je nestabilna (glej reakcijsko enačbo!), zato jo pripravimo z reakcijo natrijevega tiosulfata z razredčeno žveplovo kislino:
Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = H 2 S 2 O 3 + Na 2 SO 4
tiste. skupna reakcija:
Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = S + SO 2 + H 2 O + Na 2 SO 4
Izvajanje reakcije: V 2 enaka kozarca nalijemo 20 ml 2M žveplove kisline. V 1 kozarec dodajte 80 ml vode (zmanjšajte koncentracijo kisline). V oba kozarca (iz 2 drugih kozarcev ali valjev) istočasno nalijemo 20 ml 2M natrijevega tiosulfata.
Kaj gledati: V katerem kozarcu nastane oblak hitreje?
kataliza
Osnova poskusa je reakcija razgradnje vodikovega peroksida
H 2 O 2 = H 2 O + 1/2 O 2
pospešuje v prisotnosti manganovega dioksida, pa tudi nekaterih soli težkih kovin, encima katalaze itd. Opazen znak reakcije je sproščanje plinskih mehurčkov, v katerih se močno razplamti tleči drobec.
Izvajanje reakcije: V visok valj (100 ml) nalijemo 10 ml 30 % H 2 O 2 . Na hitro dodajte prašek MnO 2 (po želji dodajte nekaj kapljic krvi). V valj vstavite tleč drobec.
kataliza
Osnova poskusa je katalitsko oksidacijo amoniaka na kromov oksid.
4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
Opaženi znak reakcije so iskre (segrevanje delcev kromovega oksida zaradi eksotermnega toplotnega učinka reakcije in njihovega sijaja).
Izvajanje reakcije: Notranjost velike bučke z ravnim dnom (500 ml) temeljito sperite s koncentrirano raztopino amoniaka (tako ustvarite visoko koncentracijo amoniakovih hlapov v njej). Vanj stresemo kromov (III) oksid, segret v železni žlički.
Preprost model eksperimenta na več temah hkrati.
V suho čašo (lahko uporabite preproste skodelice za enkratno uporabo) dajte enaki količini (približno velikosti grahovega zrna) suhe citronske kisline in sode bikarbone (natrijevega bikarbonata).
Reakcija brez vode ne poteka in ko dodamo nekaj kapljic vode, zmes »zavre«.
NaHCO 3 + H 3 (C 5 H 5 O 7) = Na 3 (C 5 H 5 O 7) + CO 2 + H 2 O
Enako reakcijo lahko izvedete tako, da sodo zamenjate s kredo. To dokazuje, da je reakcija reducirana na interakcijo karbonatnega iona s protonom:
CO 3 2- + 2H + = H 2 CO 3 = CO 2 + H 2 O
Nato v enem kozarcu pripravimo nasičeno raztopino sode (njena topnost je 9,6 g na 100 g vode pri sobni temperaturi). V dva druga kozarca damo citronsko kislino - v prvega prostornino glave vžigalice, v drugega približno 5-krat več. V oba kozarca nalijemo po 10 ml vode in med mešanjem raztopimo kislino. V oba kozarca s citronsko kislino istočasno dodamo 5 ml nasičene raztopine natrijevega bikarbonata. Vidimo, da je v kozarcu, kjer je koncentracija citronske kisline večja, sproščanje plina intenzivnejše. Sklep: hitrost reakcije je sorazmerna s koncentracijo reagentov.
Estri žveplove kisline vključujejo dialkilsulfate (RO 2)SO 2. To so tekočine z visokim vreliščem; nižji so topni v vodi; v prisotnosti alkalij tvorijo alkohol in soli žveplove kisline. Nižji dialkil sulfati so alkilirajoča sredstva.
dietil sulfat(C 2 H 5) 2 SO 4. Tališče -26°C, vrelišče 210°C, topen v alkoholih, netopen v vodi. Pridobiva se z reakcijo žveplove kisline z etanolom. Je etilacijsko sredstvo v organski sintezi. Prodira skozi kožo.
Dimetil sulfat(CH 3) 2 SO 4. Tališče -26,8°C, vrelišče 188,5°C. Topen v alkoholih, slabo topen v vodi. Reagira z amoniakom v odsotnosti topila (eksplozivno); sulfonira nekatere aromatske spojine, kot so fenolni estri. Pridobiva se z reakcijo 60 % oleuma z metanolom pri 150 ° C. Je metilirno sredstvo v organski sintezi. Rakotvoren, vpliva na oči, kožo, dihala.
Natrijev tiosulfat Na2S2O3
Sol tiožveplove kisline, v kateri imata dva žveplova atoma različni oksidacijski stopnji: +6 in -2. Kristalna snov, dobro topna v vodi. Proizvaja se v obliki kristalnega hidrata Na 2 S 2 O 3 5H 2 O, splošno imenovanega hiposulfit. Pripravljeno z reakcijo natrijevega sulfita z žveplom z vrenjem:
Na 2 SO 3 +S=Na 2 S 2 O 3
Tako kot tiožveplova kislina je močno redukcijsko sredstvo, ki ga klor zlahka oksidira v žveplovo kislino:
Na 2 S 2 O 3 +4Cl 2 +5H 2 O=2H 2 SO 4 +2NaCl+6HCl
Na tej reakciji je temeljila uporaba natrijevega tiosulfata za absorpcijo klora (v prvih plinskih maskah).
Oksidacija natrijevega tiosulfata s šibkimi oksidanti poteka nekoliko drugače. V tem primeru nastanejo soli tetrationske kisline, na primer:
2Na 2 S 2 O 3 +I 2 =Na 2 S 4 O 6 +2NaI
Natrijev tiosulfat je stranski produkt pri proizvodnji NaHSO 3, žveplovih barvil, pri čiščenju industrijskih plinov iz žvepla. Uporablja se za odstranjevanje sledi klora po beljenju tkanin, za pridobivanje srebra iz rud; Je fiksativ v fotografiji, reagent v jodometriji, protistrup pri zastrupitvah z arzenovimi in živosrebrovimi spojinami ter protivnetno sredstvo.
Tema: HITROST KEMIJSKIH REAKCIJ IN
KEMIJSKO RAVNOTEŽJE
Odvisnost hitrosti reakcije od temperature
(test Van't Hoffovega pravila)
Vzorec preučujemo na primeru interakcije natrijevega tiosulfata z žveplovo kislino
Reakcija poteka v dveh fazah:
Prva stopnja - ionska izmenjava - se pojavi takoj, tako da dejansko opazovanje poteka s hitrostjo druge monomolekularne stopnje, katere znak je pojav motnosti kot posledica tvorbe elementarnega žvepla. Zato koncentracija žveplove kisline dejansko ne vpliva na reakcijsko hitrost, če jo vzamemo v količini, ki zadošča za popolno reakcijo tiosulfata, in je v vseh poskusih enaka.
Zato lahko enačbo hitrosti zapišemo kot:
Izkušnja 1. Pripravite preprost termostat: 200 ml kozarec s pokrovom s 3 luknjami. V prvo luknjo postavite termometer, pritrjen na nit, v drugo - stožčasto epruveto z -2N raztopino H 2 SO 4 s pipeto, spuščeno vanjo, v tretjo - stožčasto epruveto, v katero dodajte 10 kapljice 0,1-N raztopine natrijevega tiosulfata s čisto pipeto. Kozarec napolnite z vodo pri sobni temperaturi, dokler se kroglica termometra in raztopina ne potopita vanjo. Živosrebrni balon termometra in raztopine reagirajočih snovi naj bodo na isti ravni v srednjem delu vode, ki polni kozarec - termostat.
Po 5 minutah čakanja - čas, potreben za izenačitev temperature vode v termostatu in raztopin v epruvetah, zabeležite odčitke termometra. Ne da bi odstranili epruveto iz termostata, dodajte 1 kapljico raztopine žveplove kisline s pipeto v raztopino natrijevega tiosulfata. V tem trenutku vključite štoparico (izmerite čas na uri s sekundnim kazalcem), ne da bi odstranili epruveto s termostata, opazujte potek poskusa, dokler se v epruveti ne pojavi očesu opazna motnost in če je zaznana, izklopite štoparico. Zabeležite trajanje poskusa v sekundah.
Izkušnja 2. Izvaja se pri temperaturi, povečani za 10 °. V ta namen epruveto v termostatu, v katerem smo izvajali poskus, zamenjamo s čisto in vanjo ponovno dodamo 10 kapljic 0,1 N raztopine natrijevega tiosulfata. Z dodajanjem vroče vode v kozarec dvignemo njeno temperaturo za 14 - 15° nad temperaturo prvega poskusa in opazujemo njeno ohlajanje s termometrom. Ko je temperatura za 10° višja, izvedite poskus popolnoma enako kot prvega.
Izkušnja 3. Izvedba poskusa pri temperaturi, povišani za 20°. Poskus izvedemo na enak način kot v prejšnjem primeru, vendar se temperatura vode v termostatu sprva poveča za 24 - 25 ° nad sobno temperaturo, žveplovo kislino pa dodajamo hiposulfitu v trenutku ko je točno 20 ° nad temperaturo prvega poskusa. Vsi eksperimentalni podatki in rezultati izračuna so zabeleženi v obliki tabele. Namesto indeksov navedite dejanske temperature.
Izračunajte:
A) relativna hitrost reakcije.
Vzemimo hitrost reakcije pri sobni temperaturi
v prvem poskusu. Od hitrosti in recipročnosti časa
iz tega deleža najdemo
Podobno sestavimo delež in izračunamo
B) koeficient toplotne hitrosti po Van't Hoffu. Izračuna se iz rezultatov dveh poskusov, neodvisno drug od drugega.
Izvedba dela je zadovoljiva, če se rezultati teh dveh izračunov le malo razlikujejo. Nato lahko vzamete njihove povprečne vrednosti. Če pride do ostrega neskladja, je treba delo ponoviti.
Hitrost kemijskih reakcij v homogenih in
HETEROGENI SISTEMI
Eksperiment 1. Vpliv velikosti meje med reagirajočimi snovmi na hitrost reakcije v heterogenem sistemu
Raztapljanje kalcijevega karbonata v klorovodikovi kislini
Dokončanje dela. Vzemite dva majhna, po možnosti enaka kosa krede. Enega od njih položimo na kos filtrirnega papirja in ga s stekleno palčko zdrobimo v prah. Dobljeni prašek dajte v stožčasto epruveto. Drugi kos krede v celoti postavite v drugo stožčasto epruveto. V obe epruveti istočasno dodajte enako količino (10-20 kapljic) klorovodikove kisline z gostoto 1,19 g/cm 3. (Za zagotovitev sočasnega dodajanja kisline lahko poskus izvajata dva učenca skupaj). V vsakem primeru zabeležite čas popolnega raztapljanja krede.
Snemanje eksperimentalnih podatkov. Napišite enačbo za ustrezno
reakcije. Zakaj je hitrost raztapljanja krede v teh dveh primerih
drugačen?
Poskus 2. Vpliv katalizatorja na hitrost reakcije
Katalitska redukcija železa (III) Opravljanje dela. V dve epruveti dodajte 10 kapljic 0,5 N. raztopino kalijevega tiocianata in 1 kapljico 0,5 N. rešitev...Poskus 3. Premik v kemijskem ravnovesju reverzibilnih reakcij
Vpliv koncentracije reagirajočih snovi na premik ravnotežja Izvajanje dela. Dodajte 5-7 kapljic 0,0025 N v štiri stožčaste epruvete. raztopine železovega (III) klorida in...TEMA: REŠITVE
1. poskus Določanje gostote raztopine s hidrometrom.
Slika 1 - Hidrometer za določanje gostote raztopine2. poskus Priprava raztopin različnih koncentracij
A) Priprava 0,1 N raztopine žveplove kisline.
2. Koliko ml 10 % raztopine žveplove kisline (ρ, glej poskus št. 1) je treba vzeti za pripravo 250 ml 0,1 N raztopine žveplove kisline. 3. Koliko ml 15 % raztopine žveplove kisline (ρ, glej poskus št. 1) potrebujemo ... 4. Koliko ml 15 % raztopine žveplove kisline (ρ, glej poskus št. 1) potrebujemo za pripravimo 250 ml 0,1 N raztopine...B) Priprava raztopine dane koncentracije z mešanjem raztopin višje in nižje koncentracije
2. Pripravite 150 ml 12 % raztopine natrijevega hidroksida, pri čemer imate na voljo 5 % in 25 % raztopino NaOH. 3. Pripravite 500 ml 20 % raztopine natrijevega hidroksida, pri čemer imate na voljo... 4. Pripravite 250 ml 15 % raztopine natrijevega hidroksida, pri čemer imate na voljo 8 % in 25 % raztopini...Poskus 3 Določanje koncentracije raztopin
Bireto s prostornino 10 ml (slika 2c) splaknemo z majhnim volumnom 0,1 N raztopine NaOH, nato jo prelijemo skozi spodnji del birete, opremljen z ... v erlenmajerico s prostornino 30-50 ml s suho pipeto (slika 2b) dodajte... Titracijo ponovite še trikrat. Ostra sprememba barve fenolftaleina iz ene kapljice alkalije je pokazatelj ...TEMA: TEORIJA ELEKTROLITSKE DISOCIACIJE
Poskus 1. Primerjava električne prevodnosti raztopin nekaterih elektrolitov.
V kozarec z elektrodami nalijemo 20-30 ml destilirane vode. Ali se lučka prižge? Ali voda prevaja elektriko? V kozarec vode dodajte 4-5... Pojasnite, zakaj je raztopina soli prevodnik toka, čeprav čista voda in... V štiri kozarce s prostornino 50 ml nalijemo 20-30 ml 0,1 N. raztopine: v prvi - klorovodikova kislina, v ...Poskus 2. Narava disociacije hidroksida
Dokončanje dela. Oštevilčite 5 epruvet in dodajte 4-5 kapljic 0,5 N. raztopine: v prvi epruveti MgCl2, v drugi - AlCl3, v tretji ... Podobno preučite lastnosti hidroksidov aluminija, silicija, niklja (II) in cinka. V čem se raztopijo?...Poskus 3. Primerjava kemijske aktivnosti kislin
a) Interakcija klorovodikove in ocetne kisline z marmorjem. Zaključek dela V eno epruveto dodamo 3-4 kapljice 2N. raztopino ocetne kisline, v drugi - enako količino 2 N. rešitev...Poskus 4. Premik v ravnotežju disociacije šibkih elektrolitov
a) Vpliv soli šibke kisline na disociacijo te kisline.Opravljanje dela. V dve epruveti 5-7 kapljic 0,1 n. raztopina ocetne kisline. Dodajte eno v vsako epruveto ...Poskus 1. Reakcija medija v raztopinah različnih soli
Mešajte raztopine (ne prenašajte steklenih palic iz ene raztopine v drugo). Na podlagi spremembe barve lakmusa sklepajte o reakciji medija v posamezni raztopini ... Katere od preučevanih soli hidrolizirajo? Napišite ionske in molekularne enačbe za reakcije njihove hidrolize in...Poskus 2. Tvorba bazičnih in kislih soli pri hidrolizi
A) Hidroliza natrijevega sulfita
Prisotnost katerih ionov v raztopini kaže ugotovljena vrednost pH? Zaradi katerega procesa so se ti ioni pojavili? Z odsotnostjo vonja po žveplovem dioksidu se prepričajte, da natrijev sulfit... Napišite molekularne in ionske enačbe za reakcijo hidrolize natrijevega sulfita. Katere soli se hidrolizirajo, da nastanejo ...Poskus 3. Dejavniki, ki vplivajo na stopnjo hidrolize soli
A) Vpliv jakosti kisline in baze, ki tvorita sol, na stopnjo njene hidrolize
Napišite ionske enačbe za hidrolizo natrijevega sulfita in natrijevega karbonata (v prvem koraku). V raztopini katere soli je barva fenolftaleina večja... Stopnja hidrolize katere soli pri enakih koncentracijah in temperaturi naj bi... Naredite splošen sklep o vplivu jakosti kisline in baze, ki tvorita sol glede na stopnjo njene hidrolize.TEMA: REDOX
PROCESI
VODIK
Poskus 1 Proizvodnja vodika
Odprite ventil izhodne cevi za plin. Opazujte, kako kislina teče v aparat, napolni njegov spodnji del in se dvigne v sredino, kjer se nahaja... Seznanite se z avtomatskim delovanjem Kippovega aparata. Če želite to narediti, zaprite pipo ... NIKOLI ne prižigajte vodika na koncu izhodne cevi za plin Kippovega aparata, ne da bi preverili čistost in ne da bi bili ...PREVERJANJE ČISTOSTI VODIKA
Poskus 2 Transfuzija vodika.
Preverite čistost vodika in z njim napolnite veliko epruveto, ki jo držite narobe, zraven postavite drugo epruveto, prav tako obrnjeno, tako da sta njuni luknjici ena poleg druge. Ne da bi premaknili epruveto z vodikom, jo obrnemo na glavo, tako da prazna epruveta pokrije epruveto z vodikom. Ko ločite epruvete, prinesite vsako od njih k plamenu alkoholne svetilke. V kateri epruveti opazimo izbruh?
Poskus 3 Nastajanje vode pri gorenju.
PREVERITE čistost VODIKA. Če je čist, ga prižgite na koncu cevi za izpust plina in, držite cev navzgor, pokrijte plamen s steklenim kozarcem, da ustavite proces razvijanja vodika. Kaj je treba narediti za to? Kaj opazimo na stenah kozarca? Zapišite reakcijsko enačbo.
KISIK
PRIDOBIVANJE KISIKA IN GOREČIH SNOVI V NJEM
1. Seznanite se z zgradbo plinometra. 2. Kalijev permanganat damo v epruveto, zapremo z zamaškom z odprtino za plin ...Poskus 2. Zgorevanje žvepla v kisiku.
Poskus 3. Zgorevanje magnezija v kisiku.
Napolnite kozarec s kisikom kot v prejšnjem poskusu. Vzemite magnezijeve ostružke ali trak s kleščami za lonček, segrevajte v plamenu alkoholne lučke, dokler ne zasveti, in na hitro dodajte v kozarec s kisikom. Kaj je magnezijev oksid? Preizkusite lastnosti magnezijevega oksida. Za to, tako kot v prejšnjem poskusu, v kozarec nalijemo malo raztopine škrlatnega lakmusa in pretresemo. Kako se je barva lakmusa spremenila? Naredite sklep o naravi nastalega hidroksida.
Poskus 4. Zgorevanje železa v kisiku.
Vpliv okolja na potek redoks procesov Vpliv pH okolja na naravo redukcije kalijevega permanganataH2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O
za reakcijo oksidacije vodikovega peroksida (H 2 O 2 – redukcijsko sredstvo):
H 2 O 2 – 2e - = O 2 + 2H +
b) Interakcija vodikovega peroksida s kalijevim jodidom
Dokončanje dela. V raztopino kalijevega jodida, nakisanega z žveplovo kislino, dodajte 1–2 kapljici raztopine vodikovega peroksida. Kakšna je narava snovi, za katero se pojavi barva raztopine?
Napiši reakcijsko enačbo. Ali je vodikov peroksid oksidant ali reducent?
c) Interakcija vodikovega peroksida z živosrebrovim (II) oksidom
Dokončanje dela. V epruveto kanite 3–4 kapljice raztopine živosrebrovega nitrata Hg(NO3)2 in dodajte enako količino 2 n. alkalne raztopine, dokler se ne obori živosrebrov (II) oksid. Upoštevajte barvo usedline. Dodajte 4 – 5 kapljic raztopine vodikovega peroksida in opazujte spremembo barve oborine zaradi nastajanja suspendiranih delcev kovinskega živega srebra. Kateri plin se sprosti?
