45iil.pdf
(
242 KB
)
Pobierz
93093000 UNPDF
O
L
I
M
P
I
A
D
A
45
1954
1998
C
Z
N
A
Zadanie laboratoryjne
H
E
M
I
C
ZADANIE
Analiza 5-ciu substancji organicznych i 5-ciu soli nieorganicznych
W probówkach oznaczonych numerami od 1 do 10 znajdują się w dowolnej kolejności
następujące substancje stałe:
• benzoesan sodu
• octan sodu
• acetamid
• 1,2,3-trihydroksybenzen (pirogallol)
• kwas cytrynowy
• siarczan(VI) wapnia
• siarczan(VI) kadmu
• siarczan(VI) amonu
• siarczan(VI) glinu
• siarczan(VI) cynku
Korzystając dodatkowo z umieszczonych na stanowisku zbiorczym roztworów:
• H
2
SO
4 aq
o stężeniu 10 %
• NaOH
aq
o stężeniu 10 %
• NH
3 aq
o stężeniu 10 %
• NaHCO
3
aq
o stężeniu 5 %
wody destylowanej, uniwersalnego papierka wskaźnikowego oraz palnika laboratoryjnego
dokonaj identyfikacji zawartości poszczególnych probówek. Opisz zwięźle tok postępowania i
wyniki kolejnych eksperymentów. Uzasadnij każdą z identyfikacji odpowiednimi równaniami
reakcji stosując zapis jonowy.
PUNKTACJA: Za prawidłowe rozwiązanie zadania - 24 pkt
CZAS TRWANIA ZAWODÓW:
240 minut
O
L
I
M
P
I
A
D
A
45
1954
1998
C
Z
N
A
H
E
M
I
ROZWIĄZANIE ZADANIA LABORATORYJNEGO
C
Rozwiązanie zadania laboratoryjnego rozpoczynamy od przeprowadzenia substancji stałych do
roztworu. W tym celu na poszczególne próbki działamy wodą destylowaną i ogrzewamy zawartości
probówek. Rozpuszczeniu ulegają: 1,2,3-trihydroksybenzen, kwas cytrynowy, benzoesan sodu,
octan sodu, acetamid, siarczan(VI) amonu, siarczan(VI) glinu, siarczan(VI) cynku i siarczan(VI)
kadmu. Niewielka rozpuszczalność siarczanu(VI) wapnia w wodzie destylowanej umożliwia jego
natychmiastową identyfikację. Na roztwory powstałe w wyniku rozpuszczenia analizowanych
próbek w wodzie destylowanej działamy roztworem wodorotlenku sodu. Roztwór wodorotlenku
sodu należy dodawać kroplami uważnie obserwując zachowanie poszczególnych substancji.
W przypadku obecności jonów cynku w analizowanej próbce obserwujemy wypadanie białego
osadu rozpuszczalnego w nadmiarze odczynnika strącającego.
Zn
2+
+ 2 OH
-
→ Zn(OH)
2
Zn(OH)
2
+ 2 OH
-
→ [Zn(OH)
4
]
2-
W przypadku obecności jonów glinu w analizowanej próbce obserwujemy wytrącanie się
białego osadu, rozpuszczalnego w nadmiarze odczynnika strącającego.
Al
3+
+ 3 OH
-
→ Al(OH)
3
Al(OH)
3
+ OH
-
→ [Al(OH)
4
]
-
W przypadku obecności jonów kadmu w analizowanej próbce obserwujemy wytrącanie się
białego osadu, nierozpuszczalnego w nadmiarze odczynnika strącającego.
Cd
2+
+ 2 OH
-
→ Cd(OH)
2
Na wodne roztwory próbek, które dawały osady w reakcji z roztworem wodorotlenku sodu
działamy roztworem amoniaku. Podobnie jak roztwór wodorotlenku sodu, amoniak należy dodawać
kroplami obserwując zachowanie poszczególnych próbek.
W przypadku obecności jonów cynku w analizowanej próbce obserwujemy wytrącanie się
białego osadu rozpuszczalnego w nadmiarze odczynnika strącającego.
Zn(OH)
2
+ 6 NH
3
→ [Zn(NH
3
)
6
]
2+
+ 2 OH
-
W przypadku obecności jonów kadmu w analizowanej próbce obserwujemy wytracanie się
białego osadu rozpuszczalnego w nadmiarze amoniaku.
Cd(OH)
2
+ 6 NH
3
⇒ [Cd(NH
3
)
6
]
2+
+ 2 OH
W przypadku obecności jonów glinu w analizowanej próbce obserwujemy wytrącanie się
białego osadu nierozpuszczalnego w nadmiarze amoniaku.
Podsumowując:
• Identyfikację cynku umożliwia:
Rozpuszczanie się osadu Zn(OH)
2
w nadmiarze wodorotlenku sodu i amoniaku.
• Identyfikację glinu umożliwia:
Rozpuszczanie się osadu Al(OH)
3
w nadmiarze wodorotlenku sodu (odróżnienie od kadmu).
Nierozpuszczanie się osadu w nadmiarze amoniaku (odróżnienie od cynku).
• Identyfikację kadmu umożliwia:
Rozpuszczanie się osadu Cd(OH)
2
w nadmiarze amoniaku (odróżnienie od glinu)
Nierozpuszczanie się osadu Cd(OH)
2
w nadmiarze wodorotlenku sodu (odróżnienie od cynku).
