Három óraüvegen – ismeretlen sorrendben – a következő fémporok vannak: alumínium, ezüst, vas. Sósav és nátrium-hidroxid-oldat áll rendelkezésre?

Standard potenciál alapján, meg abból, hogy tudjuk a alumínium amfoter.

Az alumínium reagál a sósavval, gázfejlődés tapasztalható.

A vas is reagál, g.f.t.

az ezüst nem reagál

a vas nem reagál NaOHval az Al igen

Fe + HCl -> Fe(II)Cl2 + H2

Al + HCl -> AlCl3 + H2

Al + NaOh -> Al(OH)3

ja nem

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4]+ 3H2

(Először az óraüvegen lévő porokat külön három kémcsőbe kémcsőbe öntöd. Első körben elvégzed az első hárommal a savpróbát, aztán a lúgpróbát.)

Az alumínium sósavval színtelen, szagtalan gáz fejlődése közben oldódik, ezért pezsgést és buborékok képződését tapasztaljuk. Parázsló gyújtópálcát a kémcső szájához tartva éles pukkanást hallunk, tehát hidrogéngáz fejlődik.

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

Az ezüst nem lép reakcióba, mert standard potenciálja pozitívabb, mint a hidrogéné.

A vas az alumíniummal hasonlóan reagál azzal a különbséggel, hogy az oldatba vas(II)ionok kerülnek, aminek következtében az oldat színe kissé megzöldül.

Fe + HCl = FeCl2 + H2

Igazából már ez alapján eldönthető lenne, hogy melyik kémcső mit tartalmaz, de ha netalántán az oldat színe változatlan maradna, akkor az ezüstöt tartalmazó kémcsövet félrerakod, hiszen csak ő nem reagál sósavval. A másik két kémcső nátrium-hidroxidot öntesz.

Az alumínium fehér csapadékot ad vele, ami feleslegben feloldódik, mert hidroxokomplex az alumíniumion.

Al3+ + 3OH- = Al(OH)3

Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-

A vas zöld csapadékot ad, ami feleslegben nem oldódik, viszont állás közben megbarnul, mert nagyon gyorsan oxidálódik a csapadék a levegő hatására.

Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

Igen. A Fe2+ és Al3+ oldatába öntöm a nátrium-hidroxidot.

Lehet az is egy megoldás, hogy külön sósavat és külön nátrium-hidroxidot a három-három másik kémcsőbe lévő elemi fémhez öntjük. Ekkor a tapasztalatok:

+ sósav

Al: pezsgés

Fe: pezsgés, halványzöld oldat, ami idővel bebarnul

Ag: -

+ nátrium-hidroxid:

Al: pezsgés

Fe: -

Ag: -

Csak az alumínium amfoter, ezért ő lép csak reakcióba sósavval és nátrium-hidroxiddal.

A vas csak sósavval fog reagálni.

Az ezüst semmivel.

Abszolút helyes ez is.