Катионы II аналитической группы
В периодической таблице Д.И. Менделеева элементы, образующие катионы второй аналитической группы, находятся в IV группе(свинец p- элемент), в I группе побочной подгруппе (серебро d-элемент).Катионы второй аналитической группы образуют большое число малорастворимых соединений (хлориды, сульфиты, сульфаты, карбонаты и др.) и окрашенных осадков, (сульфиды, иодиды, хроматы, оксиды и др.). Для этих катионов характерно многообразие химических реакций: реакции обмена, комплексообразования, окислительно-восстановительные. Ag+-окислитель, Е0Ag+∕Ag=0,799В. Гидроксид серебра не существует, только оксид, гидроксид свинца амфотерен. Все реакции обнаружения катионов этой группы являются только пробирочными. Характерные реакции катионов II аналитической группы. Катион серебра С групповым реактивом 2м. хлороводородной кислотой ГФ. AgNO3+HCl→AgCl↓+HNO3 Образуется белый творожистый осадок нерастворимый в азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака, аммония карбонате, натрия тиосульфате с образованием комплексных соединений. AgCl↓+2NH4OH→[Ag(NH3)2]Cl+2H2O AgCl↓+(NH4)2CO3→[Ag(NH3)2]Cl+CO2↑+H2O AgCl↓+2Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2]+NaCl В аммиачном растворе ион серебра обнаруживают действием избытка раствора азотной кислоты (кислая реакция по лакмусу). [Ag(NH3)2]Cl+HNO3→AgCl↓+2NH4NO3 С калия иодидом: AgNO3+KI→AgI↓+KNO3 Образуется желтый осадок, нерастворимый в растворе аммиака и растворимый в растворе натрия тиосульфата. AgI↓+2Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2]+NaI С калия хроматом: 2AgNO3+K2CrO4→Ag2CrO4↓+2KNO3 Образуется кирпично-красный осадок нерастворимый в азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака. С натрия тиосульфатом: 2AgNO3+ Na2S2O3→Ag2S2O3↓+2NaNO3 Образуется белый осадок, быстро желтеет, ввиду разложения с выделением серы: Ag2S2O3↓→S↓+Ag2SO3↓ Осадок постепенно буреет, затем выпадает черный осадок сульфид серебра: S↓+Ag2SO3↓+H2O→Ag2S↓+H2SO4 С раствором формальдегида в аммиачной среде (реакция «серебряного зеркала»): 2AgNO3+HCOH+3NH4OH→2Ag↓+HCOONH4+2NH4NO3+2H2O При нагревании на стенках пробирки образуется блестящий налет металлического серебра. Мешающие ионы Hg22+, Hg2+. Катион свинца: С групповым реактивом 2м. хлороводородной кислотой: Pb(NO3)2+2HCl→PbCl2↓+2HNO3 Осаждение происходит неполное, вследствие значительной растворим ости свинца хлорида. ПР=1,6∙10-5. Осадок растворим в горячей воде и избытке концентрированной хлороводородной кислоты. Мешающие ионы: Hg22+,Ag+. С разбавленной серной кислотой: Pb(NO3)2+H2SO4→PbSO4↓+2HNO3 Образуется белый осадок, растворимый в щелочах, сильных кислотах, аммония ацетате. PbSO4↓+4KOH→K2[Pb(OH)4]+ K2SO4 PbSO4↓+2HNO3→ Pb(NO3)2+ H2SO4 PbSO4↓+4CH3COONH4→(NH4)2[Pb(CH3COO)4]+(NH4)2SO4 С калия иодидом «реакция золотого дождя». ГФ. Pb(NO3)2+2KI→PbI2↓+2KNO3 Методика: в пробирку помещают 3-4 капли раствора соли свинца и раствора калия иодида наблюдают выпадение желтого осадка свинца иодида. К осадку приливают немного воды и уксусной кислоты, нагревают до растворения осадка, охлаждают и наблюдают повторное выпадение осадка в виде искрящихся Осадок растворим в горячей воде уксусной кислоте и большом избытке реагента с образованием комплексного соединения. PbI2↓+2KI→K2[PbI4] Мешающие ионы: Ag+, Bi3+, Hg22+, Hg2+, Fe3+, Cu2+. С калия хроматом: Pb(NO3)2+K2CrO4→PbCrO4↓+2KNO3 Образуется желтый садок растворимый в азотной и уксусной кислотах и нерастворимый в щелочах. Особенности систематического анализа катионов II аналитической группы в исследуемом растворе. Катионы осаждают групповым реактивом. Ионы свинца осаждаются не полностью, поэтому их можно обнаружить в III аналитической группе катионов. Переводят ионы свинца в раствор кипячением вследствие достаточной растворимости хлорида свинца в горячей воде ПР=1,6∙10_5. После отделения раствора от осадка ионы свинца обнаруживают характерными реагентами калия иодидом, кислотой серной. Действием концентрированного раствора аммиака растворяют В аммиачном растворе ион серебра обнаруживают в виде AgCl↓, действием избытка раствора азотной кислоты.
