Реакция йодной воды с хлорной водой: принципы и экспериментальные результаты.

Реакция между йодной водой и хлорной водой является качественной реакцией, которая позволяет выявить наличие или исходя из полученных веществ определить количество определенного соединения.

Для проведения данного опыта цель использовать концентрированную йодную воду (раствор йода в воде) и хлорную воду, взаимодействие которых приводит к образованию кристаллического вещества — галогенпроизводных воды.

В начале лабораторной работы необходимо подготовить два идентичных по размеру ионной пробирку: в одну из них внести количество йодной воды, достаточное для дальнейшего реагирования с хлорной водой. Во вторую пробирку внести аккуратно хлорную воду. Затем каплей вылить в пробирку с йодной водой каплю сульфатированного сульфида бария и перемешать содержимое соединениями концентрированной соляной кислоты. Напишите элементами химической реакции на подробно записать каждой пробирке состава.

I2 + Cl2 + H2O уравнение реакции

Уравнение реакции между йодом (I2), хлором (Cl2) и водой (H2O) можно записать следующим образом:

Вещество	Коэффициент
I2	1
Cl2	2
H2O	1
→
HI	2
HOCl	2

Прибавление йода (I2) и хлора (Cl2) к воде (H2O) приводит к образованию двух продуктов: йодида (HI) и гипохлорита (HOCl). Эта реакция называется реакцией окисления-восстановления, так как происходит одновременное окисление йода и восстановление хлора.

В ходе реакции йод (I2) окисляется до йодида (HI), тогда как хлор (Cl2) восстанавливается до гипохлорита (HOCl). Реакция протекает по принципу обмена электронами, где хлор принимает два электрона от йода, образуя ионные формы HI и HOCl.

Уравнение реакции подвергается балансировке, чтобы число атомов каждого элемента в реакции совпадало с исходными веществами и продуктами. В данном случае, для балансировки уравнения требуется добавить коэффициент 2 перед йодом (I2) и перед хлором (Cl2) в исходных веществах.

Таким образом, уравнение реакции с правильными коэффициентами будет выглядеть следующим образом:

2I2 + 2Cl2 + 2H2O → 4HI + 4HOCl

Образование йодидов (HI) и гипохлоритов (HOCl) в данной реакции объясняется свойствами хлора и йода.

Хлор относится к галогенам и является сильным окислителем. Поэтому, в реакции он окисляет йод до йодида, получая электроны.

Йод, в свою очередь, является более слабым окислителем, поэтому восстанавливается хлором, отдавая электроны.

Выделение гипохлорита и йодида в растворе происходит исходя из ионной природы веществ. Йодиды (I-) и гипохлориты (OCl-) образуются в растворе в результате диссоциации соответствующих солей.

Реакция образования йодида и гипохлорита продолжается при нагревании раствора с содержанием йода (I2) и хлора (Cl2) в присутствии кислоты.

Для наглядности, реакцию можно провести в пробирке. Сначала в пробирку добавляют каплю йодной воды (I2 в воде), затем несколько капель раствора хлора (Cl2) и, наконец, несколько капель кислоты (H2O).

Образовавшиеся газообразные продукты можно заметить по образованию небольших белых капель на внутренней стенке пробирки.

Наличие газообразных продуктов подтверждается характерным запахом, напоминающим примесь гидроксида и сероводорода (H2S).

Таким образом, при реакции йода (I2) с хлором (Cl2) в воде (H2O) возникает обесцвечивание йодной воды (I2 в воде) и выделение гипохлорита (HOCl) и йодида (HI) в растворе. Аммиак (NH3), находящийся в пробирке, может быть использован для предотвращения дальнейшего окисления йода до йодида.

Лабораторная работа № 2

Для проведения опыта возьмем пробирку и внесем некоторое количество йодной воды. Далее добавим хлорную воду и перемешаем содержимое пробирки. При реакции между йодной водой и хлорной водой выделяется вода и образуется хлорид бария (BaCl2).

Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

I2 + 2HCl → 2HI + H2O

Было бы полезно написать уравнение, соответствующее реакции образования йодида и хлорида бария, однако у нас нет таких данных.

В другом опыте можно наблюдать обесцвечивание йодной воды под действием хлорной воды:

I2 + Cl2 → 2ICl

Другой вариант опыта — это получение сульфата железа (FeSO4), добавляя к йодной воде раствор серной кислоты (H2SO4).

Для этого в пробирку добавим некоторое количество йодной воды, затем внесем раствор серной кислоты и перемешаем содержимое пробирки. Образуются сульфаты железа и иодоводород (HI).

Уравнение реакции:

I2 + H2SO4 → 2HI + H2O + SO2

Также можно изучить реакцию йодной воды с бромом:

Br2 + 2I2 → 2BrI

В случаях, когда йодная вода находится в разбавленной форме и вступает в реакцию с хлором, можно наблюдать изменение цвета воды и образование хлорида йода (ICl).

Для этого нагрейте раствор йодной воды, затем добавьте небольшое количество хлора. При этом происходит окисление йодида до иода:

I- + Cl2 → ICl + Cl-

Изучив данные реакции и записав результаты опыта, можно получить объяснение химических процессов, происходящих в ионно-молекулярных соединениях.

Таким образом, проведя данную лабораторную работу, мы смогли изучить реакцию йодной воды с хлорной водой, получить различные продукты реакции, а также изучить изменения, происходящие при смешении данных соединений.

Опыт 1 Исследование состава и свойств хлорной воды

Цель данного опыта — исследование состава и свойств хлорной воды.

Для проведения опыта потребуются следующие материалы и реактивы:

• Пробирки;
• Сульфат калия;
• Кусочек тигля;
• Вода;
• Кислота соляная;
• Калия нитрат;
• Йодная вода;
• Нагревательный прибор.

1. В первую пробирку внесите небольшое количество хлорной воды и добавьте небольшое количество сульфата калия. При наличии хлорида калия в хлорной воде будет образовываться осадок сульфата, записав соответствующее наблюдение.

2. Во вторую пробирку внесите хлорную воду и небольшое количество сульфата калия, а затем добавьте кусочек тигля. В реакциях хлорида калия и тигля будет образовываться хлорид тигля с образованием свободного хлора (Cl₂) (взаимодействии хлорной воды с тиглем следует проводить в хорошо проветриваемом помещении из-за выделения газообразного оксида углерода). Записав соответствующее наблюдение.

3. В третью пробирку внесите хлорную воду и добавьте йодную воду, перемешать. При взаимодействии хлорной воды с йодной водой образуется йодид водорода и осадок йодида свинца. Записав соответствующее наблюдение.

• Хлорная вода обладает окислительными свойствами, что позволяет ей взаимодействовать с различными веществами;
• Хлорная вода обладает высокой реакционной способностью и может быть использована в качестве окислителя или восстановителя в различных химических реакциях;
• Хлорная вода имеет отличительный запах, что связано с выделением хлороводорода в процессе ее разложения.

Видео:

Льем воду в кислоту. Шок контент. Химия – Просто

Льем воду в кислоту. Шок контент. Химия – Просто by Химия – Просто 801,301 views 6 years ago 7 minutes, 1 second