हाइड्रोजन हेलाइड्स और हाइड्रोहेलिक एसिड। सभी हाइड्रोजन हैलाइड (उनका सामान्य सूत्र एनजी के रूप में लिखा जा सकता है) तीखी गंध वाली रंगहीन गैसें हैं और जहरीली हैं। वे पानी में बहुत अच्छी तरह से घुल जाते हैं और नम हवा में धुआं छोड़ते हैं, क्योंकि वे हवा में जलवाष्प को आकर्षित करते हैं, जिससे कोहरा बादल बनता है।
चित्र 93 एक प्रयोग को दर्शाता है जो पानी में हाइड्रोजन क्लोराइड की अच्छी घुलनशीलता को स्पष्ट रूप से दर्शाता है (सामान्य परिस्थितियों में, इसकी लगभग 500 मात्राएँ पानी की एक मात्रा में घुल जाती हैं)।
चावल। 93.
जल में हाइड्रोजन क्लोराइड का विघटन:
ए - प्रयोग की शुरुआत में; बी - ऐसा होने के कुछ समय बाद
पानी में हाइड्रोजन हैलाइड के घोल एसिड होते हैं, ये हैं एचएफ - हाइड्रोफ्लोरिक, या हाइड्रोफ्लोरिक, एसिड, एचसीएल - हाइड्रोक्लोरिक, या हाइड्रोक्लोरिक एसिड, एचबीआर - हाइड्रोब्रोमिक एसिड, एचआई - हाइड्रोआयोडिक एसिड। हाइड्रोजन धनायनों के निर्माण के साथ इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से अलग होने की उनकी क्षमता एचएफ से एचआई तक बढ़ जाती है।
हाइड्रोहेलिक एसिड में सबसे मजबूत हाइड्रोआयोडिक एसिड होता है, और सबसे कमजोर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड होता है। एच-एफ रासायनिक बंधन की उच्च शक्ति (इसलिए, हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड पानी में कमजोर रूप से अलग हो जाता है) एफ परमाणु के छोटे आकार और तदनुसार, हाइड्रोजन और फ्लोरीन परमाणुओं के नाभिक के बीच की छोटी दूरी के कारण होता है। जैसे-जैसे परमाणु त्रिज्या F से I तक बढ़ती है, H-G दूरी भी बढ़ती है, अणुओं की ताकत कम हो जाती है और, तदनुसार, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की क्षमता बढ़ जाती है।
तकनीकी रूप से सबसे महत्वपूर्ण हाइड्रोजन क्लोराइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड हैं। उद्योग में, हाइड्रोजन क्लोराइड हाइड्रोजन और क्लोरीन से संश्लेषण द्वारा निर्मित होता है:
एच 2 + सीएल 2 = 2एचसीएल।
प्रयोगशाला स्थितियों में, हाइड्रोजन क्लोराइड का उत्पादन करने के लिए, हीटिंग द्वारा की गई प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है (चित्र 94):
चावल। 94.
हाइड्रोजन क्लोराइड प्राप्त करना
इस प्रतिक्रिया की अपरिवर्तनीय घटना एचसीएल की अस्थिरता से सुगम होती है।
हाइड्रोक्लोरिक एसिड एक रंगहीन तरल है जो हवा में धुआं देता है और पानी से थोड़ा भारी होता है। यह एक विशिष्ट एसिड है जो धातुओं, धातु ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड और लवण के साथ प्रतिक्रिया करता है (संबंधित प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण दें और जहां यह होता है वहां इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण और ऑक्सीकरण और कमी प्रक्रियाओं के सिद्धांत के प्रकाश में उन्हें चिह्नित करें)।
हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (चित्र 95)।
चावल। 95.
हाइड्रोक्लोरिक एसिड का अनुप्रयोग:
1 - धातुओं की सतह की सफाई; 2 - सोल्डरिंग; 3 - लवण प्राप्त करना; 4 - प्लास्टिक और अन्य सिंथेटिक सामग्री का उत्पादन; 5 - दवाइयाँ प्राप्त करना; 6 - पेंट उत्पादन
हाइड्रोहेलिक एसिड के लवण. हाइड्रोहेलिक एसिड लवण बनाते हैं: फ्लोराइड, क्लोराइड, ब्रोमाइड और आयोडाइड। कई धातुओं के क्लोराइड, ब्रोमाइड और आयोडाइड पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं।
घोल में क्लोराइड, ब्रोमाइड और आयोडाइड आयनों को निर्धारित करने और उन्हें अलग करने के लिए, सिल्वर नाइट्रेट AgNO 3 (चित्र 96) के साथ प्रतिक्रिया का उपयोग करें। इस अभिकर्मक के साथ क्लोराइड (और स्वयं हाइड्रोक्लोरिक एसिड) की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, सिल्वर क्लोराइड AgCl का एक सफेद पनीर अवक्षेपित होता है, इस प्रतिक्रिया का संक्षिप्त आयनिक समीकरण इस प्रकार लिखा जाता है:
एजी + + सीएल - = एजीसीएल↓.
चावल। 96.
हैलाइड आयनों के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ (Cl -, Br -, I -)
हाइड्रोब्रोमिक एसिड और उसके लवणों और हाइड्रोआयोडिक एसिड और उसके लवणों के साथ प्रतिक्रियाओं में, अवक्षेप भी बनते हैं, लेकिन केवल पीले रंग के, जो रंगों में भिन्न होते हैं:
प्रयोगशाला प्रयोग संख्या 26
हैलाइड आयनों के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया
लेकिन हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड और उसके लवण (फ्लोराइड्स) की पहचान के लिए, सिल्वर नाइट्रेट एक अभिकर्मक के रूप में अनुपयुक्त है, क्योंकि परिणामस्वरूप सिल्वर फ्लोराइड एजीएफ पानी में घुलनशील है। समाधान में एफ - फ्लोराइड आयनों की उपस्थिति साबित करने के लिए, आप कैल्शियम आयनों सीए 2+ के साथ प्रतिक्रिया का उपयोग कर सकते हैं, क्योंकि कैल्शियम फ्लोराइड सीएएफ 2 अवक्षेपित होता है (चित्र 97)।
चावल। 97.
