Тетраминокупросульфат и Соль Мора

1. n(CuSO₄)= m/M=6.4/160=0.04 моль

Найдем количество вещества комплексной соли:

2. n ([Cu(NH₃)₄]SO₄) = n (CuSO4)= 0.04 моль

Найдем теоретическую  массу тетраамминокупросульфата:

     3.  m_теор ([Cu(NH₃)₄]SO₄) = M * n = 228 * 0.04 =9.12г

Найдем выход  продукта:

4. ŋ = (m_практ./m_теор.)_* 100% = (8.9 / 9.12) * 100= 97.3 %

 
 

   Итак, выход продукта составил 97.3 % ,  погрешность произошла из-за неточности взвешивания.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Двойные соли 

     Двойными  солями называются такие химические соединения, в состав которых входят два металла при одном галоиде, простом или сложном, или два галоида при одном металле, или, наконец, в самом общем случае, в составе соли имеются и два металла, и два галоида.

       Впервые название двойных солей  в настоящем смысле было придано  подобного рода соединениям Бондорфом в Буле младшим в 1827 году.

     По  современному унитарному воззрению, соли производятся от известных отвечающих им кислот через замещение в них  водорода металлом; по другому взгляду, соль представляется как соединение ангидрида кислоты с основанием. Кроме этих двух способов рассмотрения, имеется еще третий, по которому двойная соль представляется состоящей из соединения двух простых солей.

     Обыкновеннейшим способом получения двойных солей служит выделение их при известных условиях из раствора двух простых солей; в редких случаях это выделение производится не из раствора, а при реакции солей сухим путем. Первый способ выделения основывается на неодинаковой растворимости, а второй — на неодинаковой летучести взятых простых и образующейся двойной соли. Общие способы образования этого класса химических соединений еще недостаточно разработаны и потому ограничиваемся этим кратким указанием.

     Самым важным успехом в истории развития теоретических представлений о двойных солях, как кажется, должно считать возможность рассматривать эти сложные соединения аналогично с простейшими и вместе с тем выражать состав двойных солей данного элемента, исходя из типа наименее сложных его соединений. Рассмотрим для примера двойную сернокислую соль магния и калия MgK₂(SO₄)₂. Тип соединений магния выражается формулой MR₂, где R — одноатомный элемент, или группа, согласно с составом гидроокиси Mg(OH)₂. Тот же тип сохраняется и для указанной двойной соли, состав которой может быть представлен в виде Mg(KSO₄)₂, где роль одноатомного элемента играет группа KSO₄^– .

     В настоящее время по вопросу о  двойных солях накапливается  все более и более фактов. Открываются  уже некоторые законности, относящиеся к целому классу этих сложных соединений. Как пример такого рода, укажем на результаты, добытые Ремзеном при изучении двойных галоидных солей щелочных металлов. Из его исследований оказывается, что в этих случаях число молекул щелочной соли никогда не больше и в большинстве случаев меньше числа атомов галоида, заключенного в галоидной соли другого элемента, образующего двойную соль и, например, этому отвечает состав солей PbJ₂*2KJ, А1С1₃ * 2NaCl и т. д.

       Если рассматривать двойные соли  по отношению к некоторым химическим реакциям, то можно отличать две группы:

     1) Двойные соли, реагирующие, как смесь двух простых солей, из которых они произошли;

     2) двойные соли, которые вовсе не  сохранили свойств простых солей,  их образующих, или сохранили  их только частью.

     К первой категории принадлежит большинство двойных солей; так, например, AgK(CN)₂ с кислотами дает HCN и соли калия и серебра, т. е. реакция идет так, как она шла бы при смеси AgCN и KCN. Ко второй группе принадлежат соли, типичным представителем которых является K₄Fe(CN)₆. Она реагирует не как смесь Fe(CN)₂ и 4KCN, но как простая соль, происходящая от кислоты H₄Fe(CN)₆, т. е. замещая только один калий на различные элементы. 

     Различие между двойными и комплексными солями заключается в том, что двойные соли при диссоциации дают все те ионы, которые находились в растворах простых солей, из которых они были образованы, а комплексные соли диссоциируют с образованием комплексных ионов.

     Однако  резкой границы между этими солями не существует, т.к. комплексные ионы в свою очередь могут подвергаться диссоциации. В зависимости от величины диссоциации различают более стойкие и менее стойкие комплексные ионы. Например, раствор комплексной соли K₄[Fe(CN)₆] не дает ни одной реакции, характерной для цианид-ионов или ионов железа, следовательно, диссоциация иона [Fe(CN)₆]^4- настолько мала, что практически ее можно считать несуществующей, а раствор соли K[MgCl₃] дает все реакции ионов магния и хлора. На этом основании K[MgCl₃] обычно считают двойной солью с формулой KCl * MgCl₂.

     Двойные соли — это те же комплексные  соединения, но с очень малостойкой внутренней координационной сферой. В растворе любой двойной соли всегда имеются в большем или меньшем количестве комплексные ионы. Частным случаем комплексных соединений также являются кислородсодержащие кислоты и их соли. Комплексным ионом в таких соединениях является кислотный остаток, лигандами — атомы кислорода, а во внешней сфере находятся атомы водорода или металла. Например, в сульфате натрия — соли кислородсодержащей серной кислоты — комплексообразователем является атом серы, комплексным ионом — сульфат-ион, во внутренней сфере которого находятся четыре атома кислорода, а во внешней два атома натрия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.2 Железо и его соединения

     

 

     Железо - элемент побочной подгруппы VIII группы и 4-го периода Периодической системы  Д. И. Менделеева. Подобно всем металлам, атомы железа проявляют восстановительные  свойства, отдавая при химических взаимодействиях не только два электрона  с последнего уровня и приобретая степень окисления +2, но и электрон с предпоследнего уровня, при этом степень окисления атома повышается до +3.

