Найти массу осадка сульфата бария (BaSO4), который образуется при взаимодействии 15 грамм 5% раствора хлорида бария (BaCl2) с сульфатом натрия (Na2SO4).
Решение задачи
Запишем уравнение реакции образования осадка сульфата бария (BaSO4) при взаимодействии раствора хлорида бария (BaCl2) с сульфатом натрия (Na2SO4):
Зная массу и массовую долю раствора хлорида бария (BaCl2), для решения задачи будем использовать формулу нахождения массовой доли растворенного вещества:
Выразим из формулы массу вещества:
Найдем массу хлорида бария (BaCl2), который необходим для образования осадка сульфата бария:
m (BaCl2) = 15 ⋅ 0,05 = 0,075 (г).
Если раствор 5-процентный, то массовая доля соли в нем 0,05.
Рассчитаем молярные массы хлорида бария (BaCl2) и сульфата бария (BaSO4), используя данные таблицы Менделеева:
M (BaCl2) = 137 + 2 ⋅ 35,5 = 208 (г/моль),
M (BaSO4) = 137 + 32 + 4 ⋅ 16 = 233 (г/моль).
Из уравнения реакции взаимодействия раствора хлорида бария (BaCl2) с сульфатом натрия (Na2SO4) найдем массу осадка сульфата бария:
0,075 г BaCl2 участвует в образавании х г осадка сульфата бария
208 г BaCl2 участвует в образавании 233 г осадка сульфата бария
Ответ:
масса осадка сульфата бария равна 0,084 грамма.
Источник
Уроки по неорганической химии для подготовки к ЕГЭ
Свойства простых веществ:
Свойства сложных веществ:
Особенности протекания реакций:
Цвета соединений, знание которых необходимо для сдачи ЕГЭ
1.Медь – мягкий пластичный металл розового цвета. Степени окисления: +1, +2.
Cu2O – кристаллическое, нерастворимое в воде вещество кирпично-красного цвета.
CuO – кристаллы чёрного цвета, практически нерастворимые в воде.
Cu(OH)2 – голубое аморфное или кристаллическое вещество; практически не растворимо в воде.
CuSO4 – кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворяется в воде. Из водных растворов кристаллизуется пентагидрат CuSO4·5H2O – медный купоро́с, кристаллы голубого цвета (при нагревании снова теряет воду и становится белым). Водный раствор CuSO4 также голубого цвета.
2. Цинк – металл голубовато-белого цвета, мягкий, хрупкий. Степень окисления: +2.
ZnO, Zn(OH)2, ZnS – белые твердые вещества, нерастворимые в воде.
3. Алюминий – легкий металл серебристо-белого цвета. Степень окисления: +3.
Al2O3, Al(OH)3 – белые твердые вещества, нерастворимые в воде.
AlPO4 — твёрдое, белое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде.
4. Серебро – блестящий белый мягкий пластичный металл. Степень окисления: +1.
AgCl – белое твердое нерастворимое в воде вещество.
AgBr – светло-желтое твердое нерастворимое в воде вещество.
AgI – твердое нерастворимое в воде вещество желтого цвета.
Ag2O — твердое нерастворимое в воде вещество черного цвета.
Ag3PO4 — твердое нерастворимое в воде вещество желтого цвета.
FeO – твердое нерастворимое в воде вещество черного цвета.
Fe(OH)2 – серо-зеленый осадок, студенистый осадок зеленого цвета. Не растворяется в воде.
Fe2O3, Fe(OH)3 – твердые красно-коричневые (бурые), нерастворимые в воде соединения.
Fe3O4 – твердое черное вещество. Не растворяется в воде.
FeCl3 – раствор желтого цвета.
6. Сера – желтое нерастворимое в воде вещество. Степени окисления: -2, +4, +6.
SO2 – бесцветный газ с неприятным запахом; газ, образующийся в момент зажигания спички
H2SO4 – тяжелая бесцветная жидкость, растворяется в воде с сильным разогреванием раствора.
