![]() |
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Групповые реакции катионов и анионов.
В основе деления катионов на группы лежат реакции с кислотами и основаниями. При последовательной обработке испытуемой смеси соляной кислотой; серной кислотой; избытком щелочи в присутствии пероксида водорода; раствором аммиака выделяют следующие группы: 1. Ионы, не образующие осадки ни с одним из перечисленных реактивов (Na+, K+, NH4+). 2. Ионы, образующие нерастворимые хлориды (Рb2+, Аg+). 3. Ионы, образующие нерастворимые сульфаты (Рb2+, Са2+, Sr2+, Ва2+). 4. Ионы, образующие гидроксиды, растворимые в избытке щелочи (А13+, Сr3+, Zn2+). 5. Ионы, образующие гидроксиды, нерастворимые ни в избытке щелочи, ни в аммиаке (Fe3+, Fе2+, Мn2+, Мg2+). 6. Ионы, образующие гидроксиды, растворимые в аммиаке (Со2+, Сu2+, Ni2+, Нg2+, Сd2+).
Анионы делят на группы двумя способами: а) с использованием реакций осаждения; б) с использованием окислительно-восстановительных реакций. При протекании реакций осаждения выделяют: 1) Ионы, образующие осадки с нитратом серебра в присутствии NO3-, Cl-, Вr-, I-, SCN-, S2-, S2О 2) Ионы, образующие осадки с хлоридом бария в нейтральной среде: SO 3) Ионы, не образующие осадки ни с одним из перечисленных реактивов: СН3СОО-, NО
Анионы некоторых кислот при обработке сильными кислотами выделяют газообразные продукты: NО По возможности протекания окислительно-восстановительных реакций выделяют: 1) Анионы-окислители, реагирующие в кислой среде с иодидом калия с образованием йода (NO 2) Анионы-восстановители, реагирующие с перманганата калия в подкисленном растворе (SО Серосодержащие ионы (SО 3) Анионы, не проявляющие окислительно-восстановительные свойства в водных растворах, т. е. не вступающие в реакции ни с перманганатом калия, ни с иодидом калия (СО
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Оборудование и материалы: штатив с пробирками; стеклянные палочки; фильтровальная бумага; лакмусовая бумага синяя и красная; универсальный индикатор.
Реактивы: растворы сульфата натрия, сульфата калия, сульфата аммония, сульфата алюминия, хлорида бария, хлорида кальция, хлорида магния, хлорида цинка, хлорида хрома (III), хлорида кобальта (II), хлорида марганца (II), хлорида железа (III), нитрита натрия, тиосульфата натрия, оксалата аммония, бромида калия, иодида калия, нитрата натрия, ацетата кальция, дихромата калия, дихромата аммония, гексацианоферрата (III) калия, гексацианоферрата (IV) калия; нитрата свинца (II); сульфата меди (II) ; ацетата натрия, перманганата калия; карбоната калия; пероксида водорода; иодида калия; серной кислоты; азотной кислоты; гидроксида натрия; аммиака; нитрата серебра; гидроксида кальция; йода (1,3 г йода в 1 л воды); тиоцианата калия; хлорная вода.
