Рецензент: проф. Г. П. Лучинский (Станкоинструментальный институт)
Гольбрайх 3. Е.
Г57 Практикум по неорганической химии (с основами качественного полумикроанализа): Учебное пособие для студентов вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1979. — 368-с., ил.
В пер.: 95 к.
В пособии объединены традиционный практикум по неорганической химии и основы качественного полумикроанализа. Первая часть содержит ра-Ооты общего характера. Во второй приведены работы по химии соединений наиболее важных неметаллических элементов, описываются качественные реакции отдельных анионов и систематический ход анализа. В третьей рассматриваются качественный анализ катионов и простейшие синтезы некоторых неорганических соединений. Во втором издании (первое вышло в 1974 г.) значительно переработаны разделы, посвященные кислотно-основному равновесию и равновесию в системах, содержащих комплексные соединения.
20502—241 001(01)—79
49—79
1802000000
540 ББК 24.1
© Издательство «Высшая школа», 1974 , Издательство®^™ школа», 1979, с изменениями
Лабораторный практикум по неорганической химии в больший» стве случаев сводится к частным реакциям на ионы металлов и анионы неорганических кислот. В дальнейшем большинство частных реакций студенты повторяют при изучении качественного анализа. Выполнение традиционного практикума по неорганической химии трудно контролируемо преподавателем и лишено творческого поиска для студентов.
В Ленинградском технологическом институте имени Ленсовета лабораторный практикум по неорганической химии объединен с практикумом по качественному анализу. Опыт показывает, что такое объединение благоприятно отразилось на знаниях студентов, повысило их активность и интерес к лабораторным занятиям. В рамках единого практикума оно позволило уменьшить количество опытов, имеющих для студентов лишь созерцательный характер, и увеличить общее число отдельных задач и определений.
Книга 3. Е. Гольбрайха написана на основе опыта работы кафедры общей и неорганической химии ЛТИ им. Ленсовета по такому объединенному практикуму. Она содержит практические работы по общетеоретическим разделам неорганической химии. Характер приводимых в них расчетов при этом постепенно усложняется, все более внедряясь в область качественного анализа.
Опыты, обычно используемые в неорганических практикумах для характеристики свойств неметаллических элементов и их соединений, логически завершаются в пособии качественным обнаружением отдельных анионов, образуемых данным элементом, и выполняются в виде задач, выдаваемых индивидуально каждому студенту. Решение таких сравнительно простых задач является подготовительным этапом к выполнению более сложного анализа — смеси анионов, завершающего этот цикл лабораторных работ.
Анализ катионов вследствие специфической 'классификации сохранил свой обособленный характер. В соответствии с главной целью — более глубоким и сознательным усвоением неорганической химии — автор не ставил своей задачей широкий охват аналитических реакций, число которых сведено к минимуму. Эта часть пособия также может быть использована в обычных практических занятиях по металлам и их соединениям в лабораториях общей и неорганической химии.
Учебное пособие 3. Е. Гольбрайха может быть рекомендовано и тем химическим вузам, где изучение химии в первых двух семестрах ограничивается рамками собственно общей и неорганической химии.
Докт. хим. наук, проф. Ю. Н. Кукушкин
Е°, В
—0,72
-1,14 + 1,02
-0,12 —0,49
-0,89 -0,39 —0,276
+ 1,36 +1,50 +0,88
+1,45 +0,63
+1,38
-0,41 + 1,33 -0,13
—0,76 -1,22 — 1.04
О ГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие............................... 3
От автора................................ 4
Общие правила работы в лаборатории, техника безопасности, меры предосторожности и оказание первой помощи пострадавшим........ 5
1. Общие правила работы в лаборатории............. 5
2. Техника безопасности и меры предосторожности............ 5
3. Оказание первой помощи....................... 6
Глава I. Растворы........................ 8
§ 1. Способы выражения концентрации растворов........... 8
§ 2. Приготовление раствора..................... И
§ 3. Приготовление растворов заданной процентной концентрации . . 14 Лабораторная работа. Приготовление растворов заданной процентной концентрации....................... 17
§ 4. Приготовление растворов заданной молярной, нормальной и мо-
ляльной концентрации ...................... 17
Лабораторная работа. Приготовление нормальных и молярных
растворов............................. 21
Контрольные вопросы и упражнения.............. 21
Глава II. Гомогенные равновесия в растворах электролитов...... 22
§ 1. Сильные электролиты. Ионная сила растворов. Активность ионов 23 § 2. Равновесия в растворах слабых электролитов и закон действия