7. Хром — твёрдый металл голубовато-белого цвета.
CrO — твердое вещество ченого цвета.
Cr2O3 — твердое вещество темно-зеленого цвета.
CrO3 — твердое вещество красного цвета.
Na2Cr2O7 и другие дихроматы — соединения оранжевого цвета.
Na2CrO4 и другие хроматы — соединения желтого цвета.
Cr2(SO4)3 — в растворе сине-фиолетового цвета (кислотная среда).
K3[Cr(OH)6] — в растворе зеленого цвета (щелочная среда).
8. Марганец — металл серебристо-белого цвета.
MnO2 — твердое нерастворимое в воде вещество бурого цвета.
Mn(OH)2 — белый осадок.
KMnO4 — пурпурные кристаллы, растворяется в воде с образованием фиолетового раствора.
K2MnO4 — растворимая соль темно-зеленого цвета.
Mn(NO3)2, MnCl2, MnBr2 и некоторые другие соли Mn +2 — как правило, розовые растворимые в воде соединения.
9. Фосфор — неметалл. Основные модификации: белый, красный и черный фосфор.
Ag3PO4 — твердое нерастворимое в воде вещество желтого цвета.
AlPO4 — твердое нерастворимое в воде вещество белого цвета.
Li3PO4 — твердое нерастворимое в воде вещество белого цвета.
10. Свинец — ковкий, тяжёлый металл серебристо-белого цвета.
PbS — осадок черного цвета.
PbSO4 — осадок белого цвета.
PbI2 – осадок ярко-желтого цвета.
11. Соединения бария:
BaSO4 – белый осадок растворимый в кислотах
BaSO3 – белый осадок растворимый в кислотах
BaCrO4 — осадок желтого цвета
12. Другие соединения:
CaCO3 – осадок белого цвета
NH3 – аммиак, бесцветный газ с резким запахом
CO2 – газ тяжелее воздуха, без цвета и запаха, играющий важную роль в процессе фотосинтеза.
NO2 – газ бурого цвета (лисий хвост)
H2SiO3 – бесцветный студенистый осадок
Источник
Что такое бария сульфат? Как получают сульфат бария?
Данная соль серной кислоты образуется при участии щелочноземельного металла бария. Это белое, непрозрачное и чрезвычайно плотное вещество широко используется в буровых растворах, при изготовлении ЛКМ и бумаги, в цветной металлургии, медицине (в качестве рентгенологического контраста), а также для создания пиротехники, особых светодиодных стекол для телевизоров и мониторов, химически стойких пластмасс и так далее.
В 1774 году ученые шведского происхождения Ган и Шееле в ходе исследования тяжелых шпатов выделили природный барит (от греческого “барис” — тяжелый). Позднее в 1808 году британец Деви очистил минерал от примесей и получил чистый сульфат бария. Это был не растворяющийся в воде порошок от белого до светло-желтого цвета, в отличие от бесцветного прозрачного природного сырья.
В ходе экспериментов было выяснено, что чистый сульфат бария не горит и обладает солидной температурой плавления — 1580°С. Его удельный вес колеблется в диапазоне 4,25-4,50 г/см3, а молярная масса — 233,43 г/моль.
Способы получения химически чистого вещества
Компонентами для получения сульфата бария выступают водные растворы хлорида натрия Na2SO4 и хлорида бария BaCl2. В воде оба вещества распадаются. Первое образует два иона Na + и один SO4 2- , а второе — один Ba 2+ и пару Cl — .
При смешивании растворов в виде нерастворимого осадка выпадает BaSO4. Это возможно благодаря соединению в одну молекулу ионов Ba2 + и SO4 2- с противоположными знаками, но одинаковым зарядом.
Молекулярное уравнение всей реакции выглядит следующим образом:
Этот лабораторный метод дает наименее токсичную соль.
Выделение чистого BaSO4 из товарного барита
Часто в качестве сырья применяется получаемый в ходе добычи из карьеров и шахт минеральный сырой барит, либо обогащенный простыми методами флотации, промывки, осаждения в целях увеличения плотности и чистоты.
Однако это не избавляет барит от примесей, например — оксидов железа, отвечающих за цвет вещества. Карботермическое воздействие позволяет извлечь сульфид бария, хорошо реагирующий с кислородом. Добавив серную кислоту, из него можно получить высокочистый BaSO4, называемый также “бланфиксом”.
Кроме того, для связывания токсичного бария нередко используется натрия сульфат.
Источник
Барий so4 осадок какого цвета
15 лет успешной работы в сфере подготовки к ЕГЭ и ОГЭ!
1474 поступивших (100%) в лучшие вузы Москвы
Подготовка к ЕГЭ, ОГЭ и предметным Олимпиадам в Москве
Записаться на курсы!
home
map
mail
У Вас возникли вопросы? Мы обязательно Вам перезвоним:
Распознавание ионов бария и сульфат-ионов
В пробирки отбираются растворы хлорида бария, сульфата натрия и серной кислоты.
Распознавание ионов начинается с определения, в какой из пробирок находится кислота. Для этого используется лакмусовый индикатор. Во второй пробирке лакмус покраснел. Чтобы окончательно убедиться, что в пробирке серная кислота – в пробирку опускается гранула цинка. Выделяется водород. Значит, во второй пробирке – серная кислота.
Остальные два раствора испытываются хлоридом бария (BaCl2) на сульфат-ионы (SO4 2- ). Добавляется H2SO4 в обе пробирки. В пробирке, где есть сульфат натрия, появляется белый осадок сульфата бария (BaSO4). Значит, в первой колбе – раствор сульфата натрия.
В последней пробирке серная кислота с хлоридом бария тоже образует осадок сульфата бария (BaSO4)белого цвета. Значит, в третьей колбе находится хлорид бария.
Источник
—>Аналитические группы катионов —>
III аналитическая группа: Ca 2+ ,Sr 2+ ,Ba 2+
При действии группового реагента (водного раствора серной кислоты ^SO.j) катионы третьей аналитической группы осаждаются в виде малорастворимых в воде сульфатов кальция CaSO4,стронцияSrSO4 и бария BaSO4 (свинец осаждается в виде сульфата PbSO4). Числовые значения произведений растворимости этих сульфатов при комнатной температуре равны: Ks°(CaSO4) = 2,5 10 -5 ,Ks° (SrSO4) = 3,2 10 -7 , Ks°(BaSO4) = 1,110 -10 ,Ks°(PbSO4) = 1,6 10 -8 . При действии группового реагента катионы кальция неполностью осаждаются из водного рас-творавформеосадкасульфата кальция — частьионов Ca 2 + остается в растворе. Для более полного осаждения катионов кальция в форме сульфата кальция при действии группового реагента к анализируемому раствору прибавляют этанол, в присутствии которого растворимость сульфата кальция уменьшается.
Сульфаты кальция, стронция и бария практически нерастворимы в разбавленных кислотах, щелочах. Сульфат бария заметно растворяется в концентрированной серной кислоте с образованием кислой соли Ba(HSO4)2 Сульфат кальция растворим в водном растворе сульфата аммония (NH4)2SO4 с образованием комплекса (NH4)2[Ca(SO4)2]; сульфаты стронция и бария — не растворяются.
Аналитические реакции катиона кальция Ca 2+
Реакция с сульфат-ионами. Катионы кальция образуют с сульфат-ионами SO4 2- белый осадок малорастворимого в воде сульфата кальция, который при медленной кристаллизации выделяется в форме игольчатых кристаллов гипса — дигидрата сульфата кальция-CaSO4*2H2O:
Для увеличения полноты осаждения к раствору прибавляют равный объем этанола — в водно-этанольной среде растворимость сульфата кальция уменьшается по сравнению с растворимостью в чистой воде.
Осадок сульфата кальция нерастворим в кислотах и щелочах, но растворяется в насыщенном водном растворе сульфата аммония с образованием комплекса (NH4)2[Ca(SO4)2]:
что позволяет отделить катионы Ca 2+ от катионов Sr 2+ иBa 2+ .