फ्लोराइड आयन एफ के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया -
हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड को इसकी अनूठी संपत्ति के कारण इसका नाम मिला: सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड के साथ बातचीत करते समय, जो कांच का हिस्सा है, यह इसे पिघलाने लगता है:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2H 2 O.
इस प्रतिक्रिया का उपयोग कांच पर शिलालेख और डिज़ाइन बनाने के लिए किया जाता है। ग्लास पर पैराफिन की एक पतली परत लगाई जाती है, उसमें एक डिज़ाइन खरोंचा जाता है और फिर उत्पाद को हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के घोल में डुबोया जाता है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, लिथुआनियाई कलाकार एम. सिउर्लियोनिस ने कला की लगभग 30 कृतियाँ बनाईं (चित्र 98)।
चावल। 98.
"विंटर" चक्र से एम. के. सिउर्लियोनिस (1875-1911) द्वारा चित्रों का पुनरुत्पादन। 1907
प्रकृति में हैलोजन. हैलोजन प्रकृति में केवल बंधी हुई अवस्था में मौजूद होते हैं। उनमें से, सबसे आम हैं क्लोरीन (पृथ्वी की पपड़ी के वजन के अनुसार 0.19%) और फ्लोरीन (0.03%)।
सबसे महत्वपूर्ण प्राकृतिक क्लोरीन यौगिक हैलाइट NaCl (चित्र 99) है, जिससे आप पिछले वर्ष विस्तार से परिचित हुए थे। हैलाइट का खनन सेंधा नमक - ठोस सोडियम क्लोराइड के खनन भंडार से किया जाता है।
चावल। 99.
काला नमक
हैलाइट के अलावा प्राकृतिक पोटेशियम क्लोराइड KCl पाया जाता है। ये खनिज सिल्वाइट (चित्र 100) और सिल्विनाइट (KCl और NaCl का मिश्रण, जिसकी संरचना KCl NaCl सूत्र द्वारा परिलक्षित होती है) हैं।
चावल। 100.
सिल्विन
प्राकृतिक फ्लोरीन खनिज फ्लोराइट, या फ्लोरस्पार सीएएफ 2 (चित्र 101) है।
चावल। 101.
एक प्रकार का धात्विया
ब्रोमीन और आयोडीन सूक्ष्म तत्व हैं और अपने स्वयं के खनिज नहीं बनाते हैं। ये तत्व महासागरों और समुद्रों के पानी में, ड्रिलिंग कुओं के पानी में और शैवाल में भी केंद्रित हैं (चित्र 102)।
चावल। 102.
केल्प समुद्री शैवाल आयोडीन से भरपूर होता है
नए शब्द और अवधारणाएँ
- हाइड्रोजन हैलाइड्स.
- हाइड्रोहेलिक एसिड: हाइड्रोफ्लोरिक, या हाइड्रोफ्लोरिक, हाइड्रोक्लोरिक, या हाइड्रोक्लोरिक, हाइड्रोब्रोमिक, हाइड्रोआयोडिक।
- हैलाइड्स: फ्लोराइड्स, क्लोराइड्स, ब्रोमाइड्स, आयोडाइड्स। हैलाइड आयनों के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ।
- प्राकृतिक हैलोजन यौगिक: हेलाइट, सिल्विन, सिल्विनाइट, फ्लोराइट।
स्वतंत्र कार्य के लिए कार्य
समस्या 9-1.
दो फ्लास्क को तराजू पर संतुलित किया जाता है, जिसमें 100 मिलीलीटर समान सल्फ्यूरिक एसिड घोल डाला जाता है। 1 ग्राम एल्यूमीनियम को एक फ्लास्क में डाला गया, जो पूरी तरह से घुल गया। अशांत संतुलन को बहाल करने के लिए दूसरे फ्लास्क में मैग्नीशियम कार्बोनेट का कितना द्रव्यमान जोड़ा जाना चाहिए?
इस निष्कर्ष को स्पष्ट करने के लिए उपयोग किए गए घोल में एसिड की न्यूनतम दाढ़ सांद्रता क्या होनी चाहिए? (10 पॉइंट)।
समस्या 9-2.
सबसे पुराना सफेद वर्णक जो चित्रफलक पेंटिंग के कार्यों में हमारे पास आया है, औपचारिक रूप से एक ही द्विसंयोजक धातु के दो संबंधित यौगिकों से बना है; वर्णक में यौगिकों का दाढ़ अनुपात 1:2 है। दोनों यौगिक नाइट्रिक एसिड में घुल जाते हैं, जबकि उनमें से एक गैस नहीं छोड़ता है।
जब 15.5 ग्राम वर्णक को नाइट्रिक एसिड में घोला जाता है, तो 22 के हाइड्रोजन घनत्व के साथ 896 मिलीलीटर गैस (एनएस) निकलती है। यदि परिणामी घोल को सोडियम सल्फेट घोल की अधिकता से उपचारित किया जाता है, तो 18.18 ग्राम अवक्षेप प्राप्त किया जा सकता है। वर्णक संरचना निर्धारित करें. (10 पॉइंट)
समस्या 9-3.
