freedom: ออกซิเดชัน 1

การทดลองที่ 5 เรื่องคุณสมบัติของธาตุแทรนซิชัน

กิจกรรม 5.1 การทดสอบสมบัติของธาตุ

วัตถุประสงค์

1. คำนวณเลขออกซิเดชันของธาตุวาเนเดียม โครเมียม แมงกานีส และเหล็กในสารตัวอย่างและสารผลิตผลได้

2. บอกความเปลี่ยนแปลงของวาเนเดียมกับโลหะ และวาเนเดียมกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้

3. เปรียบเทียบสี ระหว่างไฮดรอกไซด์ของโครเมียม แมงกานีส และเหล็กได้

4. อธิบายปฏิกิริยาระหว่างเบสแก่ เบสอ่อนกับไอออนของโลหะแทรนซิชันได้

5. ยกตัวอย่างสารประกอบที่ทำให้เลขออกซิเดชันของโลหะเปลี่ยนแปลง

6. กำหนด pH ที่เหมาะสมสำหรับความเสถียรของ CrO₄^2- และ Cr₂O₇^2- ได้

7. เขียนสมการแสดงการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ทดลองได้

8. บอกสีและชื่อสารที่เป็นผลิตผลของปฏิกิริยาได้

9. บอกวิธีทดสอบความแตกต่างระหว่าง Fe²⁺ และ Fe³⁺ได้อย่างน้อย 1 วิธี

10. ยกตัวอย่างสารที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของโลหะแทรนซิชัน อย่างน้อย 1 ชนิด

วิธีการทดลอง

1. การทดสอบสมบัติของวาเนเดียม

1.1 นำหลอดทดลองมา 2 หลอดใส่สารละลาย NH₄VO₃หลอดละ 2 cm³

1.2 หลอดที่ 1 เติมกรด H₂SO₄ 2 mol dm^-3 ประมาณ 0.5 cm³ ใช้แท่งแก้วแตะผง Al เล็กน้อยใส่ในหลอดคนให้เข้ากัน อุ่นให้ร้อนตั้งทิ้งไว้ 30 นาที สังเกตผลที่เกิดขึ้นแล้วบันทึกผล

1.3 หลอดที่ 2 เติมกรด H₂SO₄ 2 mol dm^-3 0.5 cm³ ลงในสารละลาย NH₄VO₃ จากนั้นหยด น้ำ 6% (V/V) ประมาณ 10 หยด สังเกตผลการเปลี่ยนแปลง

2. การทดสอบสมบัติของโครเมียม

นำหลอดทดลองมา 4 หลอด หลอดที่ 1-3 ใส่สารละลาย Cr³⁺หลอดละ 2 cm³

2.1 นำหลอดทดลองที่ 1 เติมสารละลาย NaOH 4 mol dm^-3 อย่างช้าๆ ให้มากเกินพอ (ประมาณ 2 cm³) สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลง เติม น้ำ 6% (V/V) 2 cm³ แล้วอุ่น สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงอีกครั้ง

2.2 หลออดที่ 2 เติมสารละลายแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ (NH₄OH) 4 mol dm^-3 อย่างช้าประมาณ 2 cm³ ลงในสารละลาย Cr⁺³ สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น

2.3 หลอดที่ 3 เติมกรด H₂SO₄ 2 mol dm^-3 ประมาณ 1 cm³ ใส่เกร็ดแอมโมเนียมเปอร์ออกโซไดซัลเฟต (NH₄)₂S₂O₈ แล้วต้ม สังเกตผลการทดลอง

2.4 หลอดที่ 4 ใส่สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต (K₂Cr₂O₇) 0.1 mol dm^-3 2 cm³ เติมกรด H₂SO₄ เพื่อปรับให้ค่า pH ประมาณ 4 แล้วเติมสารละลาย NaOH ให้ pH เพิ่มขึ้นประมาณ 9 จากนั้นเติมกรด H₂SO₄ ให้ pH กลับมาที่ pH 4 อีกครั้งสังเกตผลที่เกิดขึ้น

3. การทดสอบสมบัติของแมงกานีส

นำหลอดทดลองมา 5 หลอด หลอดที่ 1และ 3 ใส่สารละลาย Mn²⁺ ตัวอย่าง

3.1 หลอดที่ 1 ใส่สารละลาย NaOH 4 mol dm^-3 ให้มากเกินพอในสารละลายตัวอย่างประมาณ1cm³ เอียงหลอดทดลองให้สัมผัสกับอากาศ ตั้งทิ้งไว้สักครู่ สังเกตผล