При нагревании с растворимыми карбонатами, например, с раствором соды Na2CO3, белый осадок сульфата кальция переходит в белый же осадок карбоната кальция:
Карбонат кальция растворим в кислотах, поэтому нагревание CaSO4 с раствором соды с последующим растворением образующегося CaCO3 используют для отделения катионов кальция (вместе с катионами стронция и бария) от других катионов и перевода их в раствор.
Реакцию катионов кальция с сульфат-ионами обычно проводят как микрокристаллоскопическую. Предельное разбавление равно 2,5-10 4 мл/г.
Методика. Каплю раствора хлорида кальция CaCl2 наносят на предметное стекло, прибавляют каплю раствора серной кислоты и слегка упаривают смесь. Под микроскопом наблюдают образовавшиеся игольчатые кристаллы гипса CaSO4•2H2Oв виде красивых сросшихся пучков или звездочек.
Реакция с оксалатом аммония (фармакопейная). Катионы Ca 2+ образуют с оксалатом аммония (NH4)2C2O4 белый кристаллический осадок оксалата кальция CaC2O4:
Реакцию проводят в слабокислой среде (рН = 6-6,5) в присутствии уксусной кислоты, в которой оксалат кальция не растворяется. В конце проведения реакции можно добавить аммиак.
Осадок CaC2O4 нерастворим в растворе аммиака, но растворяется в разбавленных минеральных кислотах с образованием щавелевой кислоты H2C2O4, например:
Открываемый минимум — около 100 мкг, предельное разбавление — 6 10 4 мл/г (подругимданным
Методика. В пробирку вносят 3 капли раствора CaCl2, прибавляют каплю раствора уксусной кислоты и 3 капли раствора оксалата аммония. Выпадает белый кристаллический осадок оксалата кальция.
Реакция с гексацианоферратом(П) калия. Катионы Ca 2+ образуют с гексацианоферратом(П) калия K4[Fe(CN)6] при нагревании раствора до кипения в присутствии катионов аммония белый кристаллический осадок смешанного гексацианоферрата(П) аммония и кальция Осадок нерастворим в уксусной кислоте.
Мешают катионы Ba 2+ и другие катионы, образующие осадки фер-роцианидов.
Методика. В пробирку вносят 3-4 капли насыщенного водного раствора CaCl2, 2-3 капли раствора аммиака. Нагревают раствор до кипения и прибавляют 5-6 капель свежеприготовленного насыщенного раствора K4[Fe(CN)6]. Выпадает белый кристаллический осадок.
Реакция сродизонатом натрия. Катионы Ca 2+ образуют со свежеприготовленным раствором родизоната натрия Na2C6O6 в щелочной среде осадок фиолетового комплекса, состав которого, по-видимому, можно описать формулой Ca2C6O6(OH)2:
Реакция довольно чувствительна: предел обнаружения — 1 мкг, предельное разбавление — 5-10 4 мл/г. Катионы Sr 2+ иBa 2+ не мешают, так как в щелочной среде не образуют осадки с родизонатом натрия.
Реакцию можно проводить капельным методом на фильтровальной бумаге.
Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора CaCl2,3-4 капли раствора NaOH и
При проведении реакции на фильтровальной бумаге поступают следующим образом. На лист фильтровальной бумаги наносят каплю щелочного раствора CaCl2 и каплю свежеприготовленного 0,2 % раствора Na2C6O6 Образуется пятно (или осадок) фиолетового цвета.
Окрашивание пламени газовой горелки (фармакопейный тест). Соли (или другие соединения) кальция окрашивают пламя газовой горелки в кирпично-красный цвет.
Методика. На кончике платиновой или нихромовой проволоки, смоченной раствором HCl, вносят в пламя газовой горелки несколько кристалликов соли кальция или каплю раствора CaCl2 Пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.