क्लोरोफिल एक महत्वपूर्ण वर्णक है जो पौधों की पत्तियों को हरा रंग और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया प्रदान करता है। जब 89.2 मिलीग्राम क्लोरोफिल अतिरिक्त ऑक्सीजन में जलाया जाता है, तो निम्नलिखित चार पदार्थ बनते हैं: 242 मिलीग्राम गैस जो कार्बोनेट पीता है, 64.8 मिलीग्राम तरल जो इन पेय का आधार बनता है, 5.6 मिलीग्राम गैस, जो सबसे प्रचुर मात्रा में है पृथ्वी का वायुमंडल, और 4.00 मिलीग्राम सफेद पाउडर, जो एक धातु ऑक्साइड है, जिसमें परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या इलेक्ट्रॉन खोल की बाहरी परत में इलेक्ट्रॉनों की संख्या से 6 गुना अधिक है।
प्रशन:
क) क्लोरोफिल को जलाने पर कौन से पदार्थ बने?
ख) इसके अणु में कौन से रासायनिक तत्व शामिल हैं? उनके जनसमूह का पता लगाएं
ग) क्लोरोफिल के सूत्र की गणना करें, यह ध्यान में रखते हुए कि इसके अणु में एक धातु परमाणु होता है।
घ) क्लोरोफिल की दहन प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखें।
ई) क्या क्लोरोफिल में क्लोरीन होता है? उन दोनों में क्या समान है?
(10 पॉइंट)
समस्या 9-4.
आपको निम्नलिखित सूखे लवणों का मिश्रण दिया गया है: अमोनियम सल्फेट, कॉपर सल्फेट, जिंक सल्फेट और बेरियम सल्फेट। इसके अलावा, आपके पास पानी, कास्टिक पोटेशियम और सल्फ्यूरिक एसिड के पतला घोल और आवश्यक प्रयोगशाला उपकरण हैं।
मिश्रण को अलग करने और मूल लवण को शुद्ध रूप में प्राप्त करने के कार्य का विवरण लिखिए। इस मामले में आप जो प्रतिक्रियाएँ देंगे उनके समीकरण लिखिए।
न्यूनतम आवश्यक उपकरणों की एक सूची बनाएं।
(10 पॉइंट)
समस्या 9-5.
चार परीक्षण ट्यूबों में 0.1 mol/L की सांद्रता वाले चार पदार्थों के पारदर्शी घोल होते हैं। यह ज्ञात है कि इन समाधानों में हाइड्रोजन, जस्ता, बेरियम और सोडियम धनायन और क्लोराइड, सल्फेट और कार्बोनेट आयन पाए जा सकते हैं। यह भी ज्ञात है कि क्लोराइड आयन केवल एक घोल में मौजूद होता है।
1) प्रत्येक परखनली में कौन से पदार्थ हो सकते हैं? क्या प्रस्तावित विकल्प ही एकमात्र विकल्प है? अपनी पसंद की व्याख्या करें।
2) क्रियाओं के अनुक्रम का वर्णन करें जो आपको अन्य अभिकर्मकों की सहायता के बिना यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि प्रत्येक टेस्ट ट्यूब में कौन सा पदार्थ है।
3) आपके द्वारा प्रस्तावित प्रतिक्रियाओं के समीकरण आणविक और आयनिक रूप में लिखें और उनके घटित होने के संकेत बताएं।
(10 पॉइंट)
कुल 50 अंक.
बिना लेबल वाली बोतलों में पाए जाने वाले पदार्थों की पहचान करने की गुणात्मक समस्याओं को हल करने में कई ऑपरेशन शामिल होते हैं, जिनके परिणामों का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि किसी विशेष बोतल में कौन सा पदार्थ है।
समाधान का पहला चरण एक विचार प्रयोग है, जो एक कार्य योजना और उसके अपेक्षित परिणाम है। किसी विचार प्रयोग को रिकॉर्ड करने के लिए एक विशेष तालिका-मैट्रिक्स का उपयोग किया जाता है, जिसमें निर्धारित किए जा रहे पदार्थों के सूत्र क्षैतिज और लंबवत रूप से इंगित किए जाते हैं। उन स्थानों पर जहां परस्पर क्रिया करने वाले पदार्थों के सूत्र प्रतिच्छेद करते हैं, अवलोकनों के अपेक्षित परिणाम दर्ज किए जाते हैं: - गैस विकास, - वर्षा, रंग, गंध में परिवर्तन या दृश्य परिवर्तनों की अनुपस्थिति का संकेत दिया जाता है। यदि, समस्या की स्थितियों के अनुसार, अतिरिक्त अभिकर्मकों का उपयोग करना संभव है, तो तालिका संकलित करने से पहले उनके उपयोग के परिणामों को लिखना बेहतर है - इस प्रकार तालिका में निर्धारित किए जाने वाले पदार्थों की संख्या को कम किया जा सकता है।
इसलिए समस्या के समाधान में निम्नलिखित चरण शामिल होंगे:
- व्यक्तिगत प्रतिक्रियाओं और पदार्थों की बाहरी विशेषताओं की प्रारंभिक चर्चा;
- एक तालिका में जोड़ीवार प्रतिक्रियाओं के सूत्रों और अपेक्षित परिणामों को रिकॉर्ड करना,
- तालिका के अनुसार एक प्रयोग करना (प्रायोगिक कार्य के मामले में);
- प्रतिक्रिया परिणामों का विश्लेषण और उन्हें विशिष्ट पदार्थों के साथ सहसंबंधित करना;
- समस्या का उत्तर तैयार करना।
इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि एक विचार प्रयोग और वास्तविकता हमेशा पूरी तरह से मेल नहीं खाती है, क्योंकि वास्तविक प्रतिक्रियाएं कुछ सांद्रता, तापमान और प्रकाश व्यवस्था पर होती हैं (उदाहरण के लिए, विद्युत प्रकाश के तहत, AgCl और AgBr समान हैं)। एक सोचा हुआ प्रयोग अक्सर कई छोटी-छोटी बातें छोड़ देता है। उदाहरण के लिए, Br 2 /aq Na 2 CO 3, Na 2 SiO 3, CH 3 COONa के घोल से पूरी तरह से रंगहीन हो जाता है; Ag 3 PO 4 अवक्षेप का निर्माण अत्यधिक अम्लीय वातावरण में नहीं होता है, क्योंकि एसिड स्वयं यह प्रतिक्रिया नहीं देता है; ग्लिसरॉल Cu (OH) 2 के साथ एक कॉम्प्लेक्स बनाता है, लेकिन (CuOH) 2 SO 4 के साथ नहीं बनता है, यदि कोई अतिरिक्त क्षार आदि न हो। वास्तविक स्थिति हमेशा सैद्धांतिक भविष्यवाणी से सहमत नहीं होती है, और इस अध्याय में हैं "आदर्श" मैट्रिक्स तालिकाएँ और "वास्तविकताएँ" कभी-कभी भिन्न होंगी। और यह समझने के लिए कि वास्तव में क्या हो रहा है, किसी पाठ या ऐच्छिक में प्रयोगात्मक रूप से अपने हाथों से काम करने के हर अवसर की तलाश करें (सुरक्षा आवश्यकताओं को याद रखें)।
उदाहरण 1।क्रमांकित बोतलों में निम्नलिखित पदार्थों के घोल होते हैं: सिल्वर नाइट्रेट, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सिल्वर सल्फेट, लेड नाइट्रेट, अमोनिया और सोडियम हाइड्रॉक्साइड। अन्य अभिकर्मकों का उपयोग किए बिना, यह निर्धारित करें कि किस बोतल में किस पदार्थ का घोल है।
समाधान।समस्या को हल करने के लिए, हम एक मैट्रिक्स तालिका बनाएंगे जिसमें हम इसे प्रतिच्छेद करने वाले विकर्ण के नीचे उपयुक्त वर्गों में एक टेस्ट ट्यूब से दूसरे टेस्ट ट्यूब के साथ पदार्थों के विलय के परिणामों का अवलोकन डेटा दर्ज करेंगे।
कुछ क्रमांकित परखनलियों की सामग्री को अन्य सभी में क्रमिक रूप से डालने के परिणामों का अवलोकन:
1 + 2 - एक सफेद अवक्षेप बनता है; ;
1 + 3 - कोई दृश्यमान परिवर्तन नहीं देखा गया;
| पदार्थों | 1. एग्नो 3, | 2. एचसीएल | 3. पीबी(NO 3) 2, | 4.NH4OH | 5.NaOH |
| 1. AgNO3 | एक्स | एजीसीएल सफेद | - | जो अवक्षेप गिरता है वह घुल जाता है | एजी 2 ओ भूरा |
| 2. एचसीएल | सफ़ेद | एक्स | पीबीसीएल 2 सफेद, | - | _ |
| 3. Pb(NO 3) 2 | - | सफ़ेद PbCl 2 | एक्स | पीबी(ओएच) 2 मैलापन) | Pb(OH) 2 सफेद |
| 4.NH4OH | - | - | (मैलापन) | - | |
| S.NaOH | भूरा | - | सफ़ेद | - | एक्स |
1 + 4 - घोल के निकास के क्रम के आधार पर, एक अवक्षेप बन सकता है;
1 + 5 - एक भूरा अवक्षेप बनता है;
2+3 - एक सफेद अवक्षेप बनता है;
2+4 - कोई दृश्यमान परिवर्तन नहीं देखा गया;
2+5 - कोई दृश्यमान परिवर्तन नहीं देखा गया;
3+4 - मैलापन देखा जाता है;
3+5 - एक सफेद अवक्षेप बनता है;
4+5 - कोई दृश्यमान परिवर्तन नहीं देखा गया।
आइए हम उन मामलों में चल रही प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को लिखें जहां प्रतिक्रिया प्रणाली (गैस का उत्सर्जन, तलछट, रंग परिवर्तन) में परिवर्तन देखा जाता है और देखे गए पदार्थ के सूत्र और विकर्ण के ऊपर मैट्रिक्स तालिका के संबंधित वर्ग को दर्ज करें जो इसे काटता है:
| I. 1+2: | एग्नो 3 + एचसीएल | एजीसीएल + एचएनओ 3; | |
| द्वितीय. 1+5: | 2AgNO3 + 2NaOH | Ag 2 O + 2NaNO 3 + H 2 O; | |
| भूरा (2AgOH Ag 2 O + H 2 O) | |||
| तृतीय. 2+3: | 2HCl + Pb(NO 3) 2 | PbCl 2 + 2HNO 3; | |
| सफ़ेद | |||
| चतुर्थ. 3+4: | Pb(NO 3) 2 + 2NH 4 OH | Pb(OH) 2 + 2NH 4 NO 3 ; | |
| बादल | |||
| वी.3+5: | Pb(NO 3) 2 + 2NaOH | Pb(OH) 2 + 2NaNO 3 | |
| सफ़ेद |
(जब लेड नाइट्रेट को अतिरिक्त क्षार में मिलाया जाता है, तो अवक्षेप तुरंत घुल सकता है)।
इस प्रकार, पाँच प्रयोगों के आधार पर, हम क्रमांकित परीक्षण ट्यूबों में पदार्थों को अलग करते हैं।
उदाहरण 2. बिना शिलालेख वाली आठ क्रमांकित परखनलियों (1 से 8 तक) में शुष्क पदार्थ होते हैं: सिल्वर नाइट्रेट (1), एल्यूमीनियम क्लोराइड (2), सोडियम सल्फाइड (3), बेरियम क्लोराइड (4), पोटेशियम नाइट्रेट (5), फॉस्फेट पोटेशियम (6), साथ ही सल्फ्यूरिक (7) और हाइड्रोक्लोरिक (8) एसिड के समाधान। पानी के अलावा किसी भी अतिरिक्त अभिकर्मक के बिना, आप इन पदार्थों के बीच अंतर कैसे कर सकते हैं?