Napiši reakcijsko enačbo. Ali je vodikov peroksid oksidant in reducent v tej reakciji? Pripravite ustrezne zaključke.
DOLOČANJE ELEKTRODNIH POTENCIALOV. SMER
REDOKS
PROCESI
Izvajanje dela Eno od mikroskodelic 1 (slika) do vrha napolnite z 1 M raztopino cinkovega sulfata (natančneje z raztopino, v kateri je aktivnost ionov... Zapisovanje eksperimentalnih podatkov. Narišite dvojno električno plast pri meja med kovino in raztopino njene soli na cinku in...ELEKTROLIZA VODNIH RAZTOPIN
Spodaj opisani poskusi se izvajajo v napravi, prikazani na sliki.B) Elektroliza raztopine kalijevega jodida
Upoštevajte spremembo barve raztopine v bližini katode in anode. Napišite enačbo za katodni in anodni proces. Zakaj so se raztopine v katodi in...B) Elektroliza raztopine natrijevega sulfata
Dokončanje dela. V 100 ml kozarcu zmešamo raztopino natrijevega sulfata z nevtralno raztopino lakmusa in dobljeno raztopino vlijemo v...D) Elektroliza vodnih raztopin soli s topnimi anodami
Dokončanje dela. Vlijte 0,5 N v elektrolizator. raztopino bakrovega sulfata, vanjo pomočimo grafitne elektrode in skozi raztopino spustimo električni tok. Po nekaj minutah ustavite elektrolizo in opazite usedlino rdečega bakra na katodi. Napišite enačbe katodnega in anodnega procesa. Kateri plin se v majhnih količinah sprošča na anodi?
Ne da bi odklopili elektrolizator od baterije, zamenjajte elektrodi v kolenih elektrolizatorja, zaradi česar se bo elektroda, ki je bila prvotno prevlečena z bakrom, izkazala za anodo. Ponovno prepustite električni tok. Kaj se zgodi z bakrom na anodi? Katera snov se sprosti na katodi? Napišite enačbe katodnih in anodnih procesov med elektrolizo bakrovega sulfata z bakrovo anodo.
Izvedite podoben poskus z 0,5 n. raztopina nikljevega(II) sulfata. Kaj se sprošča na katodi? Napišite enačbo katodne redukcije za nikelj. Katera snov oksidira na anodi med elektrolizo nikljevega sulfata z ogljikovo anodo? Z anodo iz niklja? Napišite enačbe za ustrezne anodne procese.
TEMA: KOMPLEKSNE POVEZAVE
Poskus 1. Priprava in lastnosti nekaterih amonijakov
Raztopino razredčimo s približno enakim volumnom alkohola in centrifugiramo nastale kristale [Cu(NH3)4]SO4 ·H2O - kompleksa... Napiši enačbe vseh reakcij, izvedenih v tem poskusu.Poskus 2. Preučevanje tetraamin bakro(׀׀) sulfata
V štiri oštevilčene epruvete odpipetirajte 10 kapljic preskusne raztopine kompleksne soli. a) Preskus iona Cu2+ z delovanjem alkalije. Dodajte nekaj kapljic v epruveto št. 1... b) Preizkusite Cu2+ ion z delovanjem natrijevega sulfida. V epruveto št. 2 dodamo nekaj kapljic raztopine Na2S. Ali se opazi...TEMA: KEMIJA ELEMENTOV
HALOGENI
Poskus 1. Pridobivanje klora
Dokončanje dela. V tri epruvete damo 3-4 kristale različnih oksidantov: najprej manganov dioksid MnO2 ali svinčev dioksid PbO2, v... a) proizvodnja klora, pri čemer upoštevamo, da se oksidacijska števila mangana spreminjajo od +4 v. .. b) interakcija klora z natrijevim tiosulfatom, ki vključuje vodo; reakcija poteka s tvorbo prostega žvepla,...Poskus 2. Pridobivanje klorirane vode in preučevanje njenih lastnosti
A) Pridobivanje klorirane vode
Zapišite reakcijsko enačbo za proizvodnjo klora z oksidacijo klorovodikove kisline s kalijevim permanganatom, pri čemer upoštevajte, da se oksidacijsko število mangana spreminja od...B) Preučevanje sestave in lastnosti klorirane vode
Cl2 + H2O ↔HClO + HCl. (1) V tem primeru je ravnotežje močno premaknjeno v levo. Zato lahko klorirana voda ... HClO = HCl + O (2)Poskus 3. Priprava broma
Dokončanje dela. V suho valjasto epruveto damo 2-3 kristale kalijevega ali natrijevega bromida in enako količino manganovega dioksida. Previdno pretresite epruveto in zmesi dodajte 2-3 kapljice koncentrirane žveplove kisline (pl. 1,84 g/cm3). Kaj so vidni rjavi hlapi? Napišite enačbo reakcije za nastajanje broma.