Лекция № 8 Третья аналитическая группа катионов: Катионы кальция и бария являются ионами s-элементов главной подгруппы II группы периодической таблицы Д.И. Менделеева. Они имеют постоянный заряд 2+. Катионы III аналитической группы образуют малорастворимые сульфаты, карбонаты, оксалаты и др .Катионы IIIаналитической группы бесцветны, окрашенные продукты образуют лишь с окрашенными анионами. Гидроксиды катионов III аналитической группы являются сильными основаниями. Катионы этой группы устойчивы к действию восстановителей, комплексообразующие свойства для них малохарактерны. Для обнаружения этих катионов используют реакции обмена(осаждения) в предварительных пробах-окрашивания пламени. Способы проведения реакций: пробирочный, МКС, пирохимический Характерные реакции катионов III аналитической группы. Катион кальция. С групповым реактивом: Ca(NO3)2+H2SO4C2H5OH→CaSO4↓+2HNO3 Образуется белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах. Осаждение проводят в присутствии этилового спирта для полноты осаждения. ПРCaSO4=2,5∙10-5 , а в присутствии этилового спирта ПР=1,0∙10-10. С оксалатом аммония. ГФ. Ca(NO3)2+H2С2O4→CaC2O4↓+2HNO3 Образуется белый мелкокристаллический осадок растворимый в минеральных кислотах и не растворимый в уксусной кислоте. Условия проведения реакции: pH=6÷7; нагревание; для выпадения осадка раствор должен постоять некоторое время; Мешающие ионы:Ba2+, катионы p-и d-элементов, сильные окислители. Оксалат кальция в кислой среде обесцвечивает раствор перманганата калия: CaC2O4↓+2HСl→CaCl2+H2C2O4 5 H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O Реакция может быть использована в качестве дробной, после удаления мешающих ионов. С гексацианоферратом(II)калия : Ca(NO3)2+K4[Fe(CN)6]+2NH4Cl→Ca(NH4)2[Fe(CN)6]↓+2KCl+2KNO3 Образуется белый осадок, нерастворимый в уксусной кислоте. Условия проведения реакции: pH≈9, реакцию проводят в присутствии аммиачно-буферной смеси; нагревание; высокая концентрация реагента. Методика: к 1-2 каплям раствора кальция нитрата прибавляют 2-3 капли аммиачно-буферного раствора, нагревают, осаждают равным объемом насыщенного раствора гексацианоферрата(II) калия. Мешающие ионы: Ba2+, катионыs-и p-элементов. С разбавленной серной кислотой (МКС): Ca(NO3)2+H2SO4→ CaSO4↓+2HNO3 Образуются кристаллы CaSO4∙H2O в виде пучков или звездочек. Ионы Ba2+ обнаружению не мешают. С иодноватой кислотой (МКС): Ca(NO3)2+2HIO3→Ca(IO3)2↓+2HNO3 Образуются кристаллы иодата кальция в виде бипирамид. Мешающие ионы:Ba2+, Ag+, ионы восстановители. Окрашивание бесцветного пламени горелки в кирпично-красный цвет. Катион бария Ba(NO3)2+H2SO4→BaSO4↓+2HNO3 Образуется белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах. Осаждение проводят в присутствии этилового спирта ПРBaSO4=1,1∙10-10. С дихроматом калия: 2Ba(NO3)2+K2Cr2O7+H2O→2BaCrO4↓+2HNO3 Образуется желтый кристаллический осадок растворимый в сильных кислотах и нерастворимый в уксусной кислоте. Условия проведения реакции: pH=3÷5; присутствие ацетата натрия для связывания выделяющихся ионов водорода и смещения равновесия в системе дихромат-хромат-ионы Cr2O72-+H2O→2CrO42-+2H+ H++CH3COO-→CH3COOH нагревание Реакцию применяют для обнаружения и отделения иона Ba2+ от Ca2+ В пределах III аналитической группы, а также от катионов других аналитических групп. Ионы Ca2+ не мешают т.к. их хроматы растворимы в уксусной кислоте. Мешающие ионы: Pb2+ и катионы тяжелых металлов. Реакция дробная С оксалатом аммония. Ba(NO3)2+H2С2O4→BaC2O4↓+2HNO3 Образуется белый мелкокристаллический осадок растворимый в минеральных кислотах и в уксусной кислоте. С оксалатом аммония. ГФ. С иодноватой кислотой (МКС): Ba(NO3)2+2HIO3→Ba(IO3)2↓+2HNO3 Образуются кристаллы иодата бария, в виде изогнутых игл шариков ,снопиков. Реакция нехарактерна. Мешающие ионы:Ca2+, Ag+, ионы восстановители. Окрашивание бесцветного пламени горелки в желто-зеленый цвет. Особенности систематического анализа катионов III аналитической группы в исследуемом растворе Осаждение катионов групповым реагентом проводят в присутствии этилового спирта для полноты осаждения Ca2+. Удаляют ионы свинца действием25% раствора щелочи. Переводят нерастворимые в кислотах сульфаты в растворимые в уксусной кислоте карбонаты раствора действием насыщенного раствора карбоната натрия при нагревании. Проводят обнаружение и удаление ионов бария. Проводят обнаружение ионов кальция.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2287)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |