Участникам олимпиады были показаны эксперименты, описанные на предыдущей странице: < Задача № 1 - Осадок >.

Необходимо дать описание этих экспериментов с химической точки зрения (указать реагенты, уравнения реакций и продукты).

Итак, в первом стакане был бесцветный раствор нитрата свинца, к нему прибавили бесцветный раствор иодида калия, выпал яркий желтый осадок.

При смешивании растворов иодида калия и нитрата свинца образуется малорастворимый иодид свинца, который дает желтый осадок.



Если проводить эту реакцию в горячих разбавленных растворах, иодид свинца сразу не выпадет в осадок (поскольку его растворимость значительно возрастает при повышении температуры), зато при охлаждении раствора образуются блестящие желтые пластинки иодида свинца - настоящий "золотой дождь" в растворе. Опыт особенно красив при ярком солнечном освещении.

Во втором стакане была суспензия фиолетового осадка фосфата кобальта (II). Добавили соляную кислоту. Осадок быстро растворился, раствор окрасился в красный (или розовый) цвет.

Соляная кислота вытеснила более слабую фосфорную кислоту из ее соли. В результате фосфат кобальта растворился, и образовался хлорид кобальта, который имеет в растворе розовый (красный) цвет.

________________________________________________________________

Примечание. Кристаллический фосфат кобальта состава Co₃(PO₄)₂·8H₂O имеет розовый цвет. Его можно получить, смешивая стехиометрические количества растворов гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ и сульфата или хлорида кобальта (суммарная концентрация кобальта в реакционной смеси должна быть 0.1 М). Далее реакционную смесь выдерживают несколько часов при температуре 80-90 °С.

Сначала при смешивании растворов выпадает фиолетовый аморфный фосфат кобальта (переменного состава), потом он кристаллизуется, осадок становится розовым, а его кажущийся объем резко уменьшается. Если вместо гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ взять средний фосфат Na₃PO₄, кристаллизация фиолетового аморфного фосфата так и не происходит.

Вероятно, именно упомянутый аморфный фосфат был показан как "Co₃(PO₄)₂", что не совсем верно.

При обезвоживании розового гидрата Co₃(PO₄)₂·8H₂O (температура 600-800°С) образуется темно-фиолетовая безводная соль Co₃(PO₄)₂, которая имеет слабый красноватый оттенок и выглядит исключительно красиво.

В третьем стакане был красно-коричневый осадок хромата серебра. Данное вещество практически нерастворимо в воде. В стакан добавили бесцветный раствор хлорида калия. В результате содержимое стакана стало желтым, на дно постепенно выпал белый творожистый осадок.

Катион серебра образует малорастворимые соли с целым рядом анионов, в частности - с хлоридом и хроматом. Хлорид серебра (белый) менее растворим, чем хромат (красно-коричневый), поэтому когда к суспензии хромата серебра добавили хлорид калия, осадок хромата серебра перешел в белый осадок хлорида серебра, а раствор окрасился в желтый цвет хроматом калия:

В четвертый стакан вылили белые суспензии из двух колб, в одной из которых был осадок сульфида цинка, в другой - сульфата свинца. В результате перемешивания образовался черный осадок сульфида свинца.



При взаимодействии двух труднорастворимых веществ - сульфида цинка и сульфата свинца - образуется третье вещество с еще более низкой растворимостью - сульфид свинца (а также растворимый сульфат цинка).