III. Характерные реакции катионов аммония

1. Реагент реактив Несслера K₂[HgI₄]+KOH

Выполнение реакции

К 1-2 каплям раствора соли аммония прибавить 3-4 капли раствора реактива Несслера. Отметить цвет выпавшего осадка. Написать уравнение реакции и расставить коэффици­енты.

У равнение реакции

Hg

N h₄Cl + K₂[HgI₄]+KOH  O NH₂ I + KI + KCl + H₂O

Hg

Условия проведения

Избыток реагента, так как осадок растворим в солях аммония.

Мешающие ионы

К 1-2 каплям растворов солей натрия, калия, магния, кальция, стронция, бария прибавить 3-4 капли реагента. Отметить те изменения, которые произошли. Написать уравнения реакций. Сделать вывод, можно ли обнаружить катион аммония данной реакцией в присутствии катионов натрия, калия, магния, стронция, кальция, бария.

2. Реагент гидроксид натрия

Выполнение реакции

К 2-3 каплям раствора соли аммония прибавить 1-2 капли раствора щелочи и нагреть. Выделение аммиака можно обнаружить по запаху и по изменению цвета индикаторной бумажки. Написать уравнение реакции.

Мешающие ионы

Эта реакция позволяет определить катион аммония в присутствии всех катионов.

IV. Характерные реакции катионов магния

1. Реагент магнезон I

Выполнение реакции

К 2-3 каплям раствора соли магния прибавить 2 капли 2 н раствора гидроксида натрия и 2-3 капли раствора магнезона. Отметить цвет выпавшего осадка. Написать уравнение реакции,

Уравнение реакции

Условия проведения

Щелочная среда.

Мешающие ионы

а) Катионы аммония, калия, натрия не мешают обнаружению магния данной реакцией.

б) В пробирку перенести по 1 капле растворов солей кальция, стронция, бария и прибавить 3 капли раствора гидроксида натрия, 2-3 капли раствора реагента. Отметить цвет выпавшего осадка.

в) В пробирку перенести по 1 капле растворов солей кальция, стронция, бария, магния. Затем прибавить 3-4 капли раствора гидроксида натрия и 3 капли раствора реагента. Отметить цвет выпавшего осадка.

На основе проведенных выше реакций сделать вывод. Можно ли обнаружить катион магния в присутствии катионов кальция, стронция, бария.

V. Характерные реакции катионов кальция, стронция, бария

1. Реагент оксалат аммония (NH₄)₂C₂O₄

Выполнение реакции

К 2-3 каплям растворов солей кальция, стронция, бария прибавить 1-2 капли раствора реагента. Отметить цвет выпавших осадков. Написать уравнения реакций.

Катионы натрия, калия, аммония, магния не мешают проведению реакций.

2. Реагент сульфат аммония (NH₄)₂SO₄

Выполнение реакций

К 2-3 каплям растворов солей кальция, стронция, бария прибавить 1-2 капли раствора реагента. Отметить цвет выпавших осадков. Проверить растворимость осадков в избытке реагента. Написать уравнения реакций.

Катионы натрия, калия, аммония, магния не мешают проведению реакций.

3. Реагент дихромат калия K₂Cr₂O₇

Выполнение реакции

К 1-2 каплям раствора соли бария прибавить 3-4 капли раствора реагента и 1-2 капли раствора ацетата натрия. Отметить цвет выпавшего осадка. Написать уравнение реакции.

Уравнение реакции

Дихромат калия образует с ионами бария осадок BaCrO₄, a не BaCr₂O₇, как можно было бы ожидать. Причина этого заключа­ется в следующем. В растворе дихромата калия кроме Cr₂O₇^2–-ионов имеется небольшое количество CrO₄^2–-ионов, так как в растворе существует следующее равновесие.

C r₂O₇^2– + H₂O 2H⁺ + 2CrO₄^2–

Концентрация CrO₄^2–-ионов однако достаточна для того, чтобы произведение растворимости BaCrO₄ оказалось превышенным раньше, чем достигается произведение растворимости BaCr₂O₇. Поэтому именно BaCrO₄ и выпадает в осадок.

BaCl₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂O  BaCrO₄ + HCl + NaCl

Осадок BaCrO₄ растворим в сильных кислотах и нерастворим в уксусной кислоте. Так как сильная кислота образуется в результате самой реакции, то эта реакция до конца не доходит. Для полного осаждения ионов бария к раствору прибавляют ацетат натрия. При этом сильная кислота будет замещаться на более слабую уксусную кислоту.

HCl + CH₃COONa = CH₃COOH + NaCl

Катионы s-элементов не мешают проведению данной реакции. На основе проведенных выше реакций сделать вывод, ответив на следующие вопросы:

1. Действием какого реагента можно отделить катионы бария от катионов кальция и стронция?

2. Какой реакцией можно открыть катионы стронция в присутствии катионов кальция?

3.Каким образом можно открыть катионы кальция в присутствии катионов стронция и бария?

4. Почему необходимо удалить катионы бария перед обнаружением катионов кальция и стронция?

VI. Заполнить следующие таблицы.

	K2[HgI4]KOH	Na3[Co(NO2)6]	KH2SbO4	Магнезон I	(NH4)2C2O4	(NH4)2SO4	K2Cr2O7
Na^+
K^+
NH4^+
Mg^2+
Ca^2+
Sr^2+
Ba^2+

Объект изучения	Реагент	Эффект	Состав раствора	Состав осадка
1. Mg^2+, Sr^2+, Na^+, K^+, Ca^2+	Реактив Несслера
2. Ba^2+, Sr^2+, K^+, NH4^+, Mg^2+	Магнезон I NaOH
3. Ba^2+, Ca^2+, Sr^2+, K^+, Na^+, NH4^+	Магнезон I NaOH
4. Ca^2+, Sr^2+, Ba^2+, Na^+, K^+	K2Cr2O7 CH3COONa
5. Раствор из № 4	(NH4)2SO4
6. Раствор из № 5	(NH4)2C2O4