Презентация Получение и исследование свойств хромата калия онлайн

Содержание слайда: Получение и исследование свойств хромата калия Выполнила: Федорова Дарья, студентка ЕТ-231 Проверила: Качурина Ольга Ивановна, доцент, к.х.н.

Содержание слайда: Цели и задачи Цель работы: получить хромат калия, изучить его физико-химические свойства. Задачи: 1. Сделать литературный обзор по физическим и химическим свойствам вещества; 2. Выбрать методику получения; 3. Рассчитать термодинамическую возможность; 4. Провести синтез вещества; 5. Провести качественные реакции на ионы CrO₄2– .

Содержание слайда: Физические свойства хромата калия

Содержание слайда: К коллекционным минералам класса хроматов относятся хромат свинца и хромат калия. Название первого – крокоит, второго – тарапакаит. К коллекционным минералам класса хроматов относятся хромат свинца и хромат калия. Название первого – крокоит, второго – тарапакаит.

Содержание слайда: Химические свойства хромата калия В разбавленных кислотах хромат переходит в дихромат: 2K₂CrO₄ + 2HCl → K₂Cr₂O₇ + 2KCl + H₂O. С концентрированными кислотами реакция идет с образованием комплексного соединения: K₂CrO₄ + 2HCl → K[Cr(Cl)O₃] + KCl + H₂O. При взаимодействии с горячими концентрированными кислотами реакция идет с выделением желто-зеленого газа хлора и осуществляется при температуре 90°С: 2K₂CrO₄ + 16HCl → 2CrCl₃ + 3Cl₂↑ + 4KCl + 8H₂O. Хромат калия также может вступать в обменные реакции K₂CrO₄ + 2AgNO₃ → Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃.

Содержание слайда: Способы получения хромата калия Прежде всего хромат калия может быть получен окислением оксида хрома (III) хлоратом калия при температуре 500-700°С: Cr₂O₃ + KClO₃ + 2K₂CO₃ → 2K₂CrO₄ + KCl + 2CO₂↑. Хромат калия образуется в результате растворения оксида хрома (VI) в гидроксиде калия: CrO₃ + KOH → K₂CrO₄ + H₂O. Его можно получить разложением бихромата калия при температуре 500–600°С : 4K₂Cr₂O₇ → 4K₂CrO₄ + 2Cr₂O₃ + 3O₂↑. Еще один способ получения хромата калия – действие концентрированного раствора гидроксида калия на его дихромат: K₂Cr₂O₇ + 2KOH → 2K₂CrO₄ + H₂O.

Содержание слайда: Применение хромата калия В качестве средства для мытья лабораторной посуды, так называемая «хромовая смесь». Хроматы калия и натрия применяют в качестве консервантов древесины, как протраву при хранении тканей.

Содержание слайда: Нерастворимые хроматы некоторых металлов обладают яркими, насыщенными цветами, поэтому на их основе делают краски: жёлтые кроны (PbCrO4, ZnCrO4, SrCrO4), красный свинцово-молибденовый крон (PbCrO4 и MoCrO4), создающий гамму оттенков от розового до фиолетового SnCrO4. Нерастворимые хроматы некоторых металлов обладают яркими, насыщенными цветами, поэтому на их основе делают краски: жёлтые кроны (PbCrO4, ZnCrO4, SrCrO4), красный свинцово-молибденовый крон (PbCrO4 и MoCrO4), создающий гамму оттенков от розового до фиолетового SnCrO4.

Содержание слайда: Термодинамический расчет Расчет энергии Гиббса для реакции в ионном виде: Cr2O72– + CO32– → 2CrO42– + CO2↑. ΔrH = (2∙ΔfHо298(CrO42–(р-р)) + ΔfHо298(CO2(г))) – (ΔfHо298(Cr2O72–(р-р)) + + fHо298 (CO32–(р-р))) = (2∙(–875,4) + (–393,51)) – ((–1491) + (–676,25)) = = 22,95 кДж = 22950 Дж. ΔrS = (2∙Sо298(CrO42–(р-р)) + Sо298(CO2(г))) – (Sо298(Cr2O72–(р-р)) + + Sо298(CO32–(р-р))) = 2∙46,0 + 213,6 – 270 + 53,1 = 88,7 Дж/K. ΔrG = ΔrH – TΔrS = 22950 – 298∙88,7 = –3482,6 Дж. ΔrG < 0 – реакция протекает самопроизвольно в прямом направлении, синтез возможно осуществить при стандартных условиях.

Содержание слайда: Для проведения синтеза понадобилось: Оборудование: электронные весы, ложечка, фарфоровая чашка, химический стакан, мерный цилиндр на 200 мл, электрическая плитка, стеклянная палочка, фильтровальная бумага, водяная баня. Реактивы: K2CrO4(ч.д.а.), K2CO3 (ч.д.а.), KOH (раствор). Определение количества исходных реактивов для: K₂Cr₂O₇ + K₂CO₃ → 2K₂CrO₄ + CO₂↑.

Содержание слайда: Синтез хромата калия Этапы синтеза: Взвесили необходимое количество K₂Cr₂O₇ и K₂CO₃. Растворили в химическом стакане в горячей воде K₂Cr₂O₇. Небольшими порциями добавили K₂CO₃ до изменения цвета раствора на желтый. В конце реакции раствор нейтрализовали несколькими миллилитрами раствора щелочи KOH. На водяной бане раствор упарили до выпадения кристаллов K₂CrO₄. Полученные кристаллы проверили на растворимость. Кристаллы желтого цвета оставили сушиться в фарфоровой чашке в течение двух дней, потом поместили в сушильный шкаф на 3 часа при 70–80оС для полной дегидратации полученного вещества. Взвесили синтезируемое вещество на электронных весах (11,39 г).

Содержание слайда: Выход продукта Экспериментально было получено 11,39 граммов хромата калия. Выход продукта находится отношением массы практической на массу теоретическую: Ƞ = = = 113,9%. В результате синтеза выход продукта получился избыточным. Это можно объяснить тем, что для синтеза по предложенной методике было взято на 40% больше теоретического количества карбоната калия.

Содержание слайда: Качественное определение полученного соединения В кислой среде желтые хроматы переходят в оранжевые дихроматы: 2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O.

Содержание слайда: При добавлении к раствору хромата катионов бария выпадает ярко-желтый осадок хромата бария: При добавлении к раствору хромата катионов бария выпадает ярко-желтый осадок хромата бария: K₂CrO₄ + BaCl₂ → 2KCl + BaCrO₄↓.

Содержание слайда: Хромат калия образует с ионами серебра кирпично-красный осадок хромата серебра: Хромат калия образует с ионами серебра кирпично-красный осадок хромата серебра: 2AgNO₃ + K₂CrO₄ → Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃.

Содержание слайда: Заключение В ходе работы был сделан литературный обзор по химическим и физическим свойствам хромата калия, применению данного вещества в различных областях хозяйственной деятельности. Рассчитана термодинамическая возможность реакции. В результате проведенного эксперимента было получено соединение – хромат калия в виде желтых кристаллов, хорошо растворимых в воде. Выход продукта составил 113,9%. Соединение было определено с помощью трёх качественных реакций на анионы хромата. Все реакции подтвердили, что полученным соединением является хромат калия.