Уравнение хлорида железа и роданида аммония (2 видео)

Содержание

Уравнение хлорида железа и роданида аммония
Уравнение хлорида железа и роданида аммония
Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония
📺 Видео

Видео:Качественная реакция на ион трехвалентного железаСкачать

Уравнение хлорида железа и роданида аммония

Занимательные опыты по химии

� Кровавый � опыт

Для получения �крови� будем использовать реакцию между роданидом и солью железа( III ) , например :

Можно записать упрощенный вариант уравнения с образованием малодиссоциирующего продукта:

Fe 3+ + 3SCN � � Fe(SCN)₃.

Обычно для реакции используют роданид калия или аммония и хлорид железа( III ). В ходе ее протекания образуется кроваво-красный автокомплексный роданид.

Для опыта необходимо взять стаканы с растворами роданида калия (аммония) и хлорида железа( III ), а также две стеклянные палочки с намотанной на них ватой. Подготовьте пластмассовый или стальной нож. Он должен быть затупленным, иначе опыт может стать действительно кровавым.

Ладонь протрите раствором соли железа (зрителям можно сообщить, что это дезинфекция раствором йода. Нож смочите раствором роданида (зрителей можно снова �обмануть� � сказать, что это спирт). Далее начинайте себя �резать� ножом. Появляется �кровь�.

Для удаления �крови� также использу ем реакцию комплексообразования:

Упрощенно : Fe(SCN)₃ + 3NaF � FeF₃ + 3NaSCN.

Ф торидный комплекс железа( III ) бесцветный. Поэтому , если протереть �рану� ватой, смоченной в растворе фторида натрия, роданидный комплекс разрушается, и образуется более устойчивый комплекс [ FeF ₆ ] 3� . � К ровь� исчезает. Зрителям показывают, что на ладони раны нет.

Знаете ли вы , что о краска комплексного иона [Fe(SCN)₆] 3� визуально обнаруживается до концентрации 10 �5,5 моль/л.

Видео:Равновесие в растворе роданида железаСкачать

Уравнение хлорида железа и роданида аммония

Для опыта приготовьте три раствора:

1) хлорида железа (III) FеСl₃ (10 г соли в 90 мл воды)
2) тиоцианата (роданида) аммония NH₄CNS (5 г соли в 95 мл воды) или такое же количество тиоцианата калия
3) фторида натрия NaF (тоже 4 г соли в 100 мл воды). Можно использовать фториды лития LiF или аммония NH₄F (фториды ядовиты!).

Если есть возможность, опыт проводят на добровольце. Конечно, экспериментатор может показать опыт и на себе, но это требует сноровки. Лучше всего для нашего эксперимента подойдет кисть руки.

Скажите аудитории, что вы смачиваете ватку «спиртом» и смажете ним место будущего пореза. Разумеется, вместо спирта вы возьмете раствор роданида аммония. Теперь берем коричневое стекло, края которого заранее смочены раствором хлорида железа (III) FeCl₃. Коричневое стекло нужно для того, чтобы замаскировать цвет FeCl₃. В противном случае зрители заметят, что стекло чем-то смазано.

Попросите добровольца повернуть место будущего пореза к зрителям, и медленно проведите по нему стеклом. На глазах у всех в месте «пореза» выступит темно-красная «кровь». После этого смажьте рану раствором фторида. «Кровь» сразу же исчезнет, а «рана» моментально заживет. Объясните зрителям, что это была «живая» вода.

