Для того чтобы желтый осадок иодида серебра перешел в раствор надо

Осадок обработайте 2 — 3 раза горячей водой и центри­фугируйте. При этом хлорид свинца PbCl2 переходит в раствор, а хлорид серебра AgCl и хлорид ртути Hg2Cl2 остаются в осадке.

В центрифугате открывают катион Рb 2+ , а в осадке — катионы Ag + и [Hg2] 2+

Открытие катиона Pb 2+ . К 3 — 5 каплям центрифугата добавьте столько же раствора иодида калия — обра­зуется желтый осадок иодида свинца PbI2, который при нагревании растворяется, а по охлаждении вновь вы­падает в виде золотисто-желтых кристаллов.

Открытие катиона [Hg2] 2+ . К оставшемуся осадку в пробирке (или на фильтре) прилейте 5 — 7 капель рас­твора аммиака и перемешайте. Если присутствует ка­тион [Hg2] 2+ , то осадок чернеет. Хлорид серебра под дей­ствием гидроксида аммония переходит в раствор в виде комплексной соли, а соль [Hg2NH2]Cl и ртуть остаются. Отделите осадок.

Открытие катиона Ag + . Центрифугат разделите на две части и к одной из них прилейте раствор иодида калия KI, а к другой азотной кислоты. При наличии катиона Ag + в первой пробирке выпадает желтый оса­док иодида серебра AgI, во второй — белый осадок хло­рида серебра AgCl. В том и другом случае происходит разрушение комплекса:

2NH3 + Ag + + 2H + +Cl — ® AgCl ¯+ 2NH4 +

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 «РЕАКЦИИ И ХОД АНАЛИЗА СМЕСИ КАТИОНОВ ГРУППЫ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ( III АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГРУППА КАТИОНОВ)»

Ва 2+ , Sr 2+ , Са 2+

К третьей группе относятся катионы металлов бария, стронция, кальция. Эти элементы входят во вторую группу периодической системы Д.И. Менделеева. Химическая активность их возрастает от кальция к барию. В таком же направлении изменяются и другие свойства, например растворимость солей, основные свойства гидроксидов и др.

Ионы этих элементов в водных растворах бесцветны.

Ион SО4 2- с катионами Ва 2+ , Са 2+ , Sr 2+ и Рb 2+ об­разует осадки, а с катионами других аналитических групп (в пределах определенных концентраций) осадка не дает. Разбавленная серная кислота может служить групповым реактивом на катионы третьей аналитиче­ской группы.

Соли, образованные сильными кислотами, практически не подвергаются гидролизу.

Поскольку произведение растворимости CaSO4 равно 9,1 . 10 -6 , то осаждение ионов Ca 2+ разбавленной серной кислотой происходит не полностью. Чтобы не «потерять» катион Ca 2+ при анализе, необходимо проводить проверочные реакции на катион Ca 2+ после осаждения катионов III группы групповым реагентом или вести осаждение катионов этой группы смесью серной кислоты с этанолом.

Опыт. Возьмите три центрифужные пробирки, при­бавьте по 3 — 5 капель растворов солей: в первую хло­рида бария, во вторую хлорида стронция, в третью хло­рида кальция — и добавьте в каждую из них по 3 кап­ли раствора серной кислоты, нагрейте на водяной бане и наблюдайте за образованием осадков.

С повышением температуры растворимость солей BaSO4, SrSO4, CaSO4 изменяется мало, более полное осаждение происходит при стоянии в течение 20 мин. Обратите внимание на скорость выпадения осадков при комнатной температуре. Проверьте растворимость осад­ков в соляной и азотной кислотах.

Качественные реакции на галогенид ионы I ЕГЭ по химии

После охлаждения в пробирку, содержащую суль­фат кальция CaSО4, добавьте 5 капель ацетона или эти­лового спирта и проверьте, увеличивается ли количест­во осадка. Дайте объяснение.

Карбонат натрия и другие растворимые соли угольной кислоты дают с катионами Ва 2+ , Са 2+ , Sr 2+ белые осадки, растворимые в кислотах (НС1, HNO3, СН3СООН). Проверьте действие раствора карбоната натрия Na2СО3 или карбоната аммония (NH4)2CO3 на катионы Ва 2+ , Са 2+ , Sr 2+ и исследуйте растворимость образовавшихся осадков в соляной и уксусной кис­лотах.

Особо характерных реакций на катион бария ука­зать трудно, но наиболее широко используют следую­щие:

1. Хромат калия K2CrO4 дает с катионом Ва 2+ жел­тый осадок хромата бария ВаСгСO4, нерастворимый в уксусной кислоте:

Открытию катиона Ва 2+ хроматом калия не мешает присутствие катионов Sr 2+ и Са 2+ , так как хроматы стронция и кальция растворимы в уксусной кислоте.

