Качественные реакции катионов III аналитической группы

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 25Следующая ⇒

Групповым реагентом на катионы III аналитической группы является 1 М раствор серной кислоты, которая с катионами Ba²⁺и Ca²⁺ образует осадки белого цвета малорастворимых сульфатов ВaSO₄ и CaSO₄.

1. Аналитические реакции катиона бария, Ва²⁺

1.1. Реакция с серной кислотой. Серная кислота и растворимые сульфаты с ионами бария Ва²⁺ образуют белый кристаллический осадок, нерастворимый в минеральных кислотах:

Ba²⁺ + SO₄^2- ® BaSO₄¯

Выполнение реакции: поместить в пробирку 1-2 капли раствора соли бария и добавить к нему 2-3 капли 1 М раствора H₂SO₄.

Записать наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

1.2. Реакция с хроматом калия, K₂CrO₄ или дихроматом калия, K₂Cr₂O₇. Хромат калия с ионами бария Ва²⁺ при рН = 4-5 образует желтый осадок хромата бария ВаCrO₄:

Ba²⁺ + CrO₄^2- ® ВаCrO₄¯

Хромат бария растворим в сильный кислотах, но нерастворим в уксусной кислоте. При проведении реакции в уксуснокислой среде определению иона бария не мешают ионы Ca²⁺, так как CaCrO₄ растворим в воде.

Выполнение реакции: смешать в пробирке по 5 капель растворов хлорида бария и хромата калия. Полученный осадок разделить на две пробирки. В первую пробирку с осадком добавить 2-3 мл 2 М раствора HCl, а в другую - 2-3 мл 2 М раствора СН₃СООН.

Записать наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

1.3. Окрашивание пламени. Летучие соли бария окрашивают пламя газовой горелки в желто-зеленый цвет.

Выполнение реакции: чистую нихромовую проволоку опустить в насыщенный раствор соли бария или в сухую соль и затем внесите её в пламя газовой горелки. Записать наблюдения в тетрадь.

2. Аналитические реакции катиона кальция, Са²⁺

2.1. Реакция с серной кислотой. Серная кислота и растворимые сульфаты образуют с катионом кальция Са²⁺ в концентрированных растворах кристаллы гипса CaSO₄×2Н₂О белого цвета, имеющие игольчатую форму:

Сa²⁺ + SO₄^2- + 2Н₂О ® СaSO₄¯ + 2Н₂О

Выполнение реакции: поместить на предметное стекло 1 каплю раствора соли кальция, прибавить к нему 1 каплю 1 М раствора H₂SO₄ и 1 каплю С₂Н₅ОН для уменьшения растворимости. Осторожно нагрейть предметное стекло на водяной бане до появления белых кристаллов гипса. Рассмотреть их под микроскопом.

Записать наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2.2. Реакция с оксалатом аммония, (NH₄)₂C₂O₄. Оксалат аммония с ионами кальция Са²⁺ образует белый кристаллический осадок CаC₂O₄, нерастворимый в уксусной кислоте, но растворимый в сильных кислотах:

Сa²⁺ + C₂O₄^2- ® CаC₂O₄¯

Выполнение реакции: поместить в пробирку 1-2 капли раствора соли кальция, 3-4 капли раствора (NH₄)₂C₂O₄ и 1-2 капли 2 М раствора аммиака. Полученный осадок разделить на две части. В первую пробирку с осадком добавить 2-3 мл 2 М раствора HCl, а в другую - 2-3 мл 2 М раствора СН₃СООН.

Записать наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2.3. Окрашивание пламени. Летучие соли кальция окрашивают пламя газовой горелки в оранжево-красный цвет.

Выполнение реакции: чистую нихромовую проволоку опустить в насыщенный раствор хлорида кальция или в сухую соль и затем внести её в пламя газовой горелки. Записать наблюдения в тетрадь.