समाधान। सबसे पहले, आइए ठोस पदार्थों को पानी में घोलें और परखनलियों को चिह्नित करें जहां वे समाप्त हुए। आइए एक मैट्रिक्स तालिका बनाएं (जैसा कि पिछले उदाहरण में है), जिसमें हम एक टेस्ट ट्यूब से दूसरे टेस्ट ट्यूब के साथ पदार्थों के विलय के परिणामों के अवलोकन से उस विकर्ण के नीचे और ऊपर डेटा दर्ज करेंगे जो इसे काटता है। तालिका के दाईं ओर हम एक अतिरिक्त कॉलम "अवलोकन का सामान्य परिणाम" पेश करेंगे, जिसे हम सभी प्रयोगों को पूरा करने और अवलोकन के परिणामों को बाएं से दाएं क्षैतिज रूप से सारांशित करने के बाद भरेंगे (उदाहरण के लिए, पृष्ठ 178 देखें) ).
| 1+2: | 3AgNO3 + A1C1, | 3AgCl सफेद | + अल(NO 3) 3 ; | |
| 1 + 3: | 2AgNO3 + Na2S | एजी 2 एस काला | + 2NaNO 3 ; | |
| 1 + 4: | 2AgNO3 + BaCl2 | 2AgCl सफेद | + बा(NO 3) 2 ; | |
| 1 + 6: | 3AgN0 3 + K 3 PO 4 | एजी 3 पीओ 4 पीला | + 3KNO 3 ; | |
| 1 + 7: | 2AgNO3 + H2SO4 | एजी,एसओ 4 सफेद | + 2HNO एस; | |
| 1 + 8: | AgNO3 + HCl | एजीसीएल सफेद | + HNO3; | |
| 2 + 3: | 2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O | 2Al(OH)3, | + 3H 2 S + 6NaCl; | |
| (Na 2 S + H 2 O NaOH + NaHS, हाइड्रोलिसिस); | ||||
| 2 + 6: | एएलसीएल 3 + के 3 पीओ 4 | A1PO 4 सफेद | + 3KCl; | |
| 3 + 7: | ना 2 एस + एच 2 एसओ 4 | Na2SO4 | +H2S | |
| 3 + 8: | Na 2 S + 2HCl | -2NaCl | +H2S; | |
| 4 + 6: | 3BaCl2 + 2K3PO4 | बा 3 (पीओ 4) 2 सफेद | + 6केसी1; | |
| 4 + 7 | BaCl 2 + H 2 SO 4 | BaSO4 सफेद | + 2HC1. | |
दृश्य परिवर्तन केवल पोटेशियम नाइट्रेट के साथ नहीं होते हैं।
अवक्षेप बनने और गैस निकलने की संख्या के आधार पर, सभी अभिकर्मकों की विशिष्ट पहचान की जाती है। इसके अलावा, BaCl 2 और K 3 PO 4 को AgNO 3 के साथ अवक्षेप के रंग से अलग किया जाता है: AgCl सफेद है, और Ag 3 PO 4 पीला है। इस समस्या में, समाधान सरल हो सकता है - कोई भी एसिड समाधान आपको सोडियम सल्फाइड को तुरंत अलग करने की अनुमति देता है, जो सिल्वर नाइट्रेट और एल्यूमीनियम क्लोराइड को निर्धारित करता है। शेष तीन ठोस पदार्थों में, बेरियम क्लोराइड और पोटेशियम फॉस्फेट सिल्वर नाइट्रेट द्वारा निर्धारित होते हैं; हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड बेरियम क्लोराइड द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं।
उदाहरण 3. चार बिना लेबल वाली टेस्ट ट्यूबों में बेंजीन, क्लोरहेक्सेन, हेक्सेन और हेक्सेन हैं। अभिकर्मकों की न्यूनतम मात्रा और संख्या का उपयोग करते हुए, प्रत्येक निर्दिष्ट पदार्थ को निर्धारित करने के लिए एक विधि प्रस्तावित करें।
समाधान। निर्धारित किए जा रहे पदार्थ एक-दूसरे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं; जोड़ीवार प्रतिक्रियाओं की तालिका संकलित करने का कोई मतलब नहीं है।
इन पदार्थों को निर्धारित करने की कई विधियाँ हैं, उनमें से एक नीचे दी गई है।
केवल हेक्सिन तुरंत ब्रोमीन पानी का रंग खराब कर देता है:
सी 6 एच 12 + बीआर 2 = सी 6 एच 12 बीआर 2।
क्लोरहेक्सेन को उनके दहन उत्पादों को सिल्वर नाइट्रेट के घोल से गुजारकर हेक्सेन से अलग किया जा सकता है (क्लोरहेक्सेन के मामले में, सिल्वर क्लोराइड अवक्षेप का एक सफेद अवक्षेप, सिल्वर कार्बोनेट के विपरीत, नाइट्रिक एसिड में अघुलनशील होता है):
2सी 6 एच 14 + 19ओ 2 = 12सीओ 2 + 14एच 2 ओ;
सी 6 एच 13 सीएल + 9ओ 2 = 6 सीओ 2 + 6 एच 2 ओ + एचसी1;
एचसीएल + एग्नो 3 = एजीसीएल + एचएनओ 3।
बेंजीन बर्फ के पानी में जमने में हेक्सेन से भिन्न होता है (सी 6 एच का गलनांक 6 = +5.5 डिग्री सेल्सियस है, और सी 6 एच का गलनांक 14 = -95.3 डिग्री सेल्सियस है)।
1. समान मात्रा में दो समान बीकरों में डाला जाता है: एक पानी का, दूसरा सल्फ्यूरिक एसिड का पतला घोल। बिना किसी रासायनिक अभिकर्मक (आप घोल का स्वाद नहीं चख सकते) के बिना आप इन तरल पदार्थों के बीच अंतर कैसे कर सकते हैं?