Опыт. Возьмите в пробирку 3 капли раствора хлорида бария BaCl2 или нитрата бария Ва(NO3)2, добавите 3 капли раствора хромата калия K2CrO4 и 3 капли раствора уксусной кислоты. Нагрейте на водяной бане. При нагревании выпадает желтый кристаллический осадок хромата бария BaCrO4.

Условия проведения опыта:

1. Реакция проводится в нейтральной или слабокислой среде.

2. Выпадению осадка способствует нагревание.

3. Катионы Pb 2+ и др., дающие с хромат-ионом осадки, мешают проведению реакции.

2. Дихромат калия K2Cr2O7 дает с катионом бария также желтый осадок хромата бария:

Опыт. Возьмите в пробирку 3 капли раствора хлорида бария BaCl2 или нитрата бария Ba(NO3)2, добавьте 3 капли раствора дихромата калия и 4 – 5 капель раствора ацетата натрия CH3COONa, нагрейте на водяной бане. При этом выпадает желтый кристаллический осадок хромата бария BaCrO4.

Условия проведения опыта:

1. Реакцию следует проводить при избытке ацетата натрия (для полноты осаждения иона Ва 2+ ).

2. Ионы Sr 2+ и Са 2+ в присутствии ацетатного буферного раствора не мешают открытию иона Ва 2+ .

Следовательно для осаждения иона Ва 2+ и отделения его от катионов стронция и кальция можно применять как хромат-ионы, так и дихромат-ионы. Проверьте растворимость хроматов бария, стронция и кальция следующим опытом.

Опыт. Возьмите три пробирки и поместите в каждую по 3 капли растворов хлоридов бария, хлорида стронция, хлорида кальция и добавьте в каждую по капле раствора хромата калия и по капле раствора уксусной кислоты. Жидкости в пробирках перемешайте стеклянной палочкой и наблюдайте за результатами реакции. Проделайте тот же опыт. Но вместо уксусной кислоты добавьте 2 – 3 капли хлороводородной кислоты.

3. Окрашивание пламени. Летучие соли бария окра­шивают бесцветное пламя в желто-зеленый цвет.

Катион Sr 2+ , так же как и катион Ва 2+ , не имеет специфических реакций.

1. Гипсовая вода (насыщенный водный раствор гип­са CaSО4 • 2Н2О) образует с катионом Sr 2+ осадок суль­фата стронция SrSO4. Осадок появляется не сразу. На­гревание ускоряет образование осадка. Реакция с гип­совой водой может применяться только при отсутствии катиона Ва 2+ , так как и он дает c гипсовой водой бе­лый осадок.

Опыт. В пробирку налейте 4 капли раствора нитра­та стронция Sr(NO3)2, добавьте 5 — 6 капель гипсовой воды, нагрейте на водяной бане и наблюдайте образо­вание осадка.

Условия проведения опыта:

1. Реакция с гипсовой водой может применяться при отсутствии катионов Ва 2+ , а также катионов, которые дают труднорастворимые осадки с анионом SO4 2- .

2. Нагревание ускоряет образование осадка.

3. Так как осадок SrSO4 появляется не сразу, то следует дать постоять смеси 10 – 15 мин.

2. Оксалат аммония (NH4)2C2О4осаждает катион Sr 2+ в виде белого осадка:

3. Окрашивание пламени. Соли стронция окрашива­ют бесцветное пламя в карминово-красный цвет.

Для открытия катиона Са 2+ используют общеанали­тические реакции, из которых можно применить сле­дующие:

1. Оксалат аммония (NH4)2C2O4 (и другие раство­римые соли щавелевой кислоты) образует с катионом Са 2+ белый кристаллический осадок:

Опыт. В пробирку налейте 3 капли раствора CaCl2 и добавить каплю раствора уксусной кислоты, затем прилейте 3 капли оксалата аммония (NH4)2C2O4 и 1 – 2 капли раствора аммиака. Выпадает белый кристаллический осадок.

Условия проведения опыта:

1. Вначале осаждение лучше вести при рН 5 – 6, а затем при рН 7 – 8.

2. Катионы Ва 2+ и Sr 2+ мешают проведению реакции.

2. Микрокристаллоскопическая реакция. Образование осадка сульфата кальция СаSO4 . 2Н2O при взаимодей­ствии катиона Са 2+ с сер­ной кислотой можно легко заметить, если проводить реакцию на предметном стекле, наблюдая выпавшие кристаллы под микроско­пом.

Опыт. Одну каплю рас­твора соли кальция поме­стите на предметное стекло, добавьте каплю 2 н. рас­твора серной кислоты и осторожно нагрейте на маленьком пламени газовой го­релки до появления белой каймы.

