Week 7 · Chapter 2 (B): the rest of the anions: thiosulphate and nitrite, the concentrated sulphuric acid group (chloride, bromide, iodide, nitrate with the brown-ring test) and the barium chloride group (phosphate, sulphate); a sorting task on all twelve anions (Darslab practice) · 3 lessons
1
الثيوكبريتات والنيتريت
Chemistry Sec 3 Term 1, Chapter 2: pp. 35–39
الهدفتعرّف على الثيوكبريتات والنيتريت مما يحرره HCl المخفف، وأكّد كلًّا منهما باختبار ثانٍ (معادلات على الورق).
كلمات جديدة
الثيوكبريتات · الأيون S₂O₃²⁻؛ يعطي مع HCl المخفف غاز SO₂ ومادة صلبة صفراء هي الكبريتالنيتريت · الأيون NO₂⁻؛ يعطي مع HCl المخفف غاز NO عديم اللون يتحول إلى البني في الهواءيُزيل اللون · يُذهب اللون، مثل بني اليود أو بنفسجي البرمنجنات
الشرح
الثيوكبريتات والنيتريت يكملان مجموعة HCl المخفف. مع الثيوكبريتات يعطي الحمض غاز ثاني أكسيد الكبريت ومادة صلبة صفراء أيضًا: Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + SO₂ + S. فيصبح السائل عكرًا أصفر، وهذا لا يحدث مع الكبريتيت. واختبار التأكيد أن الثيوكبريتات تُزيل اللون البني لليود وتكوّن أيون التترائيونات: 2Na₂S₂O₃ + I₂ → Na₂S₄O₆ + 2NaI. أما النيتريت فمختلف، لأن حمضه HNO₂ غير ثابت إلى حد أنه يتفكك فورًا: NaNO₂ + HCl → NaCl + HNO₂ ثم 3HNO₂ → HNO₃ + 2NO + H₂O. ويلتقي غاز NO عديم اللون بأكسجين الهواء فيتحول إلى البني المحمر عند فوهة الأنبوب: 2NO + O₂ → 2NO₂. وتأكيده أن برمنجنات البوتاسيوم المحمّضة تفقد لونها البنفسجي لأن النيتريت يتأكسد إلى نيترات. وكل ما هنا معادلات على الورق. والغازات والبرمنجنات لا يتعامل معها إلا مختصون في المعمل، ولا يُستخدم اختبار الشم أبدًا.
النيتريت في ثلاث خطوات. (1) NaNO₂ + HCl → NaCl + HNO₂. (2) 3HNO₂ → HNO₃ + 2NO + H₂O: N 3 وO 6 وH 3 على الجانبين. (3) 2NO + O₂ → 2NO₂. فالغاز عديم اللون في الخطوة 2 يصبح بنيًا في الخطوة 3 عند لقائه الهواء، ولهذا يظهر اللون عند فوهة الأنبوب لا داخل السائل.
الأنيون
الغاز
السائل بعد الحمض
كبريتيت
SO₂
رائق
ثيوكبريتات
SO₂
عكر أصفر (كبريت)
اكتشف الفرق. الكبريتيت والثيوكبريتات يعطيان SO₂ مع HCl المخفف. المحلول الذي يبقى رائقًا يشير إلى الكبريتيت، والمحلول الذي يعكّر ويصفرّ يشير إلى الثيوكبريتات لأن المادة الصلبة الإضافية هي الكبريت. ثم يؤكد اختبار اليود البني الثيوكبريتات.
نشاط الفصل
رموز الذرات على الورق فقط. قصّ مربعات ورقية صغيرة ولوّنها: لونًا لكل من N وO وH. رتّب 3HNO₂ بالرموز (3 N و6 O و3 H)، ثم أعد تجميع الرموز نفسها إلى HNO₃ واثنين من NO وجزيء H₂O. تأكد أنه لا يبقى رمز زائد ولا ينقص رمز. ثم اصنع رموزًا للخطوة الأولى Na₂S₂O₃ + 2HCl وانقلها إلى النواتج. لا يُخلط شيء ولا يُسخَّن؛ فهذه الأحماض والغازات لا يتعامل معها إلا مختصون في المعمل.
يتفاعل 7.9 g من ثيوكبريتات الصوديوم Na₂S₂O₃ (Na = 23, S = 32, O = 16) مع زيادة من HCl المخفف. ما كتلة الكبريت الناتج بحسب المعادلة Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + SO₂ + S؟