2. चार टेस्ट ट्यूबों में कॉपर (II) ऑक्साइड, आयरन (III) ऑक्साइड, सिल्वर और आयरन के पाउडर होते हैं। केवल एक रासायनिक अभिकर्मक का उपयोग करके इन पदार्थों को कैसे पहचाना जाए? दिखावे से पहचान को बाहर रखा गया है।
3. चार क्रमांकित परीक्षण ट्यूबों में सूखा कॉपर (II) ऑक्साइड, कार्बन ब्लैक, सोडियम क्लोराइड और बेरियम क्लोराइड होता है। अभिकर्मकों की न्यूनतम मात्रा का उपयोग करके, आप यह कैसे निर्धारित कर सकते हैं कि किस टेस्ट ट्यूब में कौन सा पदार्थ है? अपने उत्तर का औचित्य सिद्ध करें और संबंधित रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरणों से इसकी पुष्टि करें।
4. छह बिना लेबल वाले परीक्षण ट्यूबों में निर्जल यौगिक होते हैं: फॉस्फोरस (वी) ऑक्साइड, सोडियम क्लोराइड, कॉपर सल्फेट, एल्यूमिनियम क्लोराइड, एल्यूमिनियम सल्फाइड, अमोनियम क्लोराइड। यदि आपके पास खाली टेस्ट ट्यूब, पानी और बर्नर का एक सेट है तो आप प्रत्येक टेस्ट ट्यूब की सामग्री कैसे निर्धारित कर सकते हैं? एक विश्लेषण योजना प्रस्तावित करें.
5 . चार अचिह्नित परीक्षण ट्यूबों में सोडियम हाइड्रॉक्साइड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, पोटाश और एल्यूमीनियम सल्फेट के जलीय घोल होते हैं। अतिरिक्त अभिकर्मकों का उपयोग किए बिना प्रत्येक टेस्ट ट्यूब की सामग्री निर्धारित करने का एक तरीका सुझाएं।
6 . क्रमांकित परीक्षण ट्यूबों में सोडियम हाइड्रॉक्साइड, सल्फ्यूरिक एसिड, सोडियम सल्फेट और फिनोलफथेलिन के समाधान होते हैं। अतिरिक्त अभिकर्मकों का उपयोग किए बिना इन समाधानों के बीच अंतर कैसे करें?
7. बिना लेबल वाले जार में निम्नलिखित व्यक्तिगत पदार्थ होते हैं: लौह, जस्ता, कैल्शियम कार्बोनेट, पोटेशियम कार्बोनेट, सोडियम सल्फेट, सोडियम क्लोराइड, सोडियम नाइट्रेट के पाउडर, साथ ही सोडियम हाइड्रॉक्साइड और बेरियम हाइड्रॉक्साइड के समाधान। आपके पास पानी सहित कोई अन्य रासायनिक अभिकर्मक नहीं है। प्रत्येक जार की सामग्री निर्धारित करने के लिए एक योजना बनाएं।
8 . बिना लेबल वाले चार क्रमांकित जार में ठोस फॉस्फोरस (वी) ऑक्साइड (1), कैल्शियम ऑक्साइड (2), लेड नाइट्रेट (3), कैल्शियम क्लोराइड (4) होते हैं। निर्धारित करें कि किस जार में प्रत्येक शामिल है सेसंकेतित यौगिकों में से, यदि यह ज्ञात है कि पदार्थ (1) और (2) पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं, और पदार्थ (3) और (4) पानी में घुल जाते हैं, और परिणामी समाधान (1) और (3) के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं वर्षा के निर्माण के साथ अन्य सभी समाधान।
9 . बिना लेबल वाली पांच टेस्ट ट्यूबों में हाइड्रॉक्साइड, सल्फाइड, क्लोराइड, सोडियम आयोडाइड और अमोनिया के घोल होते हैं। एक अतिरिक्त अभिकर्मक का उपयोग करके इन पदार्थों का निर्धारण कैसे करें? रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए समीकरण दीजिए।
10. केवल इन समाधानों का उपयोग करके बिना लेबल वाले बर्तनों में मौजूद सोडियम क्लोराइड, अमोनियम क्लोराइड, बेरियम हाइड्रॉक्साइड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड के समाधानों को कैसे पहचानें?
11. . आठ क्रमांकित परीक्षण ट्यूबों में हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड, सोडियम सल्फेट, सोडियम कार्बोनेट, अमोनियम क्लोराइड, लेड नाइट्रेट, बेरियम क्लोराइड और सिल्वर नाइट्रेट के जलीय घोल होते हैं। संकेतक पेपर का उपयोग करना और परीक्षण ट्यूबों में समाधानों के बीच कोई प्रतिक्रिया करना, यह निर्धारित करना कि उनमें से प्रत्येक में कौन सा पदार्थ शामिल है।
12. दो परीक्षण ट्यूबों में सोडियम हाइड्रॉक्साइड और एल्यूमीनियम सल्फेट के घोल होते हैं। यदि संभव हो तो, अतिरिक्त पदार्थों के उपयोग के बिना, केवल एक खाली टेस्ट ट्यूब होने पर या इसके बिना भी, उन्हें कैसे अलग किया जाए?
