Задание. Распознайте сульфат натрия с помощью качественной реакции.

Соблюдайте правила техники безопасности при работе с кислотами!

Оборудование. Штатив с пробирками.

Вещества. 5% -е растворы сульфата, хлорида и нитрата натрия, 10% -е растворы хлорида бария, серной, соляной и азотной кислот, порошок медного купороса, вода (в стакане).

Выполнение опыта

1. В три пробирки налейте по 1 мл растворов сульфата натрия, хлорида натрия и нитрата натрия. В каждую из этих пробирок добавьте немного хлорида бария. Что вы наблюдаете?

Составьте полные и сокращенные ионные уравнения наблюдаемых реакций.

2. Докажите, что выданные вам голубые кристаллы содержат сульфат меди (II). Составьте уравнения реакций.

3. Налейте в три пробирки серную, азотную и соляную кислоты, добавьте в них раствор хлорида бария. Что вы наблюдаете? Напишите уравнения реакций.

Сделайте общий вывод, с помощью какого реактива можно распознать сульфат-ионы.

1.

Наблюдается появление белого осадка в пробирке с сульфатом натрия. В других пробирках видимых изменений не наблюдается.

2.

Сульфат натрия (он же – натрий сернокислый, устаревшее название - «глауберова соль») имеет химическую формулу Na2SO4. Внешний вид – бесцветное кристаллическое вещество. Сульфат натрия широко распространен в природе в виде уже упоминавшийся «глауберовой соли», представляющей собой соединение этой соли с десятью молекулами воды: Na2SO4х10Н2О. Также встречаются минералы другого состава. Допустим, имеется целый ряд навесок солей, сходных по внешнему виду, и поставлена задача: определить, какая именно из них – натрий сернокислый.

Инструкция

Прежде всего, вспомните, что сульфат натрия – это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (H2SO4). Поэтому ее раствор должен иметь рН, близкий к нейтральному показателю (7). Разведите небольшое количество каждой соли в воде и с помощью индикаторов лакмуса и фенолфталеина определите, какова среда в каждой пробирке. Запомните, что лакмус в кислой среде принимает красный оттенок, а фенолфталеин становится малиновым в щелочной.

Те пробы, в которых цвет индикаторов изменился, отставьте – в них точно нет натрия сернокислого. Вещества, рН растворов которых близок к нейтральному, подвергнете качественной реакции на сульфат-ион. Иными словами, прилейте к каждой пробе немного раствора хлористого бария. Та проба, где мгновенно образовался плотный белый осадок, наверняка содержит этот ион, потому что произошла такая реакция:Ba2+ + SO42- = BaSO4.

Остается выяснить, содержало ли это вещество, помимо сульфат-иона, еще и ион натрия . Может это был сернокислый калий или сернокислый литий, к примеру. Для этого небольшое количество сухого вещества, относящегося к этой пробе, поместите в пламя горелки. Если вы увидите ярко-желтую окраску – это наверняка ион натрия . Если же цвет будет ярко-красным – это литий, а темно-пурпурным – калий.

Из всего следует, что признаками, по которым можно распознать сульфат натрия являются:- нейтральная реакция среды водного раствора-
- качественная реакция на сульфат-ион (белый плотный осадок)-
- желтая окраска пламени, в которое внесено сухое вещество. При выполнении условий можно смело утверждать - это именно сульфат натрия .

Полезный совет

Сульфат натрия используется как компонент моющих средств, в производстве стекла. Также применяется в кожевенном производстве, в целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве тканей. Может использоваться в пищевой промышленности (по международной номенклатуре - Е514). Применяется при различных лабораторных работах в качестве осушителя разных органических соединений. До сих пор (хотя весьма редко) сульфат натрия может использоваться в медицине и ветеринарии.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Все интересное

Сульфат натрия, или Sodium Lauryl Sulfate, или SLS – это поверхностно активное вещество, которое входит в состав большинства моющих косметических и чистящих хозяйственных средств. Последнее время много говорится об опасности этого косметического…