Имейте в виду, что фториды ядовиты, особенно они вредны для зубов. Поэтому руки после опыта следует тщательно вымыть. Используемое в опыте стекло должно иметь устрашающий вид, но не быть острым. Иначе существует риск порезаться по-настоящему. Образование в опыте «крови» объясняется тем, что роданиды (тиоцианаты) CNS — образуют с ионами трехвалентного железа Fe 3+ комплексные соединения, которые окрашены в интенсивно-красный цвет. Самым известным среди этих соединений является Fe(CNS)₃. Реакция его образования имеет вид:

При добавлении фторида роданидные комплексы железа (III) разрушаются с образованием бесцветного иона [FeF₆] 3- :

Имитация глубокого пореза

Уравнение хлорида железа и роданида аммония

Красные кровяные тельца (эритроциты)

Видео:Реакция хлорида железа и роданида аммонияСкачать

Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония

В четыре пробирки наливается равное число капель 0,0025 н. растворов хлорида железа (III) и тиоцианата аммония. Первая пробирка остается как эталон, во вторую добавляется несколько капель концентрированного раствора FeCl₃, в третью добавляется несколько капель концентрированного раствора NH₄CNS, в четвертую пробирку на кончике шпателя добавляется кристаллический хлорид аммония и взбалтывается.

Реакция хлорида железа (III) и роданида калия (искусственная кровь)

Роданиды (тиоцианаты) калия или аммония образуют с солями железа (III) красный роданид железа, который по виду напоминает кровь. Обычно эту реакцию записывают так:

В действительности образуется одновременно несколько комплексов железа, которые находятся в динамическом равновесии: [Fe(SCN)] 2+ , [Fe(SCN)₂] + , [Fe(SCN)₃], [Fe(SCN)₄] — .

Данную реакцию используют в аналитической химии для обнаружения трехвалентного железа в растворе. Реакция очень чувствительна, с ее помощью можно обнаружить примесь Fe(III) в солях Fe(II) или других реактивах, например — в азотной кислоте. Однако, если катионы железа (III) связаны в прочные комплексы с фторидом, цианидом, этилендиаминтетраацетатом (ЭДТА) и некоторыми другими лигандами, они не дают характерную красную окраску с роданидом.

Образование роданида железа используют для имитации крови во время химических опытов. Про один такой эксперимент мы уже рассказывали [ссылка]. Ниже описан другой вариант опыта — в трехлитровой банке.

Налейте в трехлитровую банку воду, растворите в ней примерно 10 гр роданида калия или аммония, долейте еще воды, чтобы банка была почти полной. Теперь медленно по каплям прибавляйте крепкий раствор хлорида железа (III) FeCl₃ (или другой соли трехвалентного железа). Раствор будет медленно опускаться на дно, образуя кроваво-красный роданид железа. При этом формируются окрашенные кольца, «облака» и нити.

Хлорид железа (III) продается в магазинах для радиолюбителей (он используется при травлении плат), роданиды можно купить только в магазинах реактивов.

Реакция хлорида железа (III) и роданида калия (искусственная кровь)

№ пробирки	Состав системы	Добавленный реактив	Наблюдения
5 капель 0,0025 н. FeCl₃ 5 капель 0,0025 н. NH₄CNS	Нет	Коричневого цвет раствора
FeCl₃	Темно-коричневого цвет раствора
NH₄CNS	Бордовый цвет раствора
NH₄Cl	Светло-коричневый цвет раствора

При смешивании FeCl₃ и NH₄CNS равновесие смещается в сторону прямой реакции, так как произошел рост концентрации продуктов реакции. Раствор окрасился в бордовый цвет из-за присутствия роданида железа — Fe(CNS)₃.

При добавлении FeCl_3(КОНЦ.) равновесие остается на стороне прямой реакции – рост концентрации полученных продуктов.

Аналогично при добавлении NH₄CNS_(КОНЦ.) .

При добавлении NH₄Cl равновесие смещается в сторону обратной – уменьшается выход продуктов, и раствор светлеет.

Вывод:путем эксперимента было выявлено, что положение равновесия химической реакции напрямую зависит от концентрации реагентов. Если изменение внешних условий (например, добавление реагента) вызвало рост концентрации продуктов реакции, то равновесие сместилось в сторону прямой реакции. Напротив, уменьшения выхода продуктов означает смещение равновесия в сторону обратной реакции.

Вывод по работе: в данной работе мы исследовали скорости химических реакций, химическое равновесие, изучили их зависимость от температуры и концентрации реагентов, а так же практическим путем ознакомились с влиянием концентрации реагентов на химическое равновесие.