Различить раствор гидроксида калия и воду можно действием


Задания 33. Качественные реакции и различение веществ.

Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

Ответ: А-5; Б-4; В-2; Г-1

Пояснение:

А) Отличить хлороводород от аммиака можно с помощью лакмуса - индикатора, который окрашивается в синий цвет в щелочной среде и в красный цвет – в кислой среде.

При пропускании аммиака через водный раствор лакмуса образуется гидрат аммиака – соединение, диссоциирующее в воде с образованием катионов аммония и гидроксид-анионов, следовательно, характер реакции среды становится щелочным, в результате чего раствор лакмуса окрашивается в синий цвет:

NH3 + H2O ↔ NH3. H2O ↔ NH4+ + OH-

При пропускании хлороводорода через водный раствор HCl диссоциирует с образованием катионов водорода и хлорид-анионов:

HCl ↔ H+ + Cl-

Среда раствора становится кислой, и раствор лакмуса приобретает красный цвет.

Б) Азотную и соляную кислоты можно различить с помощью меди. Медь расположена в ряду активностей металлов правее водорода, поэтому взаимодействует только с кислотами-окислителями, например HNO3, соляная кислота медь не окисляет. В зависимости от концентрации азотной кислоты выделяются либо бурый газ, либо монооксид азота:

Cu + 4HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

3Cu + 8HNO3(разб.) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

В) Сульфат натрия и нитрат калия можно различить, добавив их к растворам нитрата бария. С нитратом калия нитрат бария не реагирует. В случае с сульфатом натрия выпадает осадок белого цвета – BaSO4:

Na2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + 2NaNO3

Г) Различить хлориды алюминия и магния можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии хлорида магния со щелочью выпадает осадок белого цвета - Mg(OH)2:

MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl

Алюминий является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Al(OH)3, который затем в избытке щелочи превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоалюминат натрия:

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

Суммарно:

AlCl3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaCl

галогеноалканы (галогеналканы) и гидроксид-ионы

РЕАКЦИИ МЕЖДУ ГАЛОГЕНОАЛКАНАМИ И ИОНАМИ ГИДРОКСИДА

 

На этой странице рассматриваются реакции между галогеноалканами (галогеналканы или алкилгалогениды) и гидроксид-ионами из раствора гидроксида натрия или калия. Он охватывает как реакции замещения, так и реакции элиминации.

По большей части, эта страница просто объединяет информацию с ряда других страниц сайта.Если вам нужна информация о механизмах этих реакций, вы найдете их в другом месте. На этой странице есть ссылки на все остальные страницы, которые вам понадобятся.

 

Замена или исключение?

В зависимости от используемых условий и типа галогеноалкана, вы можете получить два разных типа реакции. В этом отношении первичные, вторичные и третичные галогеноалканы ведут себя по-разному.


Примечание: Если вы не уверены, что такое первичные, вторичные и третичные галогеноалканы, вам следует прочитать начало введения в галогеноалканы, перейдя по этой ссылке, прежде чем продолжить.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.



Реакции замещения

В реакции замещения атом галогена заменяется группой -ОН с образованием спирта.

Например:

Или в виде ионного уравнения:

В этом примере 2-бромпропан превращается в пропан-2-ол.

Галогеноалкан нагревают с обратным холодильником с раствором гидроксида натрия или калия.Нагревание с обратным холодильником означает нагревание с конденсатором, установленным в колбе вертикально для предотвращения потери летучих веществ из смеси.

Растворитель обычно представляет собой смесь этанола и воды 50/50, потому что в ней все растворяется. Галогеноалкан не растворяется в воде. Если вы использовали только воду в качестве растворителя, галогеналкан и раствор гидроксида натрия не смешались бы, и реакция могла бы произойти только там, где два слоя встречаются.


Примечание: Если вам нужны механизмы реакций замещения, перейдите по этой ссылке.Используйте кнопку BACK (или меню GO или файл HISTORY) в вашем браузере, чтобы вернуться на эту страницу позже, если вы захотите.


Реакции элиминирования

Галогеноалканы также подвергаются реакциям элиминирования в присутствии гидроксида натрия или калия.

2-Бромпропан прореагировал с образованием алкена - пропена.

Обратите внимание, что атом водорода был удален с одного из концевых атомов углерода вместе с бромом из центрального.Во всех простых реакциях отщепления удаляемые вещества находятся на соседних атомах углерода, и между этими атомами углерода устанавливается двойная связь.

Галогеноалкан нагревают с обратным холодильником с концентрированным раствором гидроксида натрия или калия в этаноле. Образуется пропен, который, поскольку является газом, проходит через конденсатор и может собираться.


Примечание: Если вы хотите узнать о механизмах реакций элиминации, перейдите по этой ссылке.Используйте кнопку BACK (или меню GO или файл HISTORY) в вашем браузере, чтобы вернуться на эту страницу позже, если вы захотите.


 

От чего зависит, получите ли вы замену или выбывание?

Реагенты, которые вы используете, одинаковы как для замещения, так и для удаления - галогеноалкан и раствор гидроксида натрия или калия. Во всех случаях вы получите смесь обеих реакций - некоторого замещения и некоторого исключения.То, что вы получите из , зависит от ряда факторов.

Тип галогеноалкана

Это самый важный фактор.