Гидросульфат натрия имеет формулу NaHSO4 и представляет собой хорошо растворимые в воде бесцветные кристаллы. Эта соль вступает в ряд химических реакций и широко используется в промышленности. Инструкция 1Гидросульфат натрия представляет собой…

Оксиды железа - продукты соединения железа с кислородом. Наиболее широко известны несколько оксидов железа - FeO, Fe2O3 и Fe3O4. Каждый из них можно получить с помощью целого ряда химических реакций. Вам понадобится- фарфоровый гитель- газовая…

Соли делятся на средние, кислые, основные, двойные и смешанные. Все они имеют широкое применение в быту, но еще большее - в промышленности. Понимание классификации солей дает возможность понять основы химии. Соли – это химические соединения, в…

Сульфат натрия (другое название – натрий сернокислый) имеет химическую формулу Na2SO4. Представляет собою бесцветное кристаллическое вещество. Широко распространен в природе, главным образом, в виде «глауберовой соли» - кристаллогидрата,…

Ацетат натрия имеет химическую формулу CH3COONa. Представляет собой кристаллическое, весьма гигроскопичное вещество. Широко используется в текстильной и кожевенной промышленности для очистки сточных вод от серной кислоты, а также при производстве…

Сульфат натрия относится к одному из четырех классов неорганических соединений – солям. Это бесцветное кристаллическое вещество, представляющее собой среднюю соль, состоящую из двух атомов натрия и кислотного остатка. В растворе соединение…

Хлорид натрия – это самая обыкновенная поваренная соль, которую люди ежедневно употребляют в пищу. С точки зрения химического состава представляет собой соединение, которое состоит из атомов натрия и хлора. В растворе поваренная соль распадается…

Соли – это химические вещества, состоящие из катиона, то есть положительно заряженного иона, металла и отрицательно заряженного аниона – кислотного остатка. Типов солей много: нормальные, кислые, основные, двойные, смешанные, гидратные, комплексные.…

Сульфидом натрия называется бескислородная соль белого цвета. Это вещество гигроскопично, при расплавлении не дает продуктов разложения, является восстановителем. Получить его можно промышленным и лабораторным способами. Вам понадобится-…

Часто бывает так, что в ходе химической реакции образуется малорастворимое вещество, выпадающее в осадок (к примеру, сульфат бария, фосфат кальция, хлорид серебра и т.д.). Предположим, химику поставлена задача: определить массу этого осадка. Каким…

Нитрат натрия представляет собой хорошо растворимую в воде среднюю соль, которая состоит из атомов металла – натрия и кислотного остатка – нитрата. Иное название – натриевая селитра, азотнокислый натрий или натриевая соль азотной кислоты. В твердом…

Сульфат натрия относится к одному из четырех классов неорганических соединений – солям. Это бесцветное кристаллическое вещество, представляющее собой среднюю соль, состоящую из двух атомов натрия и кислотного остатка. В растворе соединение диссоциирует (распадается) на частицы – ионы натрия и сульфат-ионы, на каждый из которых проводится качественная реакция.

Вам понадобится

• - сульфат натрия;
• - нитрат или хлорид бария;
• - пробирки;
• - спиртовка или горелка;
• - проволока;
• - фильтровальная бумага;
• - щипцы или пинцет.

Инструкция

Для распознавания составных частей данной соли проведите две последовательные качественные реакции. Благодаря одной и них сможете определить натрий, вторая покажет наличие сульфат-ионов. Для определения натрия необходим нагревательный прибор, причем с открытым пламенем (электрический не сгодится). Возьмите проволочку, сделайте на одном конце петельку и прокалите ее на пламени. Это нужно для того, чтобы элементы, входящие в состав проволоки, не повлияли на результат и не исказили его. Затем опустите проволоку в раствор сульфата натрия , после чего внесите ее в пламя. Если появится ярко-желтое окрашивание пламени, то можете констатировать присутствие натрия .

Можно поступить несколько иначе. Возьмите фильтровальную бумагу, поместите ее в испытуемый раствор, вытащите и высушите. Повторите это несколько раз, чтобы концентрация ионов натрия увеличилась, что даст более интенсивную окраску пламени. С помощью тигельных щипцов или пинцета внесите небольшой кусочек бумаги в пламя. Изменение окраски будет также свидетельствовать о наличии натрия .

Для того чтобы определить сульфат-ион, необходимо провести на него качественную реакцию. Реагентом должно быть вещество, в состав которого обязательно входит ион бария. Для эксперимента возьмите, например, хлорид бария и прилейте в пробирку к исследуемому раствору. В емкости моментально произойдут изменения, так как выпадает осадок белого цвета сульфата бария. Это является показателем наличия сульфат-ионов. Аналогичное химическое явление будет наблюдаться, если для реакции возьмете и другую соль, содержащую ион бария. Главное условие, чтобы она была растворима в воде, что можно узнать по таблице растворимости солей, кислот и оснований.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сульфат натрия представляет собой вещество белого цвета (рис. 1), кристаллы которого плавятся без разложения. Хорошо растворяется в воде (не гидролизуется).

Кристаллизуется из водных растворов с десятью молекулами воды (Na 2 SO 4 ×10H 2 O) и в таком виде называется глауберовой солью по имени немецкого врача и химика И.Р. Глаубера, который первым получил её действием серной кислоты на хлорид натрия.

Рис. 1. Сульфат натрия. Внешний вид.

Таблица 1. Физические свойства сульфата натрия.

Получение сульфата натрия

Основной промышленный способ получения сульфата натрия мало чем отличается, от того, что использовал И.Р. Глаубер, когда впервые получил эту соль. Реакция обмена между серной кислотой и хлоридом натрия, проводимая при нагревании до 500 o С в специальной печи:

2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl.

Кроме этого сульфат натрия встречается в природе в виде минерала тенардита (безводный) и мирабилита (гидрат).

Химические свойства сульфата натрия

В водном растворе сульфат натрия диссоциирует на ионы:

Na 2 SO 4 ↔ 2Na + + SO 4 2- .

Твердый сульфат натрия взаимодействует с концентрированнойсерной кислотой

Na 2 SO 4 + H 2 SO 4 (conc) = 2NaHSO 4 (solution) .

Вступает в реакции обмена с кислотными оксидами (1), гидроксидами (2) и солями (3):

Na 2 SO 4 + SO 3 = Na 2 S 2 O 7 (1);

Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = BaSO 4 ↓ + 2NaOH (2);

Na 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2NaCl (3).

Сульфат натрия восстанавливается водородом (4) и углеродом (5):

Na 2 SO 4 + 4H 2 = Na 2 S + 4H 2 O (t = 550 - 600 o C6 kat = Fe 2 O 3) (4);

Na 2 SO 4 + 2C + CaCO 3 = Na 2 CO 3 + CaS + CO 2 (t = 1000 o C) (5).

Применение сульфата натрия

Безводный сульфат натрия применяется для изготовления стекла. Раньше эту соль использовали в качестве одного из составляющих стиральных порошков и другим моющих средств. Кроме этого сульфат натрия нашел применение в текстильной промышленности, кожевенном деле, производстве цветных металлов, а также в химическом анализе.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Задание	Вычислите количество теплоты, выделяющейся при образовании сульфата натрия из пероксида натрия массой 7,5 г и оксида серы (IV). Термохимическое уравнение реакции имеет следующий вид:
Решение	Запишем еще раз термохимическое уравнение реакции: Na 2 O 2 + SO 2 = Na 2 SO 4 + 654,4 кДж. Согласно уравнению реакции, в неё вступили 1 моль пероксида натрия и 1 моль оксида серы (IV). Рассчитаем массу пероксида натрия по уравнению, т.е. теоретическую массу (молярная масса - 78 г/моль): m theor (Na 2 O 2) = n (Na 2 O 2) × M (Na 2 O 2); m theor (Na 2 O 2) = 1 × 78 = 78 г. Составим пропорцию: m prac (Na 2 O 2)/m theor (Na 2 O 2) = Q prac /Q theor . Тогда, количество теплоты, выделяющейся в ходе реакции взаимодействия между пероксидом натрия и оксидом серы (IV) равно: Q prac = Q theor × m prac (Na 2 O 2)/m theor (Na 2 O 2); Q prac = 654,4 × 7,5/ 78 = 62,92 кДж.
Ответ	Количество теплоты равно 62,92 кДж.

– это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (H2SO4). Поэтому ее раствор должен иметь рН, к нейтральному показателю (7). Разведите небольшое количество каждой соли в воде и с помощью индикаторов и фенолфталеина определите, какова в каждой пробирке. Запомните, что лакмус в кислой среде принимает красный оттенок, а фенолфталеин становится малиновым в щелочной.

Те пробы, в которых цвет индикаторов изменился, отставьте – в них точно нет натрия сернокислого. Вещества, рН растворов которых близок к нейтральному, подвергнете качественной реакции на сульфат-ион. Иными , прилейте к каждой пробе немного раствора хлористого бария. Та проба, где мгновенно образовался плотный белый осадок, наверняка содержит этот ион, потому что произошла такая реакция:Ba2+ + SO42- = BaSO4.

Остается выяснить, содержало ли это вещество, помимо сульфат-иона, еще и ион натрия. Может это был сернокислый калий или сернокислый литий, к примеру. Для этого небольшое количество сухого вещества, относящегося к этой пробе, поместите в пламя горелки. Если вы увидите ярко-желтую окраску – это наверняка ион натрия. Если же цвет будет ярко-красным – это литий, а темно-пурпурным – калий.

Из всего следует, что признаками, по которым можно распознать сульфат натрия являются:- нейтральная реакция среды водного раствора;
- качественная реакция на сульфат-ион (белый плотный осадок);
- желтая окраска пламени, в которое внесено сухое вещество. При выполнении условий можно смело утверждать - это именно сульфат натрия.

Видео по теме

Полезный совет

Сульфат натрия используется как компонент моющих средств, в производстве стекла. Также применяется в кожевенном производстве, в целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве тканей. Может использоваться в пищевой промышленности (по международной номенклатуре - Е514). Применяется при различных лабораторных работах в качестве осушителя разных органических соединений. До сих пор (хотя весьма редко) сульфат натрия может использоваться в медицине и ветеринарии.

Сульфат натрия относится к одному из четырех классов неорганических соединений – солям. Это бесцветное кристаллическое вещество, представляющее собой среднюю соль, состоящую из двух атомов натрия и кислотного остатка. В растворе соединение диссоциирует (распадается) на частицы – ионы натрия и сульфат-ионы, на каждый из которых проводится качественная реакция.

Вам понадобится

• - сульфат натрия;
• - нитрат или хлорид бария;
• - пробирки;
• - спиртовка или горелка;
• - проволока;
• - фильтровальная бумага;
• - щипцы или пинцет.

Инструкция

Для распознавания составных частей данной соли проведите две последовательные качественные реакции. Благодаря одной и них сможете определить натрий, вторая покажет наличие сульфат-ионов. Для определения натрия необходим нагревательный прибор, причем с открытым пламенем ( не сгодится). Возьмите проволочку, сделайте на одном конце петельку и прокалите ее на пламени. Это нужно для того, чтобы элементы, входящие в состав проволоки, не повлияли на результат и не исказили его. Затем опустите проволоку в раствор сульфата натрия, после чего внесите ее в пламя. Если появится ярко-желтое окрашивание пламени, то можете присутствие натрия.

Можно поступить несколько иначе. Возьмите фильтровальную бумагу, поместите ее в испытуемый раствор, вытащите и высушите. Повторите это несколько раз, чтобы концентрация ионов натрия увеличилась, что даст более интенсивную окраску пламени. С помощью тигельных щипцов или пинцета внесите небольшой кусочек бумаги в пламя. Изменение окраски будет также свидетельствовать о наличии натрия.