الوسم: المختبر

الهدف من التجربة
1- أن تتعرف بعض الخواص الفيزيائية والكيميائية لعنصر اليود.
2- أن تحضر اليود في المختبر.
3- أن تتعرف بعض تفاعلات أيون اليوديد.
الأســـاس النظـــري

.

تعرفت عند دراستك الوحدة الأولى، أنه يمكن تصنيف العناصر من صفاتها وسلوكها إلى فلزات ولا فلزات وأشباه فلزات، وعرفت أن العناصر اللافلزية توجد في أعلى الجهة اليمنى من الجدول الدوري، وقد درست في الوحدة نفسها خواص اثنين من العناصر اللافلزية: الكلور والكبريت وتفاعلاتها، ومن العناصر اللافلزية الأخرى عنصر اليود الذي يوجد في الطبيعة على شكل أملاح، مصدرها الرئيس مياه البحر، ويمكن الحصول عليه في صورة نقية، بأكسدة أملاحه بعوامل مؤكسدة، كما هو مبين في التفاعل الآتي:

وينقى اليود من الشوائب الصلبة الموجودة معه، باستخدام ظاهرة التسامي، إذ يتميز اليود بمقدرته على التحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة.
ويتفاعل اليود بسهولة مع الفلزات النشطة، مثل الصوديوم مكوناً يوديد الصوديوم، كما يكوّن معقداً ذا لون أزرق داكن مع محلول النشا، ويستخدم هذا التفاعل في الكشف عن اليود.
أمّا أيونات اليوديد (- I )، فتُكوّن رواسب صفراء عند تفاعلها مع أيونات العناصر الثقيلة، مثل أيونات الرصاص وأيونات الفضة:

المــواد والأدوات اللازمـــة

.

يود صلب (I 2)، يوديد بوتاسيوم (KI)، ثنائي كلوروميثان (CH 2C l2)، حمض الكبريتيك المركز (H 2SO 4) ا(98%)، محلول (KI) ا(0.1 مول / لتر)، محلول كلوراكس أو هايبكس (محلول هيبوكلوريت OCI -)، محلول نشا، محلول نترات الرصاص (0.5 مول / لتر) محلول نترات الفضة AgNO 3 ا(0.01 مول / لتر).

تحـــذيـــر

1- حمض الكبريتيك المركز مادة حارقة، حاذر ملامستها للجلد والعينين والملابس، وإن حدث ذلك فاغسل المنطقة الملوثة بمحلول مخفف من كربونات الصوديوم الهيدروجينية.2- محلول نترات الفضة يلوث الجلد والملابس، حاذر ملامسته للجلد والملابس.

خطوات التجربة

.

أولاً

الخواص الفيزيائية

الشكل (7) : تعرف خاصية التسامي في اليود.‏

1- خذ قليلاً من بلورات اليود النقي، ولاحظ الحالة الطبيعية واللون، وبالرجوع إلى كتاب (Hand Book of Chemistry and Physics)، املأ الفراغات في جدول المقارنة ـ في بند النتائج ـ مع بقية عناصر مجموعة الهالوجينات.
2- خاصية التسامي
أ – خذ كأساً زجاجياً جافاً سعته (50) مل، وضع فيه تقريباً (0.2) غرام من اليود الصلب.
ب- غطِّ الكأس بزجاجة ساعة، ثم ضع على زجاجة الساعة قليلاً من الثلج المجروش.
ﺠ- سخن بلطف باستخدام موقد بنسن، ولاحظ لون أبخرة اليود داخل الكأس وسجله.
د- استمر في التسخين البطيء جداً، ولاحظ تشكل بلورات على سطح زجاجة الساعة السفلي كما هو مبين في الشكل (7). ما لون هذه البلورات؟
ﻫ- في أثناء إجراءك لهذه التجربة، هل لاحظت تكون سائل اليود؟ ماذا تسمي هذه الظاهرة؟
3- اختبار الذوبان
أ- خذ ثلاثة أنابيب زجاجية ورقمها، وضع في كل من الأنبوبين الأول والثاني (5) مل ماء، وضع في الأنبوب الثالث (1) مل من رابع كلوريد الكربون (CCI 4).
ب- أضف إلى الأنبوب الأول بلورة صغيرة من اليود ورجّ جيداً. هل يذوب اليود في الماء؟ وسجّل ملحوظاتك على النحو اللآتي: يذوب بسرعة، أو قليل الذوبان، أو لا يذوب.
ﺠ- أضف إلى الأنبوب الثالث بلورة صغيرة من اليود، ورجه جيداً. وسجل ملحوظاتك كما في الخطوة (2).
د- أضف إلى الأنبوب الثاني بضع بلورات من ملح يوديد البوتاسيوم (KI) ورجّ جيداً، هل يذوب (KI) في الماء؟ ما لون المحلول الناتج؟
ﻫ- أضف محتويات الأنبوب الثاني إلى الأول، ولاحظ لون المحلول الناتج. هل يذوب اليود في الماء المحتوي على يوديد البوتاسيوم؟ استفسر من مدرسك عن السبب وسجّله.