     Железо  проявляет умеренную химическую активность. Оно горит в атмосфере  кислорода, образуя оксид Fe₂O₃. В мелкораздробленном состоянии металл пирофорен, т.е. способен самовозгораться на воздухе. Тонкий порошок железа можно получить при термическом разложении оксалата железа в атмосфере водорода.  
 Соли железа(II) обычно зеленого цвета, легко окисляются на воздухе. Кристаллогидрат хлорида железа FeCl₂ * 4H₂O быстро впитывает влагу из окружающей среды. Его используют как протраву в текстильной промышленности и как вяжущее в медицине. Кристаллогидрат сульфата железа(II) FeSO₄ * 7H₂O (железный купорос) применяют в производстве чернил, красок, пигментов и как дезинфицирующее средство. При кристаллизации сульфата железа из раствора, содержащего также сульфат аммония, образуется двойной сульфат железа и аммония, или соль Мора FeSO₄ *(NH₄)₂SO₄ *6H₂O, устойчивая к окислению на воздухе; ее используют для получения растворов, содержащих ионы Fe(II), пригодных для длительного хранения.  
 Соли Fe(III), обычно красного или желтого цвета, легко восстанавливаются и гидролизуются, образуя кислые растворы. Растворы FeCl3 в спирте или в воде используют для остановки кровотечения или как тонизирующие. FeCl3 применяют также в технологии пигментов и чернил и как протраву при крашении и набивке текстиля. Мелкодисперсный оксид железа(III) Fe2O3 (румяна, или венецианский кармин) готовый абразив или пигмент.  

     Происхождение названия

     Имеется несколько версий происхождения  славянского слова «железо» (белор. жалеза, болг. желязо, укр. залізо, польск. Żelazo, словен. Železo).

     Наиболее  вероятно, что это название происходит от древнеарийского корня «ZIL», которым  обозначали олово и вообще белые металлы (в том числе серебро — «zilber», и название «цинк» получилось из этого же слова аберрацией L-N). От него же, видимо, происходит и санскритское «жальжа», что означает «металл, руда». Другая версия усматривает в слове славянский корень «лез», тот же, что и в слове «лезвие» (так как железо в основном употреблялось на изготовление оружия), третье связывает с греческим словом χαλκός, что означало железо и медь. Есть также связь между словом «желе» и студнеобразной консистенцией «болотной руды», из которой некоторое время добывался металл.

     Название  природного карбоната железа (сидерита) происходит от лат. sidereus — звёздный; действительно, первое железо, попавшее в руки людям, было метеоритного происхождения. Возможно, это совпадение не случайно. В частности древнегреческое слово сидерос (σίδηρος) для железа и латинское sidus, означающее «звезда», вероятно, имеют общее происхождение.

     Химические  свойства 

     Основные  степени окисления железа — +2 и +3.

     При хранении на воздухе при температуре  до 200 °C железо постепенно покрывается плотной плёнкой оксида, препятствующего дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем ржавчины, который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Ржавчина не имеет постоянного химического состава, приближённо её химическую формулу можно записать как Fe₂O₃·xH₂O.

     С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется оксид Fe₃O₄, при сгорании в чистом кислороде — оксид Fe₂O₃. Если кислород или воздух пропускать через расплавленное железо, то образуется оксид FeO. При нагревании порошка серы и железа образуется сульфид, приближённую формулу которого можно записать как FeS. 

     3Fe + 2O₂ (на возд.) => Fe₃O₄

     4Fe + 3O₂ (чист.) => 2Fe₂O₃

     2Fe(расплавл.) + O₂ => 2FeO 
 
 
 

     Железо  при нагревании реагирует с галогенами. Так как FeF₃ нелетуч, железо устойчиво к действию фтора до температуры 200—300 °C. При хлорировании железа (при температуре около 200 °C) образуется летучий FeCl₃. Если взаимодействие железа и брома протекает при комнатной температуре или при нагревании и повышенном давлении паров брома, то образуется FeBr₃. При нагревании FeCl₃ и, особенно, FeBr₃ отщепляют галоген и превращаются в галогениды железа(II). При взаимодействии железа и иода образуется иодид Fe₃I₈.

                       t

     2Fe + 3Cl₂ => 2FeCl₃ ↑

                            t

     2FeCl₃ (FeBr₃) => 2FeCl₂ + Cl₂  (FeBr₂ + Br₂) 

     При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа Fe₃N, с фосфором, образуя фосфиды FeP, Fe₂P и Fe₃P, с углеродом, образуя карбид Fe₃C, с кремнием, образуя несколько силицидов, например, FeSi.

При повышенном давлении металлическое железо реагирует с оксидом углерода(II) CO, причём образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe(CO)₅. Известны также карбонилы железа составов Fe₂(CO)₉ и Fe₃(CO)₁₂. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и ферроцена состава (η₅-C₅H₅)2Fe.

                    t

     6Fe + N₂ => 2Fe₃N

                   t

      Fe + P => FeP

                   p

      Fe + 5CO =>  Fe(CO)₅ 

     Чистое  металлическое железо устойчиво  в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная плёнка пассивирует его поверхность.