тип галогеноалкана замена или исключение?
первичный в основном замещение
вторичный как замещение, так и исключение
третичное в основном исключение

Например, что бы вы ни делали с третичными галогеноалканами, вы, как правило, получите реакцию элиминирования, тогда как с первичными вы, скорее всего, получите реакцию замещения.Однако вы можете до некоторой степени влиять на вещи, изменяя условия.

Растворитель

Имеет значение соотношение воды и этанола в растворителе.

Температура

Более высокие температуры способствуют выведению.

Концентрация раствора гидроксида натрия или калия

Более высокие концентрации способствуют выведению.

Итого

Для данного галогеноалкана, чтобы способствовать устранению , а не замещению, используйте:

Чтобы использовать замену вместо исключения , используйте:


Примечание: Объяснения для этих эффектов далеко выходят за рамки требований учебных программ уровня A в Великобритании.Некоторые вещи нужно знать !


 
 

Куда бы вы сейчас хотели пойти?

В меню галогеноалканов. , ,

В меню других органических соединений. , ,

В главное меню. , ,

 

© Джим Кларк 2003 (изменено в октябре 2015 г.)

.

Когда серная кислота и гидроксид калия нейтрализуют друг друга, образуя воду и сульфат калия, как образуется вода?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • астрономия
  • астрофизика
.

Различные реакции галогенов

На этот раз мы можем говорить только о реакциях хлора, брома и йода. Где бы у вас ни были растворы, фтор вступает в реакцию с водой.

Хлор и бром являются достаточно сильными окислителями, чтобы окислять ионы железа (II) до ионов железа (III). При этом хлор восстанавливается до хлорид-ионов; бром в бромид-ионы.

Для уравнения брома просто замените Cl на Br.

Очень бледно-зеленый раствор, содержащий ионы железа (II), превратится в желтый или оранжевый раствор, содержащий ионы железа (III).

Йод не является достаточно сильным окислителем для окисления ионов железа (II), поэтому реакции нет. На самом деле происходит обратная реакция. Ионы железа (III) являются достаточно сильными окислителями, чтобы окислять иодид-ионы до йода:

Еще раз, мы просто посмотрим на это для хлора, брома и йода. Мы начнем с подробного рассмотрения случая хлора, потому что именно с ним вы, скорее всего, столкнетесь.

 

Реакция хлора с холодным раствором гидроксида натрия

Реакция между хлором и разбавленным холодным раствором гидроксида натрия:

NaClO (иногда обозначаемый как NaOCl) представляет собой хлорат натрия (I).Старое название для этого - гипохлорит натрия, а раствор в правой части уравнения - это то, что обычно продается как отбеливатель.

Теперь подумайте об этом в терминах степеней окисления.

Очевидно, что хлор изменил степень окисления, потому что он попал в соединения, начиная с исходного элемента. Проверка всех степеней окисления показывает:

Хлор только вещь, чтобы изменить степень окисления. Он был окислен или восстановлен? Да! Обе! Один атом был восстановлен, потому что его степень окисления упала.Другой был окислен.

Это хороший пример реакции диспропорционирования . Реакция диспропорционирования - это реакция, при которой одно вещество одновременно окисляется и восстанавливается.

 

Реакция хлора с горячим раствором гидроксида натрия

Реакция между хлором и горячим концентрированным раствором гидроксида натрия:

Незнакомый продукт на этот раз - хлорат натрия (V) - NaClO 3 .

Как и раньше, проверьте степень окисления всего в уравнении. И снова вы обнаружите, что единственное, что нужно изменить, - это хлор. Он изменяется от 0 в молекулах хлора с левой стороны до -1 (в NaCl) и +5 (в NaClO 3 ).

Это тоже реакция диспропорционирования.

 

Построение уравнений для этих реакций

На самом деле, первый простой, и большинство людей просто его записали бы.Второй вариант сложнее, и один из способов его наращивания - использовать степени окисления.

Вам необходимо знать два основных продукта реакции. Так что запишите это:

А теперь подумайте об изменениях степени окисления. Чтобы перейти к NaCl, степень окисления хлора упала с 0 до -1.

Чтобы перейти к NaClO 3 , он увеличился с 0 до +5.

Положительные и отрицательные изменения степени окисления должны уравновешиваться, поэтому на каждый образованный NaClO 3 должно приходиться 5 NaCl.Запишите это:

Теперь уравновесить натрий и хлор - несложная задача. Когда вы закончите, вы обнаружите, что у вас осталось достаточно водорода и кислорода, чтобы произвести 3H 2 О. Это кажется разумным!

 

Реакции с участием брома и йода

По сути, они похожи на хлор, разница только в температурах, при которых что-то происходит. Тенденция к образованию иона с галогеном в степени окисления +5 быстро возрастает по мере того, как вы спускаетесь по группе.

Раствор брома и гидроксида натрия

В случае брома образование бромата натрия (V) происходит при гораздо более низкой температуре, вплоть до комнатной. Если вы хотите приготовить раствор бромата натрия (I), вы должны провести реакцию при температуре около 0 ° C.

Раствор йода и гидроксида натрия

В этом случае вы получаете йодат натрия (V) независимо от температуры. Коттон и Уилкинсон (Advanced Inorganic Chemistry, 3-е издание, стр. 477) говорят, что ион йодата (I) неизвестен в растворе.

,

Смотрите также