Обработка экспериментальных данных
Работа добавлена на сайт samzan.net:
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Литературный обзор
1.1 Физические и химические свойства
1.2 Строение гидроксида хрома(III) с позиций метода валентных связей и его структура
1.3 Методы получения
1.4 Применение
2 Синтез. Выбор и обоснование методики получения
3 Обработка экспериментальных данных
3.1 Термодинамический расчет
3.2 Расчет выхода продукта
3.3 Качественные реакции на определение ионов
Заключение
Библиографический список
Введение
Цель курсовой работы – получить гидроксид хрома (III) и изучить его свойства.
Задачи:
- проанализировать способы синтеза гидроксида хрома (III) и получить его по выбранной методике;
- изучить химические свойства данного вещества;
- провести идентификацию полученного соединения качественными реакциями на ионы, входящие в состав исследуемого вещества;
- рассчитать практический выход продукта.
Гидроксид хрома (III) —амфотерный гидроксид серо-зеленого цвета, разлагается при нагревании, теряя воду и образуя зеленый метагидроксид CrO(OH). Не растворяется в воде. Из раствора осаждается в виде серо-голубого и голубовато-зеленого гидрата. Реагирует с кислотами и щелочами, не взаимодействует с гидратом аммиака.
1 Литературный обзор
1.1 Физические и химические свойства
Гидроксид хрома (III) – сложное неорганическое химическое соединение, которое получают в форме студенистого осадка сине-зеленого цвета.
Химическая формула –.
Гидроксид хрома (III) представляет собой аморфное или кристаллическое вещество, цвет зависит от условий осаждения и изменяется от голубого и зеленого до черно-фиолетового, разлагается при температуре около 150°С
Плотность равна 7,87 г/см3,
|
-1013 кДж/моль; |
-867 кДж/моль |
В этом соединении хром имеет степень окисления равную 3+. Кристаллы тригональной сингонии.
Гидроксид хрома проводит электрический ток
Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °C равна 795,9 /моль.
Гидроксид хрома (III) устойчив на воздухе, амфотерен с преобладанием основных свойств.
Растворяется в разбавленных кислотах:
Cr+ HCL →Cr + 3H2O
Растворяется в концентрированных щелочах и их расплавах:
+3KOH ↔ [Cr(OH) 6]
Разлагается при нагревании:
→ +
Окисляется пероксидом водорода в щелочной среде до хромата
+ → +8
1.2 Строение гидроксида хрома(III) с позиций метода валентных связей и его структура
8O…2s22p4
Cr
…4s13d5
4s
3d
s–гибридизация
.
Молекула имеют тригональную геометрию, угол между равен 60°.
1.3 Методы получения
Получение оксида олова (II) [2, 3]:
- Гидроксид хрома(III) получают окислением кислородом воздуха гидроксида хрома(II):
4Cr++O→4Cr↓
- Тригидроксид хрома в больших количествах получают смешиванием раствора оксида хрома (VI) и этилового спирта:
2Cr+→2+
- В лабораторных условиях гидроксид хрома(III) часто получают путем взаимодействия водного раствора аммиака и раствора соли хрома трехвалентного:
C++→2Cr+S
↓
- Так же нужное вещество можно получить при пропускании углекислого газа через раствор гексагидроксохромат(III) натрия:
[Cr(OH) 6]+3→ Cr+3NaH
1.4 Применение
Применение монооксида олова:
- как источник для получения тонкодисперсного оксида хрома (III) Cr2O3 (сесквиоксид хрома, хромовая зелень) - отличного полирующего средства.
- как непищевой краситель (косметика, тени для глаз )
- Из гидроксида хрома можно получить оксид хрома а из него - металлический хром.
Промышленным сырьем при производстве хрома и сплавов на его основе служит хромит. Восстановительной плавкой хромита с коксом (восстановителем) , железной рудой и другими компонентами получают феррохром с содержанием хрома до 80% (по массе) .
Для получения чистого металлического хрома хромит с содой и известняком обжигают в печах. Образующийся хромат натрия выщелачивают водой, раствор фильтруют, упаривают и обрабатывают кислотой. При этом хромат переходит в дихромат. Полученный дихромат восстанавливают серой
Образующийся чистый оксид хрома (III) Cr2O3 подвергают алюминотермии
Для получения хрома высокой чистоты, технический хром электрохимически очищают от примесей.
2 Синтез
2.1 Выбор и обоснование методики получения
Были выбраны ниже приведенные методы получения, так как именно они позволяют нам получить гидроксид хрома (III) в лаборатории.
Приборы и химическая посуда: электронные весы, горелка, воронка Бюхнера, фильтр (бумажный), насос Комовского, колба Бунзена стеклянная палочка, промывалка с дистиллированной водой, шпатель, химические стаканы.
Рассмотрим метод получения гидроксида хрома(III)
Реактивы:C *9, ;
Ход работы (работу ведут под тягой!):
1:В пластиковую чашку насыпаю навеску нонагидрата сульфата хрома, рассчитанную для получения 10 грамм гидроксида хрома.
2: Приготавливаем 25% водный раствор соли.
3: Полученный раствор нагреваем на плитке и приливаем 10% раствор аммиака до того момента, когда будет явно ощущаться резкий запах.
4:Наблюдаем выпадение сине-зеленого осадка.
5: Раствор оставляем кипеть на плитке до полного выделения из раствора аммиака(Перестанет ощущаться резкий запах).
6:Горячую жидкость декантируем.
7:Осадок отмываем от аниона взятой соли хрома
8:Фильтруем осадок при помощь насоса Комовского, колбы Бунзена и воронки Бюхнера
9:Фильтрат проверяем на наличие ионов
10:Осадок гидроксида хрома, оставшийся на фильтре сушим при ста градусах по Цельсию и растираем в порошок.
3 Обработка экспериментальных данных
3.1 Термодинамический расчет
Рассчитаем, используя термодинамический закон, возможность протекания реакций:
Таблица 1– Стандартные термодинамические величины веществ и ионов [7]
|
Вещество |
Стандартные энтальпии образования (∆fHº298), кДж/моль |
Стандартные энтропии (Sº298), Дж/моль·К |
|
Cr3+ |
-236.0 |
215.5 |
|
-134.5 |
171.4 |
|
|
Cr |
-1013 |
790.5 |
Для молекулярного уравнения синтеза Cr запишем
C++→2Cr+S;
и сокращенное ионное:
Cr3+ + 3OH- →Cr↓.
1. Используя данные таблицы 1 [7], рассчитаем ΔHo298 реакции, используя следствие из закона Гесса при 298К:
Cr3+ + 3OH- →Cr↓.
.
ΔfH°298=ΔfH°( Cr) – [ΔfH°( Cr3+) + 3ΔfH°()],
ΔfH°298 = –1013 - [(–236.0) + 3(–134.5)] = – 373,5 кДж.
2. Рассчитала величину ΔSo298 для процесса:
Cr3+ + 3OH- →Cr↓.
используя значения стандартных энтропий веществ, приведенных в таблице 1. ΔS°298=S°( Cr) – [S°( Cr3+) + S°3(OH-)].
ΔS°298=790,5– [215.5 + 3*117,4)] = 222,8 Дж/К
3. Найдем изменение энергии Гиббса (ΔGo298) для процесса
Cr3+ + 3OH- →Cr↓.
по формуле ΔG°298= ΔH°298 – T*ΔS°298.
ΔG°298= – 373500 – [298*222,8]= – 439894.4 Дж
Так как ΔG°298 < 0, реакция может протекать при стандартных условиях.
.
3.2 Расчет выхода продукта
Из предположения, что продуктом реакции является SnO2 и реакции протекают по уравнениям:
C++→2Cr+S
Рассчитаем, что гидроксида хрома у нас получилось 10 г.
1) Вычислим количество вещества Cr:
υ(Cr) = = 0,097 моль.