Другие реакции катионов кальция. Катионы Ca 2+ образуют также осадки при реакциях в растворах: с растворимыми карбонатами — белый осадок CaCO3 (растворяется в кислотах), с гидрофосфатом натрия
Na2HPO4 — белый CaHPO4 (растворяется в кислотах), с хроматами — желтый CaCrO4, с фторидами — белый студенистый CaF2 (малорастворимый в кислотах и разлагающийся при нагревании с концентрированной серной кислотой).
Аналитические реакции катиона стронция Sr 2+
Реакция с сульфат-ионами. Катионы Sr 2+ образуют с сульфат-ионами белый осадок сульфата стронция SrSO4:
Осадок нерастворим в щелочах, в растворе сульфата аммония (NH4)2SO4 (в отличие от сульфата кальция, который растворяется в этом реагенте).
Осадок сульфата стронция образуется и при прибавлении «гипсовой воды» (насыщенный водный раствор сульфата кальция) к растворам, содержащим соли стронция, поскольку растворимость в воде сульфата стронция ниже растворимости сульфата кальция. Добавление «гипсовой воды» приводит к образованию осадка SrSO4 лишь при нагревании; без нагревания осадок SrSO4 выделяется только при длительном стоянии. Мешают катионы Ba 2+ .
При нагревании осадка SrSO4 с раствором соды он, как и сульфат кальция, переходит в карбонат стронция SrCO3, также нерастворимый в кислотах.
а) Реакция с «гипсовой водой». В пробирку вносят 4 капли раствора хлорида стронция SrCl2, прибавляют 5-6 капель «гипсовой воды», нагревают на водяной бане и оставляют на
10-15 минут. Постепенно выделяется белый осадок сульфата стронция.
б) Реакция с серной кислотой. В пробирку вносят 1-2 капли раствора SrCl2, прибавляют 2-3 капли раствора серной кислоты. Выпадает белый кристаллический осадок сульфата стронция.
Реакция с карбонат-ионами. Катионы Sr 2+ образуют при нагревании с карбонат-ионами CO3 2- белый кристаллический осадок карбоната стронция:
Методика. В пробирку вносят 3-5 капель раствора SrCl2,прибавля-ют столько же капель раствора карбоната аммония (NH4)2CO3 иосто-рожно нагревают пробирку с раствором. Выпадает белый осадок карбоната стронция.
Реакция с родизонатом натрия. Катионы Sr 2+ образуют с родизона-том натрия Na2C6O6 в нейтральной среде бурый осадок родизоната стронция, по-видимому, состава SrC6O6:
Реакцию проводят капельным методом на фильтровальной бумаге. Предел обнаружения — 7 мкг.
Катионы бария также образуют бурый осадок с родизонатом натрия. Однако родизонат стронция, в отличие от родизоната бария, растворим в хлороводородной кислоте, тогда как родизонат бария при взаимодействии с HO превращается в ярко-красный гидрородизонат бария.
Методика. На лист фильтровальной бумаги наносят каплю раствора SrCl2 и каплю свежеприготовленного 0,2 % раствора родизоната натрия. Наблюдается образование красно-бурого пятна.
На пятно наносят каплю раствора HO. Окраска пятна исчезает (в присутствии катионов бария окраска не исчезает, а переходит из бурой в ярко-красную).
Окрашивание пламени газовой горелки. Соли (и другие соединения) стронция при внесении в бесцветное пламя газовой горелки окрашивают пламя в карминово-красный цвет. Методика аналогична описанной выше для теста на другие катионы.
Другие реакции катионов стронция. Катионы Sr 2+ образуют также осадки при реакциях в растворах: c оксалатом аммония (NH4)2C2O4 — белый SrC2O4 (частично растворяется в уксусной кислоте), с гидрофосфатом натрия Na2HPO4 — белый SrHPO4 (растворяется в кислотах), с хроматом калия K2CrO4 — желтый SrCrO4 (растворяется в уксусной кислоте; реакция высокочувствительна: предел обнаружения — 0,8 мкг).
Применяют также довольно чувствительную (предельное разбавление — 10 4 мл/г) микрокристаллоскопическую реакцию образования сине-зеленых кубических кристаллов K2Sr[Cu(NO2)6].