Poskus 4. Pridobivanje joda
Poskus 5. Oksidacijske lastnosti prostih halogenov (oksidacijsko število je...A) Primerjava oksidativne aktivnosti prostih halogenov.
Glede na barvo benzenovega obroča določi, kateri halogen se v posameznem primeru sprosti v prostem stanju. Napiši reakcijske enačbe za medsebojno...B) Oksidacija magnezija ali cinka z bromom.
Prispevajte v epruveto 3 - 5 kapljic bromove vode in malo magnezijevega ali cinkovega prahu. Premešamo s stekleno palčko. Upoštevajte razbarvanje raztopin z bromovo vodo in navedite razlog za ta pojav. Zapišite ustrezno reakcijsko enačbo.
Poskus 6. Priprava vodikovih spojin halogenov (vodikovih halogenidov).
Vodikove halogenide lahko proizvedemo z delovanjem nehlapnih in neoksidirajočih kislin na kovinske halogenide.
B) Vpliv fluorovodikove kisline na steklo.
C) Pridobivanje vodikovega klorida in njegovo raztapljanje v vodi.
Ko napolnite epruveto z vodikovim sulfidom, jo dobro zaprite z zamaškom. Odklopite kapilaro iz cevke, jo hitro zaprite s kazalcem in obrnite...D) Priprava vodikovega bromida in vodikovega jodida.
V eno epruveto damo 2-3 mikrolopatice kadija ali natrijevega bromida, v drugo pa enako količino nekaj jodida. V obe epruveti dodamo 5-10 kapljic koncentrirane raztopine fosforjeve ortokisline. Raztopine segrevajte na majhnem plamenu gorilnika. Opazujte sproščanje vodikovega bromida in vodikovega jodida v obliki belega dima. Ali se sproščata prosti brom in jod? Ugotovite, ali fosforjeva kislina oksidira vodikov bromid in vodikov jodid? Napiši reakcijske enačbe.
Poskus 7. Reduktivne lastnosti vodikovih halogenidov in halogenidnih ionov.
A) Redukcija žveplove kisline.
V drugi epruveti opazite sproščanje rjavih hlapov broma in žveplovega dioksida SO2, v tretji - nastalih vijoličnih hlapov joda, žvepla in vodikovega sulfida ... Napišite enačbo za reakcijo interakcije klorida, bromida in kalijevega jodida. ali ...B) Redukcija železovega triklorida.