2)Соотношение к Cr:
υ(H2SnO3) = υ(SnO2) = 0,07 моль.
3) Вычислим массу C
υ (C) * M(C) = 38.024 г.
4) Вычислим массу раствора, если ω=25%:
m==152.096
5)Вычислим объем раствора, зная, что плотность 25% раствора C=1,39
V(раствора) = =109,42мл
8) Вычислим выход продукта:
η = *100% = * 100% = 87,8 %.
3.3 Качественные реакции на определение ионов
Качественные реакции проводятся для того, чтобы подтвердить наличие тех или иных ионов в растворе. Нам требовалось провести качественную реакцию для обнаружения ионов. Для подтверждения состава вещества, осадок растворим в избытке щелочи и пропустим бром, желтое окрашивание свидетельствует о наличии в растворе Cr.
1)+3KOH → [Cr(OH) 6]
[Cr(OH) 6] ++4KOH→ Cr+6KBr+8
Заключение
Данная работа была посвящена изучению получения гидроксида хрома(III)
В результате проведённой работы были выполнены поставленные задачи:
1. Проанализированы основные способы получения тригидроксида хрома, выбран наиболее оптимальный способ синтеза данных веществ.
2. Изучены свойства гидроксида хрома.
3. Проведена идентификация полученного соединения путем осуществления качественных реакций на ионы, входящие в состав диоксида олова.
Библиографический список
- Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник для химико-технологических специальностей вузов / Н.С. Ахметов. – М.: Высшая школа, 2006. – 742 с.
- Карапетьянц, М.Х. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов / М.Х. Карапетьянц, С.И. Дракин. – М.: Химия, 2000. – 588 с.
- Угай, Я.А. Общая и неорганическая химия: учебник по направлению и специальности «Химия» / Я.А. Угай. – М.: Высшая школа, 2000. – 526 с.
- Некрасов, Б.В. Основы общей химии / Б.В. Некрасов. – М.: Химия, 1965. – 520 с.
- Реми, Г. Курс неорганической химии/ Генрих Реми; пер. с нем. XI изд. под ред. чл.-корр. АН СССР А.В. Новоселовой. – М.: ИЛ. – Том I. – 1963. – 923 с.
- Леснова, Е.В. Практикум по неорганическому синтезу / Е.В. Леснова. – М.: Высшая школа, 1977. – 168 с.
- Стандартные энтальпии образования ΔHoобр., стандартные энергии Гиббса образования Δ Goобр. неорганических веществ и их стандартные энтропии So при 298,15 К "Термические константы веществ. Под ред. В. П. Глушко, ВИНИТИ. М.,1965-1981. Вып.I-X" (http://www.dpva.info/Guide/GuideChemistry/ThermicConstantsSubst/ThermicConstantsSubstEnorganic/)
PAGE \* MERGEFORMAT 6
2. варіанту практичного завдання 1
3. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ 1999 Д
4. совокупности научных дисциплин изучающих методы решения задач интеллектуального творческого характера с
5. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ Тема-Электронное правительство
6. Оценка теплового режима ИМС. Расчет надежности полупроводниковых ИМС по внезапным отказам
7. Финансовые ресурсы организации
8. тематика дипломных работ Студент может выбрать тему дипломной работы по собственному усмотрению рекоме
9. Философия
10. Контрольная работа по дисциплине Основы управление персоналом Номер варианта контрольной работы выб
11. ориентированная компания
12. Адвокатура социальноправовой институт занимающийся защитой прав свобод и интересов доверителя в суде.html
13. Холодный ядерный синтез Магнитомеханический усилитель мощности Индукционные нагреватели Двигатели бе
14. либо ни один вообще и предполагают что нет никакой опасности
15. философия в переводе с греческого языка означает; - любовь к мудрости; I- S- Гносеология ~ это ; - филосо
16. Designing website for new compny Grnd Record cinem
17. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук Ки
18. Present days of our university
19. Реферат- Государство и общество в учении Платона и Сократа
20. Образование казахского ханства