3.2 หลอดที่ 2 ใส่เกล็ด NH₄Cl เล็กน้อยใน NaOH 4 mol dm^-3 จำนวน 5 cm³ เขย่าให้ละลาย แล้วเติมสารละลายตัวอย่าง Mn²⁺ 2 cm³ ตั้งทิ้งไว้สักครู่ สังเกตผล

3.3 หลอดที่ 3 เติมกรด H₂SO₄2 cm³ ลงในสารละลายตัวอย่าง Mn²⁺ แล้วเติม(NH₄)₂S₂O₈ หรือ โพแทสเซียมเปอร์ออกไซด์ไดซัลเฟต K₂S₂O₈ 0.5 g ต้มจนเดือด เติมสารละลาย AgNO₃0.05 mol dm^-3 1 หยด ลงในสารละลายขณะที่ยังร้อน สังเกตปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

3.4 หลอดที่ 4 เติมผงแมงกานีสไดออกไซด์ (MnO₂) 1 g ลงในกรด HCl 4 mol dm^-3จำนวน 5 cm³ อุ่นสารละลายสังเกตผลการทดลอง

3.5 หลอดที่ 5 เติมสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) 0.1 mol dm^-3 1 cm³ลงในสารละลาย โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO₄) 0.02 mol dm^-3 ปริมาตร 1 cm³ หยดกรด H₂SO₄2 mol dm^-3 สังเกตผลการทดลอง เติมน้ำแป้ง 1-2 หยด สังเกตผลอีกครั้ง

4. การทดสอบสมบัติของเหล็ก

นำหลอดทดลองมา 6 หลอด

4.1 หลอดที่ 1 เติมสรละลาย NaOH 4 mol dm^-31 cm³ ในสารละลาย Fe²⁺ 2 cm³ บันทึกผลการทดลอง

4.2 หลอดที่ 2 เติมสารละลาย NH₄OH 4 mol dm^-3 ลงในสารละลาย Fe²⁺ 2 cm³ เปรียบเทียบผลการทดลองที่ 4.1

4.3 หลอดที่ 3 และ 4 ทำการทดลองซ้ำตามข้อ 4.1 และ 4.2 แต่ใช้สารละลาย Fe³⁺แทนสังเกตผลการทดลอง เปรียบเทียบกับการทดลองที่ใช้ Fe²⁺

4.4 หลอดที่ 5 และ 6 ใส่สารละลาย Fe²⁺ และ Fe³⁺ เข้มข้น 0.5 mol dm^-3 หลอดละ1 cm³ ตามลำดับเติมสารละลายแอมโมเนียมไทโอไซยาเนต (NH₄SCN) 0.1 mol dm^-3 ทีละน้อย เปรียบเทียบผลการทดลอง

4.5 นำสารละลายตัวอย่าง Fe²⁺ 1 cm³ เติมสารละลาย KI 0.1 mol dm^-3 1 cm³ ดูดสารละลายที่ได้มา 1 หยด ใส่ในกระเบื้องหลุม แล้วทดสอบกับสารละลาย CuSO₄ 0.1 mol dm^-3 2-3 หยด นำสารละลายส่วนลอย (supernatant) มา 2-3 หยด ทดสอบกับสารละลาย NH₄SCN บันทึกผล เปรียบเทียบผลกับการทดลองครั้งแรก

ตารางบันทึกผลการทดลอง

ลำดับ	สารตั้งต้น	ผลการทดลอง	สรุป
1	Al + NH₄VO₃ + H⁺	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
2	NH₄VO₃+ H⁺+ H₂O₂	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
3	Cr³⁺+ NaOH	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
4	Cr³⁺+ NaOH+ H₂O₂	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
5	Cr³⁺+NH₄OH	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
6	Cr³⁺+NH₄OH (excess)	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
7	Cr³⁺+ H₂O + S₂O₂^2-	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
8	K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ K₂Cr₂O₇ + NaOH	…………………………………… …………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… …………………………………… ……………………………………
9	Mn²⁺+ NaOH(excess)	…………………………………… …………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… …………………………………… ……………………………………
10	Mn²⁺+ NH₄OH+NH₄Cl	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
11	Mn²⁺+ S₂O₂^2- + AgNO₃	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
12	MnO₂+ HCl	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
13	K MnO₂ + KI + H₂SO₄ + น้ำแป้ง	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
14	Fe²⁺ + NaOH Fe³⁺ + NaOH	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
15	Fe²⁺+ NH₄OH Fe³⁺ + NH₄OH	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
16	Fe²⁺+ NH₄SCN Fe³⁺ + NH₄SCN	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
17	Fe²⁺+ KI เติม SCN	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………
18	Fe²⁺+ KI+ CuSO₄ เติม SCN	…………………………………… …………………………………… ……………………………………	…………………………………… …………………………………… ……………………………………

