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. Терминология специальности и области исследования
3. Становление растущей области исследований названной экспериментальной экономикой существенно изменило э
4. капитал на заработную плату фактор труд и на ренту фактор земля
5. 101993 г ОСЕНЬ Осень ~ яркая краса Осень ~ жёлтая листва Буйство красок праздник цвета Дней проз
6. Тематический план лабораторных и семинарских занятий по предмету Общая биология для студентов I курса сп
7. Парагрипп-3 крупного рогатого скота.html
8. тема курса Уголовноисполнительное Законодательство Российской Федерации
9. Имитационные модели
10. Найстаріші стандартні мережі та їх еволюція
11. 1. Совершенствование производства на базе прогрессивной техники и технологии
12. Анализ заинтересованных сторон в проект
13. Пушкин Капитанская дочка
14. темамигеоінформаційними системами ГЇС Geogrphicl Informtion Systems GIS оскільки основні теоретичні ідеї геоінформа
15. Тема13- Производство по делам возникающим из публичных правоотношений 4 часа Вопросы- 1.
16. Это позволило Сибнефти встать в один ряд с лучшими мировыми компаниями
17. Литература - Хирургия (Заболевания пищевода)
18. Кунст и Альберс владело 32 филиалами в Приамурье и офисами в СанктПетербурге МосквеОдессе Риге Варшав
19. Тема урока- Эти веселые числа Учитель- Пархоменко Ольга Владиславовна Предмет- Английский язык Да
20. ВСТУП Актуальність дослідження