Ali so lahko negativni halogenski ioni oksidanti? Odgovor utemelji. Poskus 8. Interakcija broma z aluminijem. Nalijte brom v demonstracijsko epruveto, nameščeno na stojalu nad pladnjem s peskom. Vanjo postavite aluminij ...Poskus 1. Priprava amoniaka in preučevanje njegovih lastnosti
Poskus 2. Nastajanje dušikovih oksidov in dušikove kisline
a) proizvajanje dušikovega oksida (II) z reakcijo razredčene dušikove kisline z bakrom; b) oksidacija dušikovega oksida (II) v dušikov oksid (IV) in polimerizacija oksida ... c) interakcija dušikovega dioksida z vodo, ki poteka s tvorbo dušikove in dušikove kisline;Poskus 3. Priprava dušikove kisline in njena razgradnja
a) interakcija kalijevega nitrita z žveplovo kislino; b) razpad dušikove kisline; c) razpad dušikovega anhidrida.Poskus 4. Redoks lastnosti nitritov
1. V epruveto dodajte 2-4 kapljice raztopine kalijevega jodida in enako količino 2N žveplove kisline. Dodajte 2-4 kapljice raztopine kalijevega ali natrijevega nitrita. Kaj ... 2. Interakcija kalijevega nitrita s permanganatom. V epruveto dodajte 2-3 kapljice...Poskus 5. Oksidativne lastnosti dušikove kisline
Reakcija razredčene dušikove kisline z bakrom in kositrom
2. Interakcija koncentrirane dušikove kisline z bakrom in kositrom. V 2 epruveti položite majhen košček bakra in kositra. Dodajte jim ...Izkušnje 6. Soli dušikove kisline
V cilindrično epruveto dajte 2-3 mikrolopatice suhega kalijevega nitrata. Ko ga pritrdite poševno v stojalo, ga segrevajte, dokler se sol ne stopi. Predloži ...Poskus 1. Alotropija fosforja
P+CuSO4+H2O H3PO4+H2SO4+CuPoskus 2. Soli fosforne ortokisline
Poiščite disociacijske konstante fosforne ortokisline in ugotovite, ali se ortofosfati alkalijskih kovin hidrolizirajo. Preveri svoj...ŽVEPLO IN NJEGOVE LASTNOSTI
Izkušnja 1. Alotropija žvepla
1. Pridobivanje plastičnega žvepla. V 10 ml epruveti. potresemo ¼ volumna z majhnimi koščki rezalnega žvepla. Epruveto postavite v držalo in...Poskus 2. Proizvodnja žveplovega dioksida in žveplove kisline
Mikrobučko do 1/3 prostornine napolnimo s kristali natrijevega sulfata, dodamo 6-8 kapljic raztopine 4 in žveplove kisline ter hitro zapremo z zamaškom približno... Poskus 3. Oksidativne in redukcijske lastnosti žvepla (IV)Poskus 5. Dehidracijske lastnosti žveplove kisline
Poskus 6 Teožveplova kislina in teosulfati
1. Študija tiosulfonske kisline. V epruveto dodajte 5-6 kapljic raztopine natrijevega tiosulfata Na2S2O3 in 3-4 kapljice raztopine žveplove kisline. Opomba... 2. Interakcija natrijevega tiosulfata s klorom in bromom. V dveh epruvetah z... 3. Interakcija natrijevega tiosulfata z jodom. Raztopino dodajajte po kapljicah v epruveto z jodovo vodo (5-6 kapljic)…UPORABA
Tabela 1 - Konstante nestabilnosti nekaterih kompleksnih ionov
| Kompleksni ion | K gnezdo |
| - | 1 ∙ 10 -21 |
| + | 7 ∙ 10 -8 |
| 3- | 1 ∙ 10 -13 |
| 2- | 9 ∙ 10 -3 |
| 2- | 8 ∙ 10 -7 |
| 2- | 1 ∙ 10 -17 |
| 2+ | 8 ∙ 10 -8 |
| 2+ | 8 ∙ 10 -6 |
| 3+ | 6 ∙ 10 -36 |
| 2+ | 2 ∙ 10 -13 |
| 3- | 5 ∙ 10 -28 |
| 4- | 1 ∙ 10 -37 |
| 3- | 1 ∙ 10 -44 |
| 2+ | 1 ∙ 10 -3 |
| 2- | 1 ∙ 10 -21 |
| 2- | 8 ∙ 10 -16 |
| 2- | 1 ∙ 10 -30 |
| 2- | 1 ∙ 10 -22 |
| 2- | 3 ∙ 10 -16 |
| 2+ | 2 ∙ 10 -9 |
| 2- | 2 ∙ 10 -17 |
| ] 2+ | 4 ∙ 10 -10 |
Tabela 2 - Gostota raztopin nekaterih kislin, alkalij in amoniaka pri 20 0 C (v g/cm 3, g/ml).