1- ضع بضع بلورات من يوديد البوتاسيوم الصلب (تقريباً 0.1غ) في أنبوب اختبار جاف، أضف قليلاً من بلورات أكسيد المنغنيز (MnO 2) (IV) ا(0.05)غ تقريباً، ثم أضف تدريجياً (1) مل من حمض الكبريتيك المركز. هل تلاحظ تصاعد أبخرة؟ ما لونها؟ وهل تتجمع هذه الأبخرة على الطرف العلوي البارد للأنبوب؟ اكتب معادلة التفاعل.
2- ضع في أنبوب اختبار (5) مل من محلول يوديد البوتاسيوم (0.1مول / لتر)، وأضف بضــع قطــــرات مـــن محلــــول الهيبوكلوريــــت، ثــــم أضــــف بضــــع قطـــرات مــن حمـــض الهيدروكلوريــك (0.1مول / لتر). ما لون المحلول الناتج؟ اكتب معادلات التفاعلات التي حدثت.
3- خذ (1) مل تقريباً من المحلول الناتج، وخففه بالماء إلى (5) مل، ثم أضف بضع قطرات من محلول النشا، لاحظ لون المحلول الناتج وسجله.
4- أضف إلى الجزء المتبقي من المحلول (1) مل من ثنائي كلوروميثان، ورج المزيج جيداً، لاحظ لون الطبقة العضوية السفلية ولون الطبقة المائية. فسر النتيجة.

خــــذ أنبوبــــي اختبــــار، وضــــع فــــي كــــل منهــــما (1) مــــل مـــــن محلـــــول يوديـــد البوتاسيــوم (0.1مول / لتر)، أضــف إلـــى الأول (1) مــــل مـــــن محلــــول نتــــرات الرصاص (0.5مول / لتر) وإلى الثاني (1) مل من محلول نترات الفضة (0.1مول / لتر). هل تتكون رواسب في كلتا الحالتين؟ ما لون هذه الرواسب؟ اكتب معادلات التفاعلات التي حدثت.
المشـاهدات والنتائج

.

1- جدول مقارنة للخواص الفيزيائية لبعض الهالوجينات.

الكلور
البروم
اليود

2- خاصية التسامي
أ- سجل لون أبخرة اليود ولون بلوراته.
ب- هل تكوّن سائل؟ نعم أم لا؟ ما اسم هذه الظاهرة؟
3- اختبار الذوبان
سجل ملحوظاتك على النحو: ذائب، غير ذائب، قليل الذوبان:
أ – اليود في الماء.
ب – اليود في (CH 2C l2).
جـ – (KI) في الماء.
أ – ذوبان اليود في الماء المحتوي على يوديد البوتاسيوم.
ب – لون المحلول الناتج وسبب اللون.

1- تفاعل محلول (KI) مع (MnO 2) وحمض (H 2SO 4):
أ- ما لون الأبخرة المتصاعدة.
ب- اكتب معادلة التفاعل الحادث.
2- بتفاعل محلول (KI) مع محلول الهيبوكلوريت (OCl-):
أ- ما لون المحلول الناتج.
ب- اكتب معادلة التفاعل.
ﺠ- ما لون المحلول بعد إضافة النشا.
د- ما لون الطبقة العضوية.
ﻫ- ما لون الطبقة المائية.