При проведении опыта используем Микролабораторию для химического эксперимента
Оборудование: планшетка, фоновый экран, пробирка (2 шт.), стеклянная палочка, фильтровальная бумага, воронка, спиртовка, зажим пробирочный, спички.
Реактивы: 10% раствор сульфата железа(II) FeSO4, 1% раствор нитрата серебра (I), раствор гексацианоферрата(III) калия K3[Fe(CN)6], раствор роданида калия KSCN (или роданида аммония NH4SCN).
В опыте используют свежеприготовленные растворы сульфата железа(II) и нитрата серебра (I). Причем раствор сульфата железа не желательно подкислять серной кислотой, т.к. в противном случае реакция гидролиза не идет до конца и бурый осадок не образуется, раствор просто приобретает слегка бурую окраску.
Данный опыт можно использовать для создания проблемных ситуаций: первая - протекание окислительно-восстановительной реакции вместо реакции ионного обмена, а вторая - образование бесцветного раствора соли железа (III), который только в результате гидролиза будет приобретать бурую окраску.
Ход работы
1. Устанавливают планшетку на белую сторону фонового экрана.
2. В две ячейки планшетки вносят по 5-6 капель сульфата железа(II).
3. В одну ячейку добавляют 5-6 капель гексацианоферрата(III) калия. Образуется темно-синий осадок (турнбулева синь). В другую ячейку планшетки добавляют 5-6 капель роданида калия, может появиться небольшое кирпичное окрашивание из-за следов ионов железа(III), если при приготовлении раствора использовали старый реактив.
4. В пробирку наливают 25 капель сульфата железа(II) и приливают к нему раствор нитрата серебра(I) до образования и осаждения мелкодисперстного серебристо-серого осадка серебра.
3FeSO4 + 3AgNO3=Fe2(SO4)3 + 3Ag↓ + Fe(NO3)3
5. Стеклянной палочкой переносят несколько капель получившегося раствора в планшетку
6. Добавляют 1 каплю раствор роданида калия KSCN. Наблюдают ярко-красное окрашивание вследствие образования роданида железа (III).Если реакция пройдет до конца, то при проведении аналогичной реакции с гексацианоферратом(III) калия, качественной реакции не наблюдают.
7. Полученный раствор соли железа (III) отфильтровывают от осадка серебра в пробирку.
8. Пробирку вставляют в пробирочный зажим и нагревают на спиртовке.
9. При нагревании раствор приобретает коричневую окраску, затем она усиливается, а потом выпадает бурый осадок.
После проведения данного опыта создаются сразу две проблемные ситуации. Первая заключается в том, что наблюдается реакция, которая, по представлениям учеников, протекать не должна. Ведь учащимся известно, что реакция между растворами солей возможна, если в результате взаимодействия образуется новая малорастворимая соль, выпадающая в осадок. В этом опыте в осадок выпадает не соль, а металл. Составляют уравнения окислительно-восстановительных реакций.
Далее обращают внимание на цвет раствора, образовавшегося в результате реакции. По представлениям учащихся, растворы солей железа (III) имеют желто-коричневую окраску, но полученный раствор окраски не имеет. Учащиеся должны сделать вывод о том, что свежеприготовленный раствор соли железа (III) окраски не имеет, цвет обычных растворов обусловлен гидролизом. Опираясь на уравнения реакций гидролиза по отдельным ступеням, учащиеся должны определить, что при нагревании гидролиз значительно усиливается и даже сопровождается выпадением осадка Fe3O3•nH2O.
