Йодид натрия: способы получения и химические свойства
Йодид натрия NaI — соль щелочного металла натрия и йодоводородной кислоты. Белый, при хранении на свету желтеет из-за окисления. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).
Относительная молекулярная масса Mr = 149,90; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,667; tпл = 661º C;
Способ получения
1. Йодид натрия можно получить путем взаимодействия горячего гидроксида натрия, пероксида водорода и йода, образуются йодид натрия, газ кислород и вода:
если гидроксид натрия будет холодным и к нему вместе с йодом добавить газ сероводород, то в результате данной реакции произойдет образование йодида натрия, осадка серы и воды:
2NaOH + I2 + H2S = 2NaI + S↓ + 2H2O
2. При температуре 150–200º C, в результате взаимодействия натрия и брома, образуется йодид натрия:
2Na + I2 = 2NaI
3. Разбавленный раствор гидроксида натрия реагирует с йодидом железа в атмосфере азота . При этом образуются йодид натрия и осадок гидроксид железа:
2NaOH + FeI2 = 2NaI + Fe(OH)2↓
Качественная реакция
Качественная реакция на йодид натрия — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование осадка желтого цвета:
1. При взаимодействии с нитратом серебра , йодид натрия образует нитрат натрия и осадок йодид серебра:
NaI + AgNO3 = NaNO3 + AgI↓
Химические свойства
1. Йодид натрия разлагается при температуре выше 1400º C с образованием натрия и йода:
2NaI = 2Na + I2
2. Йодид натрия вступает в реакцию с простыми веществами :
2.1. Холодный йодид натрия взаимодействует с хлором. В результате реакции происходит образование хлорида натрия и осадка йода:
2NaI + Cl2 = 2NaCl + I2↓
2.2. Холодный йодид натрия взаимодействует с бромом. В результате реакции происходит образование бромида натрия и осадка йода:
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2↓
3. Йодид натрия способен вступать в реакцию со сложными веществами :
3.1. Йодид натрия реагирует с кислотами-окислителями :
3.1.1. Твердый йодид натрия реагирует с серной кислотой при 30 — 50º С. Взаимодействие данных веществ приводит к образованию осадка йода, газа сероводорода, воды и гидросульфата натрия:
3.1.2. При кипении, в результате взаимодействия твердого йодида натрия и концентрированной азотной кислоты образуются осадок йод, газ оксид азота (IV), вода и нитрат натрия:
4. Йодид натрия способен вступать в реакцию с соединениями железа (III) :
NaI + FeCl3 = FeCl2 + I2↓ + NaCl
Источник
Бромид натрия: способы получения и химические свойства
Бромид натрия — NaBr соль щелочного металла натрия и бромоводородной кислоты. Белое кристаллическое вещество. Плавится без разложения. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).
Относительная молекулярная масса Mr = 102,89; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,211; tпл = 755º C
Способ получения
1. Бромид натрия можно получить путем взаимодействия концентрированного и холодного гидроксида натрия и брома, образуются гипобромит натрия, бромид натрия и вода:
2NaOH + Br2 = NaBrO + NaBr + H2O,
при взаимодействии брома с концентрированным и горячим гидроксидом натрия образуется бромат натрия, бромид натрия и вода:
6NaOH + 3Br2 = NaBrO3 + 5NaBr + 3H2O
2. При температуре 150–200º C, в результате взаимодействия натрия и брома, образуется бромид натрия:
2Na + Br2 = 2NaBr
3. Холодный йодид натрия реагирует с бромом . При этом образуются бромид натрия и осадок йод:
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2↓
Качественная реакция
Качественная реакция на бромид натрия — взаимодействие с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование осадка бледно — желтого цвета:
1. При взаимодействии с нитратом серебра , бромид натрия образует нитрат натрия и осадок бромид серебра:
NaBr + AgNO3 = NaNO3 + AgBr↓
Химические свойства
1. Бромид натрия вступает в реакцию с простыми веществами :
1.1. Горячий бромид натрия взаимодействует с хлором. В результате реакции происходит образование хлорида натрия и газа брома:
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2↑
2. Бромид натрия способен вступать в реакцию со сложными веществами :
2.1. Бромид натрия реагирует с кислотами :
2.1.1. Твердый бромид натрия реагирует с холодной серной кислотой с концен трацией 10–50% . Взаимодействие данных веществ приводит к образованию сульфата натрия и бромоводородной кислоты:
Если концентрацию горячей серной кислоты поднять выше 50 %, то в результате реакции образуется гидросульфат натрия, бром, оксид серы (IV) и вода:
Источник
Опыты по химии. Галогены и их соединения
Взаимодействие брома с алюминием
Бром в обычных условиях — тяжелая красно-бурая жидкость. Бром — единственный жидкий неметалл. Бром ядовит, имеет резкий, неприятный, удушливый запах. Бром по свойствам сходен с хлором, но менее активен. легко испаряется, образуя бурые пары. В круглодонную колбу нальем немного брома. Опустим в колбу кусочек алюминиевой фольги. Закроем колбу пробкой с хлоркальциевой трубкой, в которую насыпан активированный уголь. Уголь служит для поглощения паров брома. Через некоторое время алюминий раскаляется и энергично сгорает с образованием бромида алюминия.
2AI + 3 Br2 = 2 AIBr3
Оборудование: колба круглодонная, хлоркальциевая трубка с адсорбентом ( активированный уголь), пробка, штатив.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с жидким бромом. Использовать резиновые перчатки при переливании брома. Переливание брома проводить только под тягой.
Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Взаимодействие галогенидов с хлорной водой
Хлор вытесняет бром и иод из их соединений. Проверим это. Приготовим пробирки с растворами иодида калия, хлорида натрия, бромида натрия. В каждую из пробирок добавляем равный объем хлорной воды. В пробирке с иодидом калия выделился иод,
2KI + Cl2 = I2 + 2KCl
в пробирке с бромидом натрия – бром.
2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl
Мы убедились в том, что хлор вытесняет иод и бром из их солей. В пробирке с хлоридом натрия, конечно, никаких изменений не произошло. Иод и бром в промышленности получают действием хлора на иодиды и бромиды.
Оборудование: пробирки, штативы для пробирок.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Возгонка йода
При обычных условиях йод – твердое вещество с молекулярной кристаллической решеткой. (При нормальных условиях: фтор и хлор — газы, бром — жидкость, йод и астат — твёрдые вещества.) Молекулы йода двухатомны I2. Когда молекулы улетучиваются с поверхности жидкости – это называется испарением. Когда молекулы улетучиваются с поверхности твердого вещества — это называется возгонкой. И при испарении, и при возгонке получаются пары. Фиолетовый дым — это пары йода, на наших глазах при легком нагревании происходит возгонка йода: переход из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое. Пары йода поднимаются и оседают на более холодных стенках пробирки в верхней ее части.
Здесь снова образуется твердый йод. Твердый йод становится жидким при 113 о С, жидкий йод закипает при 184 о С.
Оборудование: спиртовка, шпатель, штатив, пробирка.
Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами. Не следует вдыхать пары йода во избежание поражения слизистых оболочек.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Качественная реакция на йод
Молекулярный йод I2 можно обнаружить при помощи крахмала. В нашем стакане – крахмальный клейстер. Капля йода окрашивает крахмальный клейстер в синий цвет. Присутствие йода заметно по посинению крахмала, это качественная реакция на йод. Если аптечным йодом капнуть на срез картошки – он станет синим. Картофель содержит крахмал.
Оборудование: химические стаканы, стеклянная палочка.
Техника безопасности. Опыт безопасен.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Качественные реакции на хлорид-, бромид- и йодид-ионы
Галогенид-ионы можно определить с помощью нитрата серебра AgNO3.
Приготовим пробирки с иодидом калия KI, бромидом натрия NaBr, хлоридом натрия NaCl. Добавляем нитрат серебра. В пробирках появляются творожистые осадки нерастворимых галогенидов серебра. Осадок хлорида серебра — белого цвета
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
Осадок бромида серебра -бледно-желтого цвета
NaBr + AgNO3 = AgBr↓+ NaNO3
Осадок иодида серебра — желтого цвета.
KI + AgNO3 = AgI↓+ KNO3
Реакция с нитратом серебра – качественная реакция на хлорид-, бромид- и иодид-ионы.
Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Необходимо соблюдать осторожность при работе с раствором нитрата серебра.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Получение йодида алюминия
Галогены и металлы активно взаимодействуют. Пример — реакция соединения йода с алюминием.
2Al + 3I2 = 2AlI3
Порошок алюминия смешаем с порошком йода. Реакция не идет. Плотная окисная пленка на алюминии тормозит процесс. Добавим катализатор — капельку воды — начинается бурная реакция. Вода взаимодействует с йодом, образовавшиеся йодсодержащие кислоты растворяют защитную окисную пленку алюминия – металл начинает бурно реагировать с йодом. Реакция проходит с выделением теплоты, поэтому непрореагировавший йод нагревается и возгоняется ‑ образуются фиолетовые пары йода
Оборудование: фарфоровые чашка и ступка, стальная пластинка, шпатель, пипетка.
Техника безопасности. Опыт необходимо проводить под тягой.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Распознавание растворов хлорида натрия, бромида натрия и иодида калия (практическая работа)
Как различить растворы хлорида натрия NaCl, бромида натрия NaBr и иодида калия KI. По цвету осадков, образующихся при действии нитрата серебра. Отливаем в три пробирки пробы растворов и добавляем раствор нитрата серебра AgNO3. Выпадают осадки разных цветов. В пробирке с раствором хлорида натрия образуется белый творожистый осадок хлорида серебра
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
с раствором бромида натрия – желтоватый осадок бромида серебра
NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3
с иодидом калия – желтый осадок иодида серебра
KI + AgNO3 = AgI↓ + NaNO3 .
Оборудование: колбы с растворами, пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Требуется осторожное обращение с раствором нитрата серебра. Остерегаться попадания раствора на кожу и на слизистые оболочки.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Растворение стекла в плавиковой кислоте
Плавиковая кислота – это раствор фтороводорода в воде. Название «плавиковая» происходит от названия минерала — плавикового шпата (СаF2), из которого получают фтороводород. Свойства плавиковой кислоты во многом отличаются от свойств других кислот. Уникальной особенностью плавиковой кислоты является способность растворять стекло. Поэтому плавиковую кислоту хранят не в стеклянной посуде, а в сосудах из пластика или в стеклянной посуде, покрытой слоем парафина. В пластиковый стакан наливаем раствор плавиковой кислоты. Помещаем в раствор тонкую стеклянную трубочку. Трубочка так тонка, что понадобится груз, чтобы зафиксировать момент ее растворения. Через некоторое время трубочка растворяется, и груз падает на дно стакана. Способность плавиковой кислоты растворять стекло объясняется тем, что фтороводород реагирует с оксидом кремния, входящим в состав стекла. В реакции образуется фторид кремния
4 HF + SiO2 = SiF4 + 2 H2O.
Плавиковая кислота используется для нанесения на стеклянные изделия рисунков, надписей, меток, а также для полировки стекла.
Оборудование: стакан полипропиленовый, штатив, стеклянный капилляр, свинцовый груз.
Техника безопасности. Соблюдать особую осторожность при работе с плавиковой кислотой. Опыт проводить только под тягой. Не допускать попадания плавиковой кислоты на кожу.
Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Растворимость иода в воде и спирте
Вещество переходит в раствор, когда частицы растворенного вещества (молекулы или ионы) равномерно распределяются между молекулами растворителя. Растворителями могут быть разные жидкости. Например, вода: на основе воды получаются водные растворы. Или спирт: на основе спирта — спиртовые растворы. Всем нам знаком аптечный иод — это спиртовой раствор иода, раствор для дезинфекции ран. А растворяется ли иод в воде? В пробирках — кристаллики иода. В первую пробирку добавляем воды. Во вторую — этиловый спирт. В воде иод растворяется плохо, а в спирте – хорошо.
Оборудование: спиртовка, шпатель, штатив, пробирки, штатив для пробирок.
Техника безопасности. Не следует вдыхать пары иода во избежание поражения слизистых оболочек. Соблюдать правила обращения с нагревательными приборами.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Травление стекла фтороводородом
Фтороводород при комнатной температуре — газ с резким запахом, дымит на воздухе. Фтороводород реагирует с оксидом кремния, входящим в состав стекла и образует фторид кремния.
4 HF + SiO2 = SiF4 + 2 H2O
Получим фтороводород. Для этого в в пластиковую кювету насыпаем немного фторида натрия. Затем приливаем концентрированную серную кислоту. Сразу же выделяется фтороводород.
2NaF + H2SO4 = Na2SO4 + 2HF
Закроем кювету крышкой, к которой прикреплена стеклянная пластина. Через пять минут откроем крышку. Извлечем стекло и промоем водой. Стекло стало матовым. Этот процесс используется для получения матовых стекол.
Оборудование: кювета пластиковая, стеклянная пластинка, стеклянная палочка, щипцы тигельные, кристаллизатор, стакан, фильтровальная бумага.
Техника безопасности. Соблюдать особую осторожность при работе с фтороводородом. Опыт проводить только под тягой.
Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Источник
