Загрузил Галина Степанова

Лабораторная работа 1

реклама
Раздел 2
Лабораторная работа №1.
Тема: Реакции катионов первой и второй аналитических групп
Первая аналитическая группа катионов: К+, Na+, NH4+. В нее входят
катионы щелочных металлов, соли которых в большинстве своем хорошо
растворимы. Группового реактива нет. Все катионы одновалентны, окраски
не имеют.
Реакция открытия иона К+
Кислая виннонатриевая соль (гидротартрат натрия) дает белый
кристаллический осадок:
КС1+NaНС4Н4О6 = NaС1 + КНС4Н4О6 ↓,
Условия проведения реакции:
1) строго нейтральная среда раствора; 2) достаточно высокая концентрация
ионов калия в растворе; 3) холод (для облегчения выпадения осадка); 4)
трение стеклянной палочкой о стенки пробирки ускоряет процесс
образования осадка, так как создаются центры кристаллизации; 5)
отсутствие мешающих ионов (открытию К+ мешают все ионы, кроме Na+).
Реакция открытия иона Na+
Кислый ортосурмянокислый калий (дигидроантимонат калия) образует
белый кристаллический осадок: NаС1+ КH2SbO4= KCl+ NaH2SbO4↓
Условия проведения реакции:
1) нейтральная или слабощелочная среда раствора; 2) концентрированный
раствор, так как из разбавленных растворов в связи с малой
чувствительностью ион Na+ можно не обнаружить; 3) холод; 4) трение
стеклянной палочкой о стенки пробирки ускоряет процесс образования
осадка, так как создаются центры кристаллизации; 5) отсутствие мешающих
ионов (открытию Na+ мешают все ионы, кроме К+).
Реакции открытия иона NH4+
1.Специфическая реакция. Едкие щелочи КОН, NaOH вытесняют из раствора
аммиак, который можно обнаружить: а) по запаху; 6) по посинению влажной
красной лакмусовой бумажки. Реакция взаимодействия солей аммония со
щелочами, например с NаОН, протекает по уравнению: NН4Сl + NаОН =
NaС1 + NН3 ↑ + Н2О
Условия проведения реакции:
1) реакцию следует проводить при рН>9; 2) раствор необходимо нагревать;
3) влажную индикаторную бумажку надо держать так, чтобы она не касалась
стенок пробирки и жидкости; 4)в качестве индикатора применяют
лакмусовую влажную бумажку, которая синеет в присутствии катиона NH4+.
2.Реактив Несслера (щелочной раствор комплексной соли) дает краснобурый
осадок йодистого меркураммония:
Реакцию проводят в пробирке или на стеклянной пластинке, на которую
помещают каплю разбавленного раствора соли NH4+ и прибавляют 2-3 капли
реактива Несслера.
Условия проведения реакции:
- при выполнении опыта необходимо брать избыток реактива Несслера, так
как осадок растворим в солях аммония.
Вторая аналитическая группа катионов (Ag+, Pb2+, [Hg2]2+) характеризуется
нерастворимостью их хлоридов в воде. Групповым реактивом здесь является
раствор НС1 (или любой ее соли), с которым каждый из ионов дает белый
осадок. Идентификация ионов основана на различных свойствах осадков их
хлоридов: РbС12 - растворяется в горячей воде; АgС1 - растворяется в
концентрированном растворе NН4ОН; Hg2Сl2- не растворяется ни в горячей
воде, ни в концентрированном растворе NН4ОН, но при действии NН4ОН
белый осадок хлорида ртути чернеет.
Реакции открытия иона серебра Аg+
Все три реакции проводятся в одной пробирке последовательно:
NH4Cl + 2K2[HgJ4] + 4KOH = O NH2 J↓ + KCl + 7KJ + 3H2O
1.АgNО3+ НС1 = НNО3+А8Сl↓
Раствор азотной кислоты, образующийся в ходе реакции над осадком,
необходимо осторожно слить, иначе оставшиеся две реакции могут не
получиться. 2.Белый творожистый осадок АgС1 растворяется в
концентрированном аммиаке (NН4ОН) с образованием комплекса аммиаката серебра:
АgС1↓ + 2NН4 ОH (конц) = [Аg(NН3)2 ]+Сl- + 2Н2О
3. Аммиачный комплекс устойчив только в щелочной среде и разрушается в
кислой:
[Аg (NН3 )2 ]С1 + 2HNО3 = 2NH4 NO3 + АgСl↓
Условия проведения реакций:
1) нежелателен избыток НСl; 2) для растворения осадка АgС1 использовать
концентрированный раствор NН4ОH (до полного исчезновения осадка); 3)
HNO3 к раствору комплекса добавлять до кислой среды (убедиться с
помощью индикатора).
Реакции открытия ионов свинца Рb 2+
1. С групповым реактивом образует малорастворимый осадок РbС12 ,
растворимый в горячей воде (убедиться практически):
Рb(NO3)2 + 2НС1 = РbС12↓ + 2НNО3
Примечание: РbСl2, частично растворим в холодной воде. Для удаления Рb2+
из раствора используют карбонаты:
2Pb(NO3)2+(NН4)2СO3+ 2NН4ОН = (РbОН)2СО3↓+ 4НNО3 + 4NН3↑
Специфическая реакция «золотой дождь» с КI:
Pb(NO3)2 + 2KI=PbI2+2KNO3 Желтый осадок РbI2 растворяется в горячем
растворе уксусной кислоты. При охлаждении выпадает вновь в виде
золотистых кристаллов.
Примечание: желтый цвет осадка РbI2 обусловлен йодом, а не свинцом
(осадок АgI тоже желтого цвета, но с другим оттенком).
Условия проведения реакции:
1) получить осадок РbI2, взять его небольшое количество, добавить горячей
воды и несколько капель СН3СООН; 2) раствор охладить проточной водой
до появления «золотого дождя» по всему объему раствора. Осадок
наблюдать в отраженном свете.
Реакции открытия иона ртути [Нg2 ]2+
Обе реакции проводят в одной пробирке последовательно. 1. С групповым
реактивом образуется белый осадок хлорида ртути:
Нg 2SO4+2НС1 = Нg 2Сl2 ↓ + Н2SO4
Примечание: ион Нg2+ (в отличие от [Hg2]2+ ) не дает осадка с НС1, это
катион шестой аналитической группы (см. табл. 1). 2. Специфическая
реакция: белый осадок Нg2С12 чернеет при действии на него
концентрированным раствором NH4ОН:
Hg2Cl2+ NH4OH (конц) = [NН2Нg]С1 + Hg+ NH4С1+ 2Н2О
Примечание: белый осадок Нg2С12 окрашивается в черный цвет из-за
выделения на его поверхности мелкодисперсной металлической ртути (см.
уравнение реакции).
Скачать