Аналитические реакции анионов

Общепринятой классификации анионов не существует. Чаще всего используется классификация анионов по растворимости их солей бария и серебра.

I Аналитическая группа анионов объединяет ионы SO₄^2-, CO₃^2-, PO₄^3-, SiO₃^2-, которые образуют малорастворимые соли бария. Групповым реагентом является раствор хлорида бария BaCl₂.

II Аналитическая группа анионов включает ионы Cl^-, Br^-, I^-, S^2-, которые образуют малорастворимые соли серебра. Групповым реагентом является раствор нитрата серебра AgNO₃.

III Аналитическая группа анионов объединяет ионы NO₃^-, CH₃COO^-, большинство солей которых хорошо растворимы в воде. Группового реагента нет.

Анализ анионов имеет свои особенности. Анионы открывают дробным методом в отдельных порциях исследуемого раствора. При выполнении характерных реакций на анионы следует обратить особое внимание на свойства и растворимость получаемых осадков солей бария и серебра (т.к. внешний вид осадков многих анионов практически одинаков).

1. Аналитическая реакция сульфат-иона, SO ₄ ^2-

1.1. Реакция с хлоридом бария. Анион SO₄^2- с катионом Ba²⁺ образует белый кристаллический осадок сульфата бария BaSO₄, нерастворимый в минеральных кислотах:

Ba²⁺ + SO₄^2- ® BaSO₄¯

Выполнение реакции: поместить в пробирку 4-5 капель раствора любого сульфата (Na₂SO₄ , или K₂SO₄ , или (NH₄)₂SO₄) и добавить к нему 2-3 капли раствора хлорида бария BaCl₂. Полученный осадок разделить в две пробирки. В первую пробирку добавить 4-5 капель раствора CH₃COOH (2 М), а в другую - 4-5 капель HCl (2М).

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2. Аналитические реакции хлорид-иона, Cl ^-

2.1. Реакция с нитратом серебра, AgNO₃. Ион серебра Ag⁺ с хлорид-ионом Cl^- образует белый творожистый осадок хлорида серебра AgCl, нерастворимый в воде и кислотах. Осадок хлорида серебра AgCl легко растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения [Ag(NH₃)₂]Cl. При действии азотной кислоты комплексный ион [Ag(NH₃)₂]⁺ разрушается и снова выпадает осадок хлорида серебра AgCl:

Ag⁺ + Cl^- ® AgCl¯

AgCl¯ + 2NH₃ ® [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^-

[Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H⁺ ® AgCl¯ + 2NH₄⁺

Выполнение реакции: поместить в пробирку 4-5 капель раствора любого хлорида (NaCl, или KCl, или NH₄Cl) и прибавить 2-3 капли раствора нитрата серебра AgNO₃. К образовавшемуся осадку хлорида серебра AgCl прибавить по каплям раствор аммиака NH₃ (25%) до полного растворения осадка. К полученному бесцветному раствору комплексного соединения добавить по каплям азотную кислоту до появления белого осадка (рН < 7).

Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

3. Аналитическая реакция нитрат-иона, NO ₃ ^-

3.1 Реакция с дифениламином, (C₆H₅)₂NH. (Работать с раствором дифениламина нужно осторожно, так как он приготовлен в концентрированной H₂SO₄). Дифениламин в присутствии концентрированной серной кислоты окисляется нитрат ионом NO₃^- до соединения, имеющего темно-синюю окраску.

Выполнение реакции: внести в сухую пробирку (по стенке пробирки!) 1-2 капли раствора любого нитрата (NaNO₃, или KNO₃, или др.) и прибавить 1-2 капли раствора дифениламина (по стенке пробирки!). На стенке пробирки (в месте соприкосновения растворов) наблюдается темно-синее окрашивание.

Записать наблюдение в тетрадь.

Анализ смеси катионов I-III аналитических групп и анионов

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 546; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 16 17 18 19 202122 23 24 25 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!