รายงานผลการศึกษา

เรื่อง คุณสมบัติทางเคมีของธาตุแทรนซิชัน

ผู้รายงาน…………………………………………เลขที่……………….กลุ่ม……..โปรแกรมวิชา………….

ผู้ร่วมงาน1.……………………………………เลขที่….. 4………….………………………… เลขที่……

2……………………………………เลขที่….. 5………….………………………… เลขที่……

3……………………………………เลขที่….. 6………….………………………… เลขที่……

วันที่……….เดือน……………………………พ.ศ. ………………

อาจารย์ผู้สอน………………………………………….…………..

กิจกรรม 5.1 การทดสอบสมบัติของธาตุ

1. การทดลองครั้งนี้ใช้สารละลายดังนี้

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ธาตุแทนซิชันที่ทำเป็นสารละลายตัวอย่างมีค่าเลขออกซิเดชัน ดังนี้

วาเนเดียม…………………………………………………………………………………………….

โครเมียม……………………………………………………………………………………………..

แมงกานีส………………………………………………………………………………………….....

เหล็ก…………………………………………………………………………………………………

3. จงเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาระหว่าง NH₄VO₃ ในกรด กับ Al สารใดเป็นตัวออกซิไดส์และตัวรีดิวส์

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

4. ไอออนของ Cr , Mn , Fe ทำปฏิกิริยากับ NaOH ให้สารประกอบใด มีสีอะไร

5. จากข้อ 4 หากเปลี่ยนจาก NaOH เป็น KOH แทนจะได้ผลการทดลองเป็นอย่างไร เพราะเหตุใด

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

6. ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อเติมสารละลาย NH₃ลงในสารละลาย Cr³⁺คือ

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

7. สารที่ทำให้เลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชันเปลี่ยนแปลง ได้แก่

สมบัติของธาตุเหล่านี้คือ…………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………

8. สารที่ใช้ทดสอบเอกลักษณ์ของ Fe³⁺ คือ……………………………………………………..

สมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น คือ ………………………………………………………………………...

……………………………………………………………………………………………………………...

9. เราใช้อินดิเคเตอร์ตัวใดในการทดสอบปฏิกิริยาที่ให้ไอโอดีน…………………………………….

......................................................................................................................................................................

10. จงเขียนสมการเคมีแสดงถึงความเป็นกรด เบสที่มีผลต่อความเสถียรของไอออนโครเมตและ

ไดโครเมต

11. วิจารณ์ผลการทดลอง

12. สรุปผลการทดลองและข้อเสนอแนะ

ตอบคำถามหลังการทดลอง

1. ในการทดลองครั้งนี้ใช้สารเคมีอะไรบ้าง

2. ธาตุแทรนซิชันที่เป็นสารละลายตัวอย่างมีเลขออกซิเดชันเท่าใด

3. จงเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาระหว่าง NH₄VO₃ในกรด กับ Al สารใดเป็นตัวออกซิไดส์และตัว

รีดิวส์

4. ไอออนของโครเมียม แมงกานีส และเหล็ก ทำปฏิกิริยากับ NaOH ให้สารใด มีสีอะไรบ้าง ถ้าใช้

KOH จะได้ผลเหมือนกันหรือไม่

5. ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อเติมสารละลาย NH₃ ลงไปในสารละลาย Cr⁺³ คืออะไร

6. สารที่สามารถเปลี่ยนเลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชัน คือสารใด เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาที่

เกิดขึ้น

7. สารที่ใช้ทดสอบเอกลักษณ์ของ Fe³⁺ คือสารใด เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

8. เราใช้อินดิเคเตอร์ตัวใดในการทดสอบปฏิกิริยาที่ให้ไอโอดีน

freedom

วันอังคารที่ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555

ออกซิเดชัน 1

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น