Penyesaran halogen

Penyesaran halogen ialah pasangan Kumpulan 17 kepada penyesaran logam, dan ia amali Kertas 3 yang digemari kerana warna menceritakan keseluruhan kisah redoks. Dalam bab Keseimbangan Redoks Tingkatan 5, ia menunjukkan bahawa halogen yang lebih reaktif ialah agen pengoksidaan yang lebih kuat, dan ia membolehkan anda menyusun klorin, bromin dan iodin melalui eksperimen dan bukan melalui hafalan. Ikut kaedah, kemudian latih jawapan Kertas 3 di bawah.

Tujuan

Untuk menyiasat penyesaran halogen daripada larutan akueus halidanya oleh halogen yang lebih elektronegatif (lebih reaktif), dan untuk menerangkan perubahan itu sebagai tindak balas redoks dari segi pemindahan elektron.

Radas dan bahan

• Tabung uji berpenyumbat dan rak tabung uji
• Penitis dan silinder penyukat
• Air klorin, air bromin dan larutan iodin
• Larutan kalium klorida, kalium bromida dan kalium iodida
• Pelarut organik seperti 1,1,1-trikloroetana
• Gogal keselamatan; akses kepada kebuk wasap

Prosedur

1. Tuang kira-kira 2 cm³ larutan kalium bromida ke dalam tabung uji.
2. Tambah beberapa cm³ air klorin ke dalam tabung uji yang sama.
3. Sumbat dan goncang tabung uji dengan perlahan, kemudian perhatikan warna campuran.
4. Tambah kira-kira 1 cm³ pelarut organik, sumbat semula, goncang, dan biarkan dua lapisan berasing.
5. Perhatikan warna lapisan organik di bawah.
6. Ulang langkah 1 hingga 5 dengan gabungan lain, air klorin dengan kalium iodida, air bromin dengan kalium iodida, air bromin dengan kalium klorida, dan larutan iodin dengan kalium bromida, menggunakan tabung uji yang bersih setiap kali.
7. Rekod setiap pemerhatian dalam jadual, mencatat warna campuran akueus dan warna lapisan organik.

Pemerhatian yang dijangka

• Air klorin ditambah ke larutan kalium bromida: campuran bertukar kuning ke perang, dan lapisan organik menjadi jingga-perang, menunjukkan bromin telah disesarkan.
• Air klorin ditambah ke larutan kalium iodida: campuran bertukar perang, dan lapisan organik menjadi ungu, menunjukkan iodin telah disesarkan.
• Air bromin ditambah ke larutan kalium iodida: campuran bertukar perang, dan lapisan organik menjadi ungu, menunjukkan iodin telah disesarkan.
• Air bromin ditambah ke larutan kalium klorida: tiada perubahan, kerana bromin tidak dapat menyesarkan klorin.
• Larutan iodin ditambah ke kalium bromida atau klorida: tiada perubahan.

Laporkan warna yang benar-benar anda lihat, dan warna lapisan organik, dan bukan mereka-reka sebarang ukuran berangka.

Inferens dan kesimpulan

Halogen yang lebih elektronegatif (lebih reaktif) menyesarkan halogen yang kurang elektronegatif daripada larutan halidanya. Apabila klorin menyesarkan bromin, setiap molekul klorin menerima elektron dan terturun, jadi klorin bertindak sebagai agen pengoksidaan, manakala ion bromida kehilangan elektron dan teroksida menjadi molekul bromin. Kerana penurunan dan pengoksidaan berlaku serentak, perubahan itu ialah tindak balas redoks. Apabila tiada perubahan dilihat, bromin dengan klorida, halogen yang ditambah kurang reaktif berbanding halogen yang sudah tergabung sebagai halida, jadi ia tidak dapat menyesarkannya. Menyusun halogen mengikut yang mana menyesarkan yang mana memberi urutan kereaktifan dan kekuatan pengoksidaan: klorin lebih reaktif daripada bromin, dan bromin lebih reaktif daripada iodin.

Kemahiran proses sains (gaya Kertas 3)

• Hipotesis. “Halogen yang lebih tinggi dalam Kumpulan 17 menyesarkan halogen yang lebih rendah dalam kumpulan itu daripada larutan halidanya.” Nyatakan hubungan yang boleh diuji.
• Pemboleh ubah. Pemboleh ubah dimanipulasi ialah halogen yang ditambah; pemboleh ubah bergerak balas ialah sama ada penyesaran berlaku, dinilai daripada perubahan warna dan warna lapisan organik; pemboleh ubah dimalarkan ialah kepekatan dan isipadu larutan halida, isipadu air halogen, isipadu pelarut organik dan suhu.
• Menjadualkan data. Gunakan lajur untuk halogen yang ditambah, larutan halida, warna campuran akueus, warna lapisan organik, dan inferens.
• Membuat inferens. Daripada lapisan organik ungu selepas menambah air klorin ke kalium iodida, infer bahawa iodin telah disesarkan dan klorin lebih reaktif daripada iodin.
• Definisi secara operasi. “Halogen X lebih elektronegatif, dan agen pengoksidaan yang lebih kuat, berbanding halogen Y jika X menyesarkan Y daripada larutan halida Y.”

Langkah keselamatan

• Jalankan eksperimen dalam kebuk wasap, kerana wasap klorin dan bromin toksik dan merengsa paru-paru.
• Pakai gogal keselamatan, kerana air klorin, air bromin dan pelarut organik berbahaya kepada mata.
• Jauhkan pelarut organik daripada sebarang nyalaan, kerana ia mudah terbakar dan wasapnya boleh menyala.
• Sumbat tabung uji sebelum menggoncang, supaya larutan toksik tidak terpercik keluar.

Kesilapan lazim

• Tidak menggoncang tabung dengan cukup, jadi pelarut organik gagal mengekstrak halogen dan warna pengesahan tidak terbentuk.
• Tersalah anggap lapisan akueus sebagai lapisan organik; pelarut organik yang digunakan di sini lebih tumpat dan membentuk lapisan bawah.
• Menggunakan air klorin yang lama atau cair yang telah kehilangan banyak klorinnya, jadi penyesaran sebenar seolah-olah tidak berlaku.
• Mencemarkan penitis antara larutan, yang membawa satu halogen ke ujian lain dan memberi warna palsu.
• Membaca warna pada meja gelap dan bukan latar putih, jadi warna bromin yang pucat terlepas pandang.

Bagaimana kami membantu

Kelas Kimia SPM satu-ke-satu dalam talian kami, yang diajar dalam bahasa Inggeris, mengasah kod warna, perang untuk bromin, ungu untuk iodin, bersama penerangan pemindahan elektron, supaya anda dapat menamakan halogen yang disesarkan dan menulis agen pengoksidaan dalam ayat yang sama. Kelas bermula dari RM50 sejam, dengan pelajaran percubaan satu jam berbayar supaya anda dapat menilai pengajaran dahulu. Kerana eksperimen penyesaran halogen dan logam berkongsi satu idea, kereaktifan menentukan arah pemindahan elektron merentasi Kimia SPM, berlatih kedua-duanya bersama menjadikan keseluruhan bab Keseimbangan Redoks dan Kertas 3 jauh lebih mantap.