3.2 Методика синтеза

Приборы:

* Фарфоровая ступка с пестиком - 1,

* термический стакан - 50 мл,

* штатив,

* стеклянная палочка - 2,

* воронка Бюхнера - 1,

* колба Бунзана - 1,

* фильтровальная бумага,

* пробирка,

* горелка.

Ход работы.

В фарфоровой ступке смешали 3,1 г. тонко стёртой сухой соли CuSO4 *5H₂O с гидрокарбонатом натрия 2,4 г.

В стакане нагрели до кипения 25 мл. воды. Смесь высыпали небольшими порциями в кипящую воду, быстро перемешивая. При этом наблюдается вспенивание. Следующую порцию смеси вносили после прекращения вспенивания. Содержимое стакана кипятили 10-15 мин для удаления из раствора СО₂. В результате реакции образуется гидроксокарбонат меди:

CuSO₄ •5H₂O+4NaHCO₃ = CuCO₃ •Cu(OH)₂v+ Na₂SO₄ + 3CO₂^+ 11H₂O

Осадку дали отстояться, затем промывали декантацией горячей водой, отмывая от иона SO4^2- ; после каждого промывания брали пробу на полноту промывания: для этого в пробирку наливали небольшое количество данного раствора и приливали несколько капель хлорида бария. Сначала в пробирке наблюдалось образование белого осадка (BaSO₄), но после семи последовательных декантаций осадок перестал образовываться.

Оставшийся раствор мы поставили в сушильный шкаф и высушивали в течение пяти дней при температуре 60?C.

Расчёт исходных масс веществ.

2CuSO₄ + 4NaHCO₃ = (CuOH)₂CO3 v+ 2Na ₂SO₄ + 3CO₂ ^+ H₂O

m(CuSO •5H2O) = 3,1 г

m(NaHCO₃) = 2,4 г.

1. M(CuSO₄ •5H2O) = 250 г/моль

2. н(CuSO₄ •5H2O) =3,1/250 = 0,0124 моль

4. M (NaHCO₃) = 84 г/моль

5. н(NaHCO₃) = 2,4/84 = 0,029 моль

6. н(CuSO₄ •5H2O) : н(NaHCO₃) = 1 : 4,5

Следовательно, расчет ведем по сульфату меди.

7. M((CuOH)₂CO3) = 222 г/моль

8. m(теор)((CuOH)₂CO3) = 0,0062• 222 = 1,4 г

т

Рис. 1

3.3 Индетификация продукта

Химические доказательства образования малахита.

Для доказательства того, что мы получили именно основный карбонат меди мы провели реакцию разложения и реакцию с HCl.

* В термостойкую пробирку поместили небольшое количество полученной соли и закрыли её пробкой с газоотводной трубкой. Второй конец трубки мы поместили в пробирку с раствором Ca(OH)₂ . Пробирку с солью нагрели на пламени горелки. Через некоторое время мы заметили помутнение раствора Ca(OH)₂ , что свидетельствует о выделившемся углекислом газе (образовалась нерастворимая соль CaCO₃ , осадок белого цвета). На стенках пробирки осели пары воды. Соль, которая сначала была светло-зелёного цвета, почернела (образовался CuO).

* При взаимодействии с разбавленной соляной кислотой мгновенно происходит выделение газа (CO₂) и растворение малахита с образованием хлорида меди (CuCl₂).