По краям капли образуются игольчатые кристаллы в виде пучков или звездочек.

При наличии в растворе катионов Ва 2+ и Sr 2+ по­ступают следующим образом: в пробирку вносят 3 — 4 капли испытуемого раствора, добавляют 4 капли 2 н. раствора серной кислоты, нагревают 5—6 мин на водяной бане, затем центрифугируют. Каплю центрифугата помещают на предметное стекло и упаривают до появления белой каймы, а затем рассматривают полученные кристаллы под микроскопом.

3. Окрашивание пламени. Летучие соли кальция ок­рашивают бесцветное пламя горелки в кирпично-красный цвет.

Источник: allrefrs.ru

Как доказать быстрое установления равновесия между осадком AgI и раствором?

Известно, что растворимость AgI в воде чрезвычайно мала. Равновесие между осадком и раствором почти полностью сдвинуто в сторону осадка. И в водном растворе над осадком находится ничтожное количество ионов серебра (микрограммы в литре). Тем не менее, переход ионов серебра из осадка в раствор и обратно происходит очень быстро. Каким простым способом это можно доказать?

в избранное бонус

7 лет назад

Чтобы доказать, что скорость обмена ионами между осадком малорастворимого ионного кристаллического соединения и водным раствором, нужно к раствору добавить в большом количестве такое хорошо растворимое вещество, которое даст с веществом в осадке еще менее растворимое соединение — желательно другого цвета (чтобы сразу было видно, что реакция прошла). Например, возьмем бледно-желтый осадок иодида серебра (это вещество считается нерастворимым; образование такого осадка используют для обнаружения в растворе ионов серебра или, реже, иода).

Но возьмем не чистый осадок, а осадок с водой над ним. В этой воде будут находиться ионы серебра и иода, но только в исключительно малых концентрациях. Добавим теперь раствор сульфида калия калия с высокой концентрацией и хорошо перемешаем: осадок сразу почернеет. Прошла реакция 2AgI + K2S = Ag2S + 2KI с образованием намного менее растворимого черного сульфида серебра.

И прошла реакция именно в растворе: сульфид-ионы сразу связывают находящиеся в растворе ионы серебра, образуя с ними осадок. На их место быстро выделяются из осадка иодида серебра новые небольшие порции ионов серебра. И так далее. То есть фактически идет реакция 2Ag(+) + S(2-) = Ag2S. Всё происходит очень быстро, пока весь AgI не перейдет в Ag2S.

Источник: www.bolshoyvopros.ru

Ко второй аналитической группе анионов относятся хлорид-ион Cl — , бромид-ион Br — , иодид-ион I — и сульфид-ион S 2- .

Эти анионы образуют с катионом Ag + соли, нерастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте. Групповым реагентом на анионы второй группы является нитрат серебра AgNO3 в присутствии азотной кислоты HNO3. Хлорид бария BaCl2 с анионами второй группы осадков не образует.

Частные реакции хлорид-иона Cl —

Опыт. В коническую пробирку к 2–3 каплям раствора хлорида натрия прибавьте 1–2 капли раствора нитрата серебра. Выпавший осадок отделите центрифугированием. К осадку добавьте раствор аммиака до полного растворения. В полученном растворе откройте хлорид-ион Cl — действием 3–5 капель 2 н. раствора азотной кислоты.

Однако обнаружение хлорид-иона Cl — этой реакцией в присутствии бромид-иона Br — не представляется возможным. В отличие от хлорида серебра AgCl (ПР=1,56 . 10 -10 ) иодид серебра AgI имеет значительно меньшее произведение растворимости (ПР= 1,5 . 10 -16 ) и практически нерастворим в растворе аммиака, а бромид серебра AgBr (ПР= 7,7 . 10 -13 ) растворяется в нем и в дальнейшем будет мешать открытию хлорид-иона Cl — . Для понижения растворимости бромида серебра осадки AgCl, AgBr и AgI обрабатывают 12%-ным раствором карбоната аммония (NH4)2CO3. Хлорид серебра перейдет в раствор в виде комплексной соли – [Ag(NH3)2]Cl. После отделения осадка в центрифугате открывают хлорид-ион Cl — действием раствора бромида калия KBr. Появление небольшого светло-желтого осадка укажет на присутствие аниона Cl — в исследуемом растворе.

Опыт. В центрифужную пробирку внесите по 2 капли растворов хлорида, бромида и иодида калия. Смесь подкислите каплей раствора азотной кислоты и прибавьте 5–6 капель раствора нитрата серебра AgNO3. Осадок после отделения центрифугированием промойте 2–3 раза горячей водой.