Образец записи в лабораторный журнал
Порядок выполнения работы Качественные реакции на анионы: SO
Ход работы: к 2-3 каплям раствора, содержащий определяемый ион, прилейте несколько капель реактива на этот ион. Наблюдение запишите. Реакция на SO
Катион Ва2+ с сульфат – ионом образует мелкокристаллический осадок белого цвета, который нерастворим в HNO3:
Na2SO4 + BaCl2 ® 2NaCl + BaSO4↓
2Na+ + SO
SO
BaSO4 + HNO3 = реакция не идет
Реакция на CO 1. Кислоты, в том числе разбавленные, разлагают карбонаты с выделением двуокиси углерода:
Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O +CO2
2Na+ + СO
СO 2. Ион Ва2+ с ионом СO
Na2CO3 + BaCl2 = 2NaCl + BaCO3¯ ![]()
2Na+ + СO
СO
BaCO3 +2HCl = BaCl2 + H2O +CO2
BaCO3 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 +H2O +CO2 Реакция на PO
1. Ион Ва2+ осаждает фосфат-ион в виде белого осадка, растворимого в азотной кислоте:
2Na3PO4 + 3BaCl2 = 6NaCl + Ba3 (PO4)2↓
6Na+ + 2PO
2PO
Ba3 (PO4)2 + 6HNO3 = 2H3PO4 + 3Ba (NO3)2
2. Магнезиальная смесь (водный раствор соли магния, содержащий NH4Cl и NH4OH), осаждает фосфат-ион в виде кристаллического осадка MgNH4PO4, который легко растворим в кислотах:
Na2HPO4 + NH4OH + NH4Cl + MgCl2 = 2NaCl + H2O + MgNH4PO4↓
HPO Реакция на Cl- ион
1. Катион Ag+ с хлорид – ионом образует осадок белого цвета, растворимый в NH4OH: AgNO3 + KCl = AgCl↓ + KNO3
Ag+ + NO
Ag+ + Cl- =AgCl¯
AgCl + 2NH4OH = [Ag (NH3)2]Cl + 2H2O
AgCl + 2NH4OH = [Ag (NH3)2]+ + Cl- + 2H2O
Если на полученную комплексную соль подействовать раствором азотной кислоты, то снова выпадает белый творожистый осадок:
[Ag (NH3) 2]Cl + 2HNO3 = AgCl↓ + 2NH4NO3
[Ag (NH3)2]+ + Cl- + 2H+ =AgCl¯ + 2NH
2. Катион Pb2+ с хлорид-ионом образует осадок белого цвета:
Pb (NO3)2 + 2KCl = PbCl2↓ + 2KNO3
Pb2+ + 2NO
Pb2+ + 2Cl- = PbCl2↓ Реакция на CH3COO- ион
При нагревании раствора соли, содержащей ацетат-ион, с раствором кислоты, появляется характерный запах уксусной кислоты:
CH3COOK + HNO3 = CH3COOH + KNO3
CH3COO- + H+ = CH3COOH
Реакция на NO 1. При добавлении дифениламина к раствору, содержащему NO
2. J- в кислой среде окисляется ионами NO
2KNO3 + 6KJ +4H2SO4 = 4K2SO4 + 3J2 + 4H2O + 2NO
3 2J- - 2ē = J2 2NO
Наличие свободного йода в растворе определяется по синему окрашиванию раствора при приливании 1 – 2 капли крахмала. Реакция на J- ион
J- - анион йодистоводородной кислоты бесцветен.
1. Катион Pb2+ образует с иодид-ионом осадок желтого цвета:
Pb (NO3)2 + 2KJ = PbJ2↓ + 2KNO3
Pb2+ + 2NO
Pb2+ + 2J- = PbJ2↓ Осадок растворите в 5-6 каплях уксусной кислоты при нагревании. Пробирку осторожно охладить под струей холодной воды, хлорид свинца выпадает из раствора в виде золотистых хлопьев.
2. Перманганат MnO
10NaJ + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5J2 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 8H2O
2 MnO 5 2J- - 2ē = J2
2MnO При этом малиновая окраска исчезает и появляется желтовато-коричневая окраска, обусловленная образованием J2, присутствие которого доказывают по реакции с раствором крахмала.
3. Катион Ag+ образует с иодид – ионом осадок желтого цвета, не растворимый в азотной кислоте:
AgNO3 + KJ = AgJ↓ + KNO3
Ag+ + NO
Ag+ + J- = AgJ↓
AgJ + HNO3 = реакция не идет
Реакция на C2O
1. Перманганат ион в кислой среде окисляет оксалат ион до двуокиси углерода:
5H2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O
2 MnO
5C2O реакция идет очень медленно, рекомендуется нагревание.
2. Соли кальция образуют с оксалатами осадок белого цвета:
CaCl2 + (NH4)2C2О4 = CaC2О4↓ + 2NH4Cl
Ca2+ + 2Cl- + 2NH
Ca2+ + C2О Реакция на H+ ион и OH- ион Реакцию среды определяют при помощи индикаторов-веществ, меняющих свой цвет в зависимости от относительной концентрации ионов водорода и ионов гидроксила. Наиболее известным индикатором, используемым для определения Н+ или ОН-, является универсальная индикаторная бумага. К универсальной индикаторной бумаге прилагается цветная шкала, по которой, соотнося цвет индикатора, устанавливают рН раствора.
Рекомендуемые страницы:
Читайте также:
![]() |
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 2266; Нарушение авторского права страницы