Аналитические реакции катионов бария Ba 2+
Катионы бария Ba 2+ образуют с сульфат-ионами белый кристаллический осадок сульфата бария BaSO4:
Осадок нерастворим в щелочах и кислотах, за исключением концентрированной серной кислоты, в которой он заметно растворяется с образованием гидросульфата бария Ba(HSO4)2:
При нагревании с растворами карбонатов (например, соды Na2CO3) сульфат бария превращается в малорастворимый в воде карбонат бария BaCO3, который растворяется в кислотах.
Предел обнаружения каионов бария данной реакцией составляет 10 мкг. Мешают катионы Ca 2+ ,Sr 2+ ,Pb 2+ .
Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора BaCl2,прибавля-ют по каплям раствор H2SO4 Выпадает белый мелкокристаллический осадок сульфата бария.
Реакция с дихромат-ионами. Катионы Ba 2+ образуют с дихромат-ионами Cr2O7 2- в присутствии ацетат-ионов желтый осадок хромата бария BaCrO4:
Образование хромата бария BaCrO4, а не дихромата BaCr2O7,вэтой реакции объясняется тем, что хромат бария менее растворим в воде, чем дихромат бария.
В водных растворах дихроматов устанавливается равновесие
В присутствии катионов Ba 2+ образуется и выпадает в осадок малорастворимый хромат BaCrO4,тогда как дихроматBa2Cr2O7 в осадок не выпадает вследствие его более высокой растворимости. В результате равновесие смещается вправо, и в растворе накапливаются ионы водорода, что, однако, препятствует более глубокому смещению равновесия. Поэтому для нейтрализации ионов водорода в раствор вводят ацетат натрия CH3COONa. Ацетат-ионы CH3COO — , образующиеся при электролитической диссоциации ацетата натрия, связывают ионы водорода в малодиссоциированную слабую уксусную кислоту CH3COOH, вследствие чего равновесие образования хромат-ионов из дихромат-ионов смещается вправо. При этом возрастает полнота осаждения хромата бария.
Осадок хромата бария растворяется в сильных кислотах, но не растворяется в уксусной кислоте.
Мешают Ag + ,Pb 2+ ,Cd 2+ ,Co 2+ ,Ni 2+ и другие катионы, дающие осадки хроматов. Катионы Ca 2+ ,Sr 2+ не мешают открытию катионов бария.
Хромат бария образуется также при реакции катионов Ba 2+ с хромат-ионами:
Однако при реакции с дихромат-ионами в присутствии ацетат-ионов катионы бария осаждаются практически количественно.
Реакция с родизонатом натрия. Катионы Ba 2+ реагируют с родизона-том натрия Na2C6O6 в нейтральной среде с образованием красно-бурого осадка родизоната бария:
При прибавлении раствора хлороводородной кислоты красно-бурый осадок родизоната бария превращается в ярко-красный гидроро-дизонат бария Ba (HC6O6)2.
Реакцию проводят капельным методом на фильтровальной бумаге. Методика аналогична описанной для реакции катионов стронция с родизонатом натрия.
Окрашивание пламени газовой горелки. Соли и другие соединения бария окрашивают пламя газовой горелки в желто-зеленый цвет. Методика — такая же, как и в других вышеописанных случаях.
Другие реакции катионов бария. Катионы Ba 2+ образуют также осадки при реакциях: с растворимыми оксалатами — белый BaC2O4 (растворяется в HCl, HNO3, при нагревании — также и в CH3COOH); с гидрофосфатом натрия Na2HPO4 — белый BaHPO4 (растворяется в кислотах); с растворимыми карбонатами — белый BaCO3 (растворяется в кислотах); с сульфитами — белый BaSO3 (растворяется в кислотах).
Катионы Ba 2+ образуют окрашенные комплексы с некоторыми органическими реагентами, например, с 8-оксихинолином (желто-зеленый), с сульфоназом III (сине-зеленый) и др.