Прибавьте к нему 6–8 капель 12%-ного раствора карбоната аммония (NH4)2CO3 и энергично перемешайте. Отцентрифугируйте осадок. Центрифугат разделите на две части. К одной прибавьте 2 капли раствора бромида калия и наблюдайте появление светло-желтого осадка. К другой части прибавьте по каплям 2 н. раствор азотной кислоты до кислой реакции.

Наблюдайте появление белого осадка.

Условия проведения опыта.

1. Реакцию проводят в азотнокислой среде.

2. Осадок, состоящий из хлорида, бромида и иодида серебра AgCl, AgBr, AgI, обрабатывают раствором карбоната аммония небольшими порциями, стремясь получить количество фильтрата, достаточное для определение хлорид-иона.

3. Вместо карбоната аммония лучше пользоваться реактивом Фаургольта (раствор, содержащий в 1 л 0,25 моль NH4OH и 0,01 моль AgNO3).

2. Оксид марганца MnO2, оксид свинца PbO2 и другие окислители при взаимодействии с анионом Cl — окисляют его до свободного хлора, который легко обнаружить по запаху и посинению бумаги, смоченной раствором иодида калия и крахмального клейстера:

2 Cl — + MnO2 + 4 H + ® Cl2­ + Mn 2+ + 2 H2O

Иодид и бромид-ионы I — , Br — мешают протеканию этой реакции.

Частные реакции бромид-иона Br —

1. Нитрат серебра AgNO3 образует с бромид-ионом Br — желтоватый осадок бромида серебра AgBr, нерастворимый в азотной кислоте и плохо растворимый в аммиаке.

2. Хлорная вода при взаимодействии с бромид-ионами окисляет их до свободного брома.

Опыт. В пробирку поместите 1–2 капли раствора бромида натрия NaBr, подкислите несколькими каплями 2 н. раствора серной кислоты, прибавьте 1–2 капли хлорной воды. Вследствие выделения свободного брома раствор буреет. Добавьте 5–6 капель бензола и взболтайте. Бензол окрашивается в красновато-бурый цвет (бензольное кольцо), а при избытке хлорной воды становится лимонно-желтым вследствие образования хлорида брома.

Условия проведения опыта.

1. Реакция протекает при рН=5–7.

2. Избыток хлорной воды может вызвать образование хлорида брома BrCl.

3. Ионы-восстановители мешают проведению реакции, поэтому должны быть удалены или окислены.

4. Вместо бензола могут использоваться хлороформ, четыреххлористый углерод, бензин и другие растворители.

Частные реакции иодид-ионов I —

1. Нитрат серебра AgNO3 образует с анионами I — желтый осадок иодида серебра AgI, нерастворимый в азотной кислоте и растворе аммиака (отличие от AgCl):

2. Катионы свинца Pb 2+ образуют с иодид-ионом I — золотистый осадок иодида свинца PbI2.

3. Хлорная вода, как и для бромид-ионов Br — , является важнейшим реактивом на иодид-ионы I — . При добавлении ее к растворам иодидов в кислой среде происходит окисление иодид-ионов I — до свободного иода, который окрашивает крахмал в синий цвет, а органические растворители – в фиолетовый цвет.

При избытке хлорной воды фиолетовая окраска исчезает вследствие образования иодноватой кислоты HIO3:

Применение в качестве окислителя хлора позволяет открыть как иодид-ион I — , так и бромид-ион Br — при их совместном присутствии.

Опыт. Смешайте по капле раствора иодида калия KI и бромида калия KBr, разбавьте водой в 2 раза, подкислите 2–3 каплями 2 н. раствора серной кислоты, добавьте несколько капель бензола и прибавляйте по капле хлорную воду, каждый раз хорошо взбалтывая содержимое пробирки. При этом в соответствии с окислительными потенциалами сначала окисляется иодид-ион I — .

Появляется характерная для иода фиолетовая окраска бензольного слоя.

Вслед за исчезновением фиолетовой окраски появляется красно-бурая окраска от брома, сменяющаяся затем на лимонно-желтую. Если в растворе присутствуют анионы S 2- и SO3 2- (более сильные восстановители, чем анионы I — и Br — ), то окисление анионов I — и Br — начинается после того, как анионы S 2- и SO3 2- будут окислены. Сделайте вывод из этого опыта. Каковы условия проведения реакции?

Частные реакции сульфид-иона S 2-

1. Нитрат серебра AgNO3 образует с анионом S 2- черный осадок сульфида серебра Ag2S, который нерастворим в растворе аммиака, но растворяется при нагревании в разбавленной азотной кислоте:

2 Ag + + S 2- ® Ag2S

2. Кислоты (H2SO4, HСl) при действии на сульфиды вытесняют их с образованием сероводорода:

Сероводород можно обнаружить по запаху, а также по почернению бумаги, смоченной раствором ацетата свинца Pb(CH3COO)2 при поднесении ее к отверстию пробирки:

Источник: studopedia.info