13. पाँच क्रमांकित परीक्षण ट्यूबों में पोटेशियम परमैंगनेट, सोडियम सल्फाइड, ब्रोमीन पानी, टोल्यूनि और बेंजीन के घोल होते हैं। आप केवल नामित अभिकर्मकों का उपयोग करके उन्हें कैसे अलग कर सकते हैं? पांच पदार्थों में से प्रत्येक का पता लगाने के लिए उनकी विशिष्ट विशेषताओं का उपयोग करें (उन्हें इंगित करें); विश्लेषण के लिए एक योजना दीजिए. आवश्यक प्रतिक्रियाओं के चित्र लिखिए।
14. छह अनाम बोतलों में ग्लिसरीन, ग्लूकोज का एक जलीय घोल, ब्यूटिराल्डिहाइड (ब्यूटेनल), 1-हेक्सिन, सोडियम एसीटेट का एक जलीय घोल और 1,2-डाइक्लोरोइथेन होता है। अतिरिक्त रसायनों के रूप में केवल निर्जल सोडियम हाइड्रॉक्साइड और कॉपर सल्फेट के साथ, निर्धारित करें कि प्रत्येक बोतल में क्या है।
1. पानी और सल्फ्यूरिक एसिड का निर्धारण करने के लिए, आप भौतिक गुणों में अंतर का उपयोग कर सकते हैं: क्वथनांक और हिमांक, घनत्व, विद्युत चालकता, अपवर्तक सूचकांक, आदि। सबसे मजबूत अंतर विद्युत चालकता में होगा।
2.
टेस्ट ट्यूब में पाउडर में हाइड्रोक्लोरिक एसिड मिलाएं। चाँदी प्रतिक्रिया नहीं करेगी. जब लोहा घुलता है, तो गैस निकलेगी: Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
आयरन (III) ऑक्साइड और कॉपर (II) ऑक्साइड बिना गैस छोड़े घुल जाते हैं, जिससे पीला-भूरा और नीला-हरा घोल बनता है: Fe 2 O 3 + 6HCl = 2FeCl 3 + 3H 2 O; CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O.
3. CuO और C काले हैं, NaCl और BaBr 2 सफेद हैं। एकमात्र अभिकर्मक, उदाहरण के लिए, तनु सल्फ्यूरिक एसिड H2SO4 हो सकता है:
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (नीला घोल); BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (सफेद अवक्षेप)।
तनु सल्फ्यूरिक एसिड कालिख और NaCl के साथ क्रिया नहीं करता है।
4 . प्रत्येक पदार्थ की थोड़ी मात्रा पानी में डालें:
| CuSO 4 +5H 2 O = CuSO 4 5H 2 O | (एक नीला घोल और क्रिस्टल बनते हैं); |
| अल 2 एस 3 + 6 एच 2 ओ = 2 अल (ओएच) 3 + 3 एच 2 एस | (एक अवक्षेप बनता है और एक अप्रिय गंध वाली गैस निकलती है); |
| AlCl 3 + 6H 2 O = A1C1 3 6H 2 O + Q AlCl 3 + H 2 O AlOHCl 2 + HCl अलओएचसी1 2 + एच 2 0 = अल (ओएच) 2 सीएल + एचसीएल ए1(ओएच) 2 सी1 + एच 2 ओ = ए1(ओएच) 2 + एचसीएल |
(एक हिंसक प्रतिक्रिया होती है, मूल लवण और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के अवक्षेप बनते हैं); |
| पी 2 ओ 5 + एच 2 ओ = 2 एचपीओ 3 एचपीओ 3 +एच 2 ओ = एच 3 पीओ 4 |
(बड़ी मात्रा में ऊष्मा निकलने के साथ एक हिंसक प्रतिक्रिया से एक पारदर्शी घोल बनता है)। |
दो पदार्थ - सोडियम क्लोराइड और अमोनियम क्लोराइड - पानी के साथ प्रतिक्रिया किए बिना घुल जाते हैं; उन्हें सूखे लवण (बिना अवशेष के अमोनियम क्लोराइड सबलाइम) को गर्म करके अलग किया जा सकता है: एनएच 4 सीएल एनएच 3 + एचसीएल; या इन लवणों के घोल के साथ लौ के रंग से (सोडियम यौगिक लौ को पीला रंग देते हैं)।
5. आइए संकेतित अभिकर्मकों की जोड़ीवार अंतःक्रियाओं की एक तालिका बनाएं
| पदार्थों | 1.NaOH | 2 एचसीएल | 3. के 2 सीओ 3 | 4. अल 2 (एसओ 4) 3 | सामान्य अवलोकन परिणाम |
| 1, NaOH | - | - | अल(ओएच)3 | 1 तलछट | |
| 2. एनएस1 | _ | सीओ 2 | __ | 1 गैस | |
| 3. के 2 सीओ 3 | - | सीओ 2 | अल(ओएच)3 सीओ 2 |
1 तलछट और 2 गैसें | |
| 4. अल 2 (स0 4) 3 | ए1(ओएच) 3 | - | ए1(ओएच) 3 सीओ 2 |
2 तलछट और 1 गैस | |
| NaOH + HCl = NaCl + H2O | |||||
| के 2 सीओ 3 + 2एचसी1 = 2केएस1 + एच 2 ओ + सीओ 2 | |||||
3K 2 CO 3 + Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3CO 2 + 3K 2 SO 4;
प्रस्तुत तालिका के आधार पर, सभी पदार्थों को वर्षा की संख्या और गैस विकास द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।
6.