масс............................... 26
§ 3. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели................................ 29
§ 4. Смещение гомогенных равновесий................. 32
§ 5. Кислотно-основные индикаторы.................. 35
§ 6. Равновесия в растворах многоосновных кислот »........ 38
§ 7. Общий метод расчета концентраций отдельных компонентов в растворах при заданной величине рН............... 41
§ 8. Протолитическая теория кислот и оснований .......... 44
§ 9. Буферные растворы....................... 49
Контрольные вопросы и упражнения.............. 54
Лабораторная работа. Кислотно-основные индикаторы...... 55
Глава III. Кислотно-основные равновесия в водных растворах солей. Гидролиз солей............................. 58
§ 1. Равновесия в растворах солей, образованных анионами слабых
кислот.............................. 58
§ 2. Равновесия в водных растворах солей, образованных слабыми основаниями ............................ 65
§ 3. Равновесия в растворах солей, образованных слабыми основаниями и слабыми кислотами.................... 69
Контрольные вопросы и упражнения.............. 74
Лабораторная работа. Равновесия в растворах электролитов . . 74
365
Стр. Глава IV. Гетерогенные равновесия.................... 79
§ 1. Равновесие в системе осадок — раствор............. 79
§ 2. Влияние общего иона на растворимость малорастворимого электролита ............................. 83
§ 3. Влияние концентрации водородных ионов на растворимость малорастворимых электролитов .................... 85
§ 4. Условия смещения гетерогенных равновесий.......... 88
Контрольные вопросы и упражнения.............. 92
Лабораторная работа. Гетерогенные равновесия......... 98
Глава V. Комплексные соединения.................... 97
§ 1. Краткая характеристика комплексных соединений........ 97
§ 2. Равновесия в системах, содержащих комплексные соединения . . 102 § 3. Кислотно-основные равновесия в растворах комплексных соединений .............................. 112.
§ 4. Гидратационные равновесия в растворах комплексных соединений 114
Контрольные вопросы и упражнения.............. 114
Лабораторная работа. Комплексные соединения......... 115
Глава VI. Окислительно-восстановительные реакции...........120
§ 1. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций 120 § 2. Определение продуктов окислительно-восстановительных реакций 128 § 3. Окислительно-восстановительные потенциалы и определение направления реакций окисления — восстановления......... 133
§ 4. Константы равновесия окислительно-восстановительных реакций 137
Контрольные вопросы и упражнения............... 138
Лабораторная работа. Окислительно-восстановительные реакции^ 140
Глава VII. Галогены...........................154
§ 1. Общая характеристика галогенов................ 154
§ 2. Кислородсодержащие кислоты галогенов и их соли....... 156
Лабораторная работа. Галогены................. 158
§ 3. Аналитические реакции галогенид-ионов............. 161
§ 4. Анализ смеси галогенид-ионов.................. 165
Глава VIII. Сера и ее соединения....................168
§ Г. Сероводород и сульфиды металлов................ 168
§ 2. Восстановительные свойства сероводорода............ 171
Лабораторная работа. Свойства сероводорода и сульфидов металлов............................. 172
§ 3. Кислородные соединения серы................. 174
Лабораторная работа. Кислородные соединения серы...... 179
§ 4. Аналитические реакции сульфид-, сульфат-, сульфит- и тиосульфат-ионов .............................. 182
§ 5. Анализ смеси ионов S2~, SO3~, S2O3~ и SO4~ ....... 185
Глава IX. Азот, фосфор и их соединения................188
§ 1. Азот, аммиак и соли аммония..................188
Лабораторная работа. Азот, аммиак и соли аммония......190
§ 2. Некоторые соединения азота с кислородом...........192
Лабораторная работа. Кислородные соединения азота.....198
§ 3. Аналитические реакции нитрат- и нитрит-ионов.........201
§ 4. Кислородные соединения фосфора................204
Лабораторная работа. Кислородсодержащие кислоты фосфора и их соли..............................206
§ 5. Аналитические реакции фосфат-ионов..............207
366
Глава X. Некоторые соединения углерода, кремния и бора
Стр. 209
§ 1. Углерод и его кислородные соединения .............. 209
§ 2. Двуокись кремния, кремниевая кислота ............. 210
§ 3. Бор и его соединения ...................... 211
§ 4. Коллоидные растворы ...................... 213
Лабораторная работа. Соединения углерода, кремния и бора . . 216 § 5. Аналитические реакции карбонат-, оксалат-, ацетат-, силикат-
и борат-ионов .......................... 219
Глава XI. Анализ смеси анионов ..................... 222
