Определение эмпирической формулы

1. Обезвоживание гидрата

1. Точно взвесьте образец гидрата хлорида меди и поместите его в предварительно высушенный и затаренный тигель. Важно, чтобы тигель был высушен при температуре выше 120 °C, чтобы удалить адсорбированную влагу. Как правило, достаточно 1–2 г состава.
2. Нагрейте образец с помощью горелки Бунзена или другого источника пламени до тех пор, пока он не изменит цвет с зеленовато-голубого на красновато-коричневый (Рисунок 1). Такое изменение цвета свидетельствует об безводной форме хлорида меди. Крышка может оставаться на тигле во избежание разбрызгивания, но ее следует слегка приоткрыть, чтобы дать возможность водяному пару уйти.
   1. Перемешайте образец, чтобы убедиться, что вода вытеснена со всего образца и цвет остается неизменным по всему тексту.
   2. В качестве альтернативы образец можно поместить в сушильный шкаф при температуре выше 110 °C.
3. Охладите образец в эксикаторе. Это предотвращает регидратацию образца водой.
4. Измерьте массу безводной пробы. Разница соответствует воде из гидрата, которая была потеряна при нагревании.

Рисунок 1. Горелка Бунзена с керамическим тиглем.

2. Изоляция меди

1. Переложите образец в стакан объемом 100 мл и растворите образец в 50 мл деионизированной воды. Раствор должен снова стать синим, обычно более синим, чем гидратированное твердое вещество.
2. Добавьте в стакан небольшое количество (~0,20 г) металлического алюминия. Это приведет к тому, что медь превратится в красноватый металл, а алюминий окислится до бесцветного Al³⁺. Синий цвет раствора должен исчезнуть, так как ионы Cu²⁺ образуют Cu⁰. Через 30 минут добавьте дополнительные мелкие кусочки алюминия, чтобы вся медь превратилась в твердую медь.
   1. Теперь раствор содержит ионы Al³⁺, твердую медь и небольшое количество твердого алюминия.
3. Растворите избыток алюминия, добавив ~5 мл 6 М HCl. Алюминий является амфотерным, то есть он может реагировать и растворяться в присутствии кислоты или основания.
4. Вакуумируйте бесцветный раствор в воронке Бюхнера, содержащей предварительно взвешенный лист фильтровальной бумаги. Смойте абсолютным этанолом. Высушите образец на воздухе (не в духовке) для предотвращения образования оксида меди (II).
5. Измерьте массу твердого вещества меди, чтобы определить массу иона хлорида по разности.

3. Расчеты

1. Определите массу иона хлорида по разности:
   
2. Используйте молярную массу каждого компонента соединения для определения моляров каждого компонента.
3. Разделите моли каждого компонента на моли наименьшего компонента, чтобы получить наименьшее отношение целых чисел компонентов, также известное как эмпирическая формула соединения.