सभी घोलों को जोड़े में मिलाया जाता है। घोल का एक जोड़ा जो रास्पबेरी रंग देता है वह NaOH और फिनोलफथेलिन है। रास्पबेरी घोल को शेष दो परखनलियों में मिलाया जाता है। जहां रंग गायब हो जाता है वहां सल्फ्यूरिक एसिड होता है, दूसरे में सोडियम सल्फेट होता है। यह NaOH और फिनोलफथेलिन (टेस्ट ट्यूब 1 और 2) के बीच अंतर करना बाकी है।
A. टेस्ट ट्यूब 1 से, घोल 2 की एक बड़ी मात्रा में घोल की एक बूंद डालें।
बी. टेस्ट ट्यूब 2 से, घोल की एक बूंद को बड़ी मात्रा में घोल 1 में मिलाया जाता है। दोनों ही मामलों में, रंग लाल होता है।
घोल ए और बी में सल्फ्यूरिक एसिड घोल की 2 बूंदें मिलाएं। जहां रंग गायब हो जाता है, वहां NaOH की एक बूंद समाहित थी। (यदि घोल ए में रंग गायब हो जाता है, तो NaOH - टेस्ट ट्यूब 1 में)।
| पदार्थों | फ़े | Zn | सीएसीओ 3 | के 2 सीओ 3 | Na2SO4 | सोडियम क्लोराइड | NaNO3 |
| बा(ओएच) 2 | तलछट | तलछट | समाधान | समाधान | |||
| NaOH | हाइड्रोजन का विकास संभव | समाधान | समाधान | समाधान | समाधान | ||
| Ba(OH) 2 में दो लवणों के मामले में और NaOH में चार लवणों के मामले में कोई अवक्षेप नहीं है | डार्क पाउडर (क्षार-घुलनशील - Zn, क्षार-अघुलनशील - Fe) | सीएसीओ 3 दोनों क्षारों के साथ एक अवक्षेप देता है |
एक अवक्षेप दो, लौ के रंग में भिन्नता: K + - बैंगनी, Na + - पीला |
वर्षा नहीं होती; गर्म करने पर व्यवहार में भिन्नता होती है (NaNO 3 पिघलता है और फिर विघटित होकर O 2 छोड़ता है, फिर NO 2 | |||
8 . पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करें: पी 2 ओ 5 और सीएओ क्रमशः एच 3 पीओ 4 और सीए (ओएच) 2 के गठन के साथ:
पी 2 ओ 5 + 3 एच 2 ओ = 2 एच 3 पीओ 4, सीएओ + एच 2 ओ = सीए (ओएच) 2।
पदार्थ (3) और (4) - Pb(NO 3) 2 और CaCl 2 - पानी में घुल जाते हैं। समाधान एक दूसरे के साथ इस प्रकार प्रतिक्रिया कर सकते हैं:
| पदार्थों | 1. एन 3 आरओ 4 | 2. सीए(ओएच) 2, | 3. Pb(NO 3) 2 | 4.CaCl2 |
| 1. एन 3 आरओ 4 | CaHPO 4 | पीबीएचपीओ 4 | CaHPO 4 | |
| 2. Ca(OH) 2 | सैनरो 4 | पीबी(ओएच)2 | - | |
| 3. Pb(NO 3) 2 | पीबीएनपीओ 4 | पीबी(ओएच)2 | РbСl 2 | |
| 4. CaC1 2 | CaHPO 4 | PbCl2 |
इस प्रकार, समाधान 1 (एच 3 पीओ 4) अन्य सभी समाधानों के साथ परस्पर क्रिया करने पर अवक्षेपित होता है। समाधान 3 - Pb(NO 3) 2 भी अन्य सभी समाधानों के साथ अवक्षेप बनाता है। पदार्थ: I -P 2 O 5, II -CaO, III -Pb(NO 3) 2, IV-CaCl 2।
सामान्य तौर पर, अधिकांश वर्षा की घटना उस क्रम पर निर्भर करेगी जिसमें समाधान निकाला जाता है और उनमें से एक की अधिकता (एच 3 पीओ 4 की एक बड़ी अधिकता में, सीसा और कैल्शियम फॉस्फेट घुलनशील होते हैं)।
9.
समस्या के कई समाधान हैं, जिनमें से दो नीचे दिए गए हैं।
एक।सभी परखनलियों में कॉपर सल्फेट का घोल डालें:
2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (नीला अवक्षेप);
Na 2 S + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + CuS (काला अवक्षेप);
NaCl + CuSO 4 (पतले घोल में कोई परिवर्तन नहीं);
4NaI+2CuSO 4 = 2Na 2 SO 4 + 2CuI+I 2 (भूरा अवक्षेप);
4NH 3 + CuSO 4 = Cu(NH 3) 4 SO 4 (नीला घोल या नीला अवक्षेप, अतिरिक्त अमोनिया घोल में घुलनशील)।
बी।सभी परखनलियों में सिल्वर नाइट्रेट घोल डालें:
2NaOH + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + H 2 O + Ag 2 O (भूरा अवक्षेप);
Na 2 S + 2AgNO 3 = 2NaNO 3 + Ag 2 S (काला अवक्षेप);
NaCl + AgNO 3 = NaN0 3 + AgCl (सफेद अवक्षेप);
NaI + AgNO 3 = NaNO 3 + AgI (पीला अवक्षेप);
2NH 3 + 2AgNO 3 + H 2 O = 2NH 4 NO 3 + Ag 2 O (भूरा अवक्षेप)।
Ag 2 O अतिरिक्त अमोनिया घोल में घुल जाता है: Ag 2 0 + 4NH 3 + H 2 O = 2OH।
10 . इन पदार्थों को पहचानने के लिए, सभी समाधानों को एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए:
| पदार्थों | 1. NaCl | 2.NH4C1 | 3. बा(OH), | 4. NaOH | सामान्य अवलोकन परिणाम |
| 1. NaCl | ___ | _ | _ | कोई इंटरैक्शन नहीं देखा गया | |
| 2.NH4Cl | _ | एक्स | एनएच 3 | एनएच 3 | दो मामलों में गैस निकलती है |
| 3. बा(OH) 2 | - | एनएच 3 | एक्स | - | |
| 4. NaOH | - | एनएच 3 | - | एक्स | एक मामले में गैस निकलती है |
NaOH और Ba(OH) 2 को अलग-अलग लौ रंगों से पहचाना जा सकता है (Na+ पीला है, और Ba 2+ हरा है)।
11. संकेतक पेपर का उपयोग करके समाधान की अम्लता निर्धारित करें:
1) अम्लीय वातावरण -एचसीएल, एनएच 4 सी1, पीबी(एनओ 3) 2;
2) तटस्थ माध्यम - Na 2 SO 4, BaCl 2, AgNO 3;
3) क्षारीय वातावरण - Na 2 CO 3, NaOH। आइए एक टेबल बनाएं.