- •Техника безопасности и правила работы в аналитической лаборатории
- •Первая группа катионов
- •1. Реакция с гидротартратом натрия.
- •2. Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия.
- •3. Окрашивание пламени.
- •1. Реакция с гексагидроксостибатом (V) калия.
- •2. Окрашивание пламени.
- •1. Реакция с едкими щелочами.
- •2. Реакция с реактивом Несслера.
- •1. Обнаружение катионов аммония.
- •2. Обнаружение катионов натрия.
- •3. Удаление катионов аммония и проверка на полноту удаления.
- •4. Обнаружение катионов калия.
- •Вторая группа катионов
- •1. Реакция с соляной кислотой, свойства хлоридов.
- •2. Реакции с едкими щелочами.
- •3. Реакция с раствором аммиака.
- •4. Реакция с хроматом калия.
- •5. Реакция с иодидом калия.
- •6. Реакция с карбонатом натрия.
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •1. Реакция с раствором аммиака.
- •2. Восстановление [Hg2]2 до металлической ртути.
- •2. Восстановление катионов серебра до ме таллического.
- •Третья группа катионов
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •2. Реакция с гипсовой водой.
- •3.Реакция с бихроматом и хроматом калия.
- •4. Реакция с оксалатом аммония.
- •5. Реакция с карбонатом аммония.
- •6. Окрашивание пламени.
- •1. Реакция с бихроматом калия
- •1. Осаждение гипсовой водой.
- •1. Микрокристалоскопическая реакция с серной кислотой.
- •2. Реакция с гексацианоферратом (II) калия.
- •1. Открытие и отделение катионов бария.
- •Ход анализа смеси катионов I-III групп
- •1. Предварительные испытания.
- •2. Открытие катионов I группы дробным методом.
- •3. Осаждение катионов II-III групп.
- •4. Анализ осадка.
4. Обнаружение катионов калия.
Растворяют сухой остаток после полного удаления NH4+ в небольшом объёме воды и проверяют наличие катионов калия реагентом Na3[Co(NO2)6] при рН 4-5.
Вторая группа катионов
Групповым реагентом для второй группы катионов является раствор соляной кислоты, осаждающий хлориды серебра, свинца, ртути, отличающиеся по своей растворимости в воде. Нитрат-, нитрит- и ацетат-ионы с катионами второй группы образуют растворимые в воде соли, а с хлорид-, бромид-, иодид-, сульфид-, карбонат-, фосфат-, хромат-, силикат-ионами - малорастворимые соединения.
Общие реакции катионов второй группы
1. Реакция с соляной кислотой, свойства хлоридов.
Растворы HCl и хлоридов осаждают катионы серебра, свинца и ртути по общему уравнению:
Men+ + nCl – = ↓MeCln
Следует избегать большого избытка группового реагента для предотвращения частичного растворения хлоридов вследствие образования комплексов типа: [PbCl3]–, [PbCl4]2–, [AgCl2]–, [HgCl2]–.
Осадок хлорида свинца – кристаллический, белого цвета, частично растворим в холодной воде. Этим пользуются для отделения хлорида свинца от хлоридов серебра и ртути.
Осадок хлорида серебра – белый, творожистый, темнеющий на свету вследствие разложения, в воде практически нерастворим ( ).
Легко растворяется в растворе аммиака:
↓AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl–.
Добавление кислоты или иодида калия к полученному аммиачному комплексу смещает равновесие в обратную сторону:
[Ag(NH3)2]+ + 2H+ + Cl– = 2 NH4+ + ↓AgCl,
[Ag(NH3)2]+ + J – = ↓AgJ + 2 NH3 (р-р).
Hg2Cl2 – белый малорастворимый в воде осадок ( = ). Под действием аммиака чернеет вследствие диспропорционирования Hg22+ и выделения металлической ртути:
Hg2Cl2 + 2 NH3(р-р) = ↓HgNH2Cl + ↓Hg0 + NH4+ + Cl –.
Аминохлорид ртути (II) HgNH2Cl – хлорид меркураммония.
В ы п о л н е н и е р е а к ц и и. К нескольким каплям растворов солей Pb2+, Ag+, Hg22+ добавить по 1,5-кратному избытку раствора соляной кислоты. Рассмотреть внешний вид образовавшихся осадков. Разделить каждый на две пробирки и проверить действие нагревания и раствора аммиака. Сделать вывод о разделении катионов II группы на основе свойств хлоридов. Разделить раствор аммиаката серебра на 2 пробирки: в одну прилить раствор HNO3 до кислой реакции, в другую – раствор KJ. Что наблюдается? Объяснить направление происходящих реакций сравнением величин Куст. И ПР соответствующих соединений.
2. Реакции с едкими щелочами.
Растворы едких щелочей с катионами II группы образуют осадки гидроксидов:
Men+ + nOH – = ↓Me(OH)n.
AgOH и Hg2(OH)2 неустойчивы и моментально разлагаются:
2AgOH = Ag2O + H2O,
Hg2(OH)2 = Hg2O + H2O.
Pb(OH)2 обладает амфотерными свойствами и растворяется при действии кислот и щелочей.
↓Pb(OH) 2 + 2H+ = Pb2+ + 2 H2O,
↓Pb(OH) 2 + 2OH – = [Pb(OH)4]2–.
Оксид серебра Ag2O бурого цвета, растворяется в аммиаке с образованием аммиаката [Ag(NH3)2]+. Оксид ртути Hg2O чёрного цвета.
В ы п о л н е н и е р е а к ц и и. К нескольким каплям растворов солей катионов II группы добавлять по каплям раствор NaOH. Наблюдать образование осадков. Изучить действие на них избытка щёлочи и раствора аммиака.