§ 1. Аналитическая классификация анионов .............. 222
§ 2. Чувствительность реакций .................... 223
§ 3. Предварительные испытания раствора ......... . ..... 225
§ 4. Обнаружение дробными реакциями анионов S2-, ВО^~
Si032-, СО
~
N0
или NOif
232
§ 5. Систематический ход анализа анионов .............. 233
Контрольные вопросы и упражнения ............... 238
Глава XII. Аналитическая классификация катионов ............ 240
§ 1. Аналитическая классификация ионов и периодическая система
элементов Д. И. Менделеева , , , ................ 241
Глава XIII. Первая аналитическая группа катионов ........... 246
§ 1. Обнаружение ионов натрия ................... 246
§ 2. Обнаружение ионов калия ................... 248
§ 3. Обнаружение ионов аммония ................... 251
§ 4. Обнаружение ионов магния ................... 252
§ 5. Обнаружение ионов лития ................... 253
§ 6. Ход анализа смеси катионов I аналитической группы ..... . 257
Контрольные вопросы и упражнения ............... 258
Глава XIV. Вторая аналитическая группа катионов ............ 259
§ 1. Обнаружение ионов кальция ................... 261
§ 2. Обнаружение ионов стронция .................. 263
§ 3. Обнаружение ионов бария .................... 264
§ 4. Систематический ход анализа катионов I и II аналитических групп 266
Контрольные вопросы и упражнения .............. 269
Глава XV. Третья аналитическая группа катионов ............. 270
§ 1. Обнаружение ионов алюминия .................. 272
§ 2. Обнаружение ионов хрома .................... 273
§ 3. Обнаружение ионов железа (III) ................. 275
§ 4. Обнаружение ионов железа (II) ................. 276
§ 5. Обнаружение ионов марганца (II) ................ 277
§ 6. Обнаружение ионов цинка .................... 279
§ 7. Обнаружение ионов кобальта .................. 281
§ 8. Обнаружение ионов никеля .................... 283
§ 9. Анализ смеси катионов III и II аналитических групп ....... 286
Контрольные вопросы и упражнения ............... 294
Глава XVI. Четвертая аналитическая» группа катионов .......... 295
§ 1. Обнаружение ионов серебра ................... 297
§ 2. Обнаружение ионов свинца ................... 299
§ 3. Обнаружение ионов ртути (I) ................. .301
§ 4. Обнаружение ионов ртути (II) ................. 302
367
Глава IV.
§ 1. Р § 2. В
Р'
§ з. в,
§4.
Глава V.
§ 1. * §2. Р § 3. Р
и
Глава VI
§ 1- <
§2. i §3. '
§ 4. '
Глава V:
§ 5. Обнаружение ионов меди....................3W
§ 6. Обнаружение ионов кадмия...................30/
§ 7. Обнаружение ионов висмута..................309
§ 8. Ход анализа смеси катионов III и IV аналитических групп .... 312 Контрольные вопросы и упражнения...............323
Глава XVII. Пятая аналитическая группа ионов..............325
§ 1. Обнаружение ионов, образуемых мышьяком (III)........331
§ 2. Обнаружение ионов, образуемых мышьяком (V) — арсенат-ионов 332
§ 3. Обнаружение ионов сурьмы (III).................334
§ 4. Обнаружение ионов, образуемых сурьмой (V)..........335
§ 5. Обнаружение ионов олова (II)..................336
§ 6. Обнаружение ионов олова (IV).................337
§ 7. Анализ смеси ионов IV и V аналитических групп........338
§ 8. Ход анализа смеси солей в виде раствора или раствора с осадком 344
§ 9. Ход анализа твердого вещества.................347
Контрольные вопросы и упражнения...............348
Глава XVIII. Синтезы некоторых неорганических соединений.......349
1. Получение окиси меди......................349
2. Получение хлорида аммония...................349
3. Получение сульфата цинка....................350
4. Получение нитрата магния . ...................351
5. Получение тиосульфата натрия..................351
, 6. Получение гидрофосфата натрия.................352
7. Получение йодноватой кислоты..................352
8. Получение алюмо-аммониевых квасцов Nf^AlfSO^z-i^HjO .... 353
9. Получение гексанитро-(Ш)кобальтата натрия...........353
10. Получение хлорида пентаммин-хлоро-кобальта (III)........354
Литература...............................355
Приложение ...............................356
§2.
§ 3. §4.
Глава V
§ i:
§2.
§ 3.
§4.
§5.
Глава I § 1
§ •' §'
§ ' 366
ЗИНОВИЙ ЕФИМОВИЧ ГОЛЬБРАЙХ Практикум по неорганической химии
(с основами качественного полумикроанализа)
Редактор Бородина А. В. Художественный редактор С к в о р ц о в а Т. М.
Художник Федичкин Ю. Д.
Технический редактор Г р и г о р ч у к Л. А.
Корректор Чечеткина Г. А.
ИБ № J483
Изд. № Хин—612 Сдано в набоо 04.09.78. Подп. в печать 20.03.79.
Формат 60X90'/i
Цена 95 коп. Издательство «Высшая школа», Москва, К-51, Неглинная ул., д. 29/14
Московская типография № 8 Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, Хохловский пер., 7.
Цена: 150руб.