W przypadku obecności acetamidu i siarczanu(VI) amonu w analizowanej próbce po dodaniu
roztworu wodorotlenku sodu stwierdzamy wydzielanie się gazu o charakterystycznym ostrym
zapachu. Wydzielającym się gazem jest amoniak.
CH
3
CONH
2
+ OH
-
→ CH
3
COO
-
+ NH
3
W celu potwierdzenia identyfikacji acetamidu do niewielkiej ilości stałej próbki dodajemy 5 cm
3
roztworu wodorotlenku sodu i u wylotu probówki umieszczamy wilgotny uniwersalny papierek
wskaźnikowy. Zmiana barwy papierka wskaźnikowego potwierdza wniosek, że wydzielającym się
gazem jest amoniak.
W celu potwierdzenia identyfikacji siarczanu(VI) amonu do niewielkiej ilości stałej próbki
dodajemy 5 cm
3
roztworu wodorotlenku sodu i ogrzewamy jej zawartość w płomieniu palnika. U
wylotu probówki umieszczamy wilgotny uniwersalny papierek wskaźnikowy. Zmiana barwy
papierka wskaźnikowego potwierdza wniosek, że wydzielającym się gazem jest amoniak.
NH
4
+
+ OH
-
→ NH
3
+ H
2
O
W przypadku obecności 1,2,3-trihydroksybenzenu, octanu sodu, kwasu cytrynowego lub
benzoesanu sodu w analizowanych próbkach nie obserwujemy żadnej reakcji.
Odróżnienie acetamidu od siarczanu(VI) amonu umożliwia reakcja z kwasem siarkowym(VI).
Do niewielkiej ilości stałej próbki dodajemy 5 cm
3
roztworu kwasu siarkowego(VI) i ogrzewamy
jej zawartość w płomieniu palnika. U wylotu probówki umieszczamy wilgotny uniwersalny
papierek wskaźnikowy. Zmiana barwy papierka wskaźnikowego dowodzi obecności kwasu
octowego, a tym samym również acetamidu. W przypadku siarczanu(VI) amonu nie obserwujemy
zmiany barwy papierka wskaźnikowego.
CH
3
CONH
2
+ H
2
O → CH
3
COO
-
+ NH
4
+
CH
3
COO
-
+ H
+
→ CH
3
COOH
Po zidentyfikowaniu siarczanów(VI) cynku, glinu, kadmu, amonu i wapnia oraz acetamidu na
roztwory powstałe w wyniku rozpuszczenia analizowanych próbek w wodzie destylowanej
działamy roztworem wodorowęglanu sodu. Roztwór wodorowęglanu sodu należy dodawać
kroplami uważnie obserwując zachowanie poszczególnych próbek.
W przypadku obecności kwasu cytrynowego w analizowanej próbce obserwujemy wydzielanie
się bezbarwnego, bezwonnego gazu, który nie powoduje zmiany barwy wilgotnego uniwersalnego
papierka wskaźnikowego. Wydzielającym się gazem jest dwutlenek węgla.
2 H
+
+ CO
3
2-
→ CO
2
+ H
2
O
W przypadku obecności 1,2,3-trihydroksybenzenu, octanu sodu lub benzoesanu sodu w
analizowanych próbkach nie obserwujemy żadnej reakcji.
Na roztwory powstałe w wyniku rozpuszczenia analizowanych próbek w wodzie destylowanej
działamy roztworem kwasu siarkowego(VI). Roztwór kwasu siarkowego(VI) należy dodawać
kroplami uważnie obserwując zachowanie poszczególnych próbek.
W przypadku obecności benzoesanu sodu w analizowanej próbce obserwujemy wypadanie
białego, krystalicznego osadu kwasu benzoesowego.
O
O
O
-
OH
+ H
+
W przypadku obecności octanu sodu w analizowanej próbce nie obserwujemy wypadania
białego, krystalicznego osadu.
W celu potwierdzenia identyfikacji octanu sodu do niewielkiej ilości stałej próbki dodajemy 5
cm
3
roztworu kwasu siarkowego(VI) i ogrzewamy jej zawartość w płomieniu palnika. U wylotu
probówki umieszczamy wilgotny uniwersalny papierek wskaźnikowy. Zmiana barwy papierka
wskaźnikowego dowodzi obecności kwasu octowego, a tym samym również octanu sodu.
W przypadku obecności 1,2,3-trihydroksybenzenu w analizowanej próbce nie obserwujemy
żadnej reakcji.
Punktacja
:
• Identyfikacja zawartości probówek oznaczonych numerami od 1 do 10: po
1 pkt
.
• Opis toku analizy i równania reakcji w zapisie jonowym: 14 pkt (odpowiednio: 10 *
0,75 pkt
.
za opis każdej z przeprowadzonych analiz i 13 *
0.5 pkt
za równania reakcji w zapisie jonowym).
RZEM
24 punkty
Plik z chomika:
teacher20
Inne pliki z tego folderu:
53iit.pdf
(489 KB)
55iit.pdf
(360 KB)
55iil.pdf
(244 KB)
54iit.pdf
(636 KB)
54iil.pdf
(526 KB)
Inne foldery tego chomika:
etap 1
etap 3
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin