2) С йодидом калия: К 2 каплям раствора нитрата серебра добавить 2 капли раствора йодида калия.
3) С хроматом калия: В пробирку к 2 каплям раствора нитрата серебра добавить 2 капли раствора хромата калия.
4) С тиосульфатом натрия: В пробирку к 3 каплям раствора нитрата серебра добавить 1-2 капли раствора тиосульфата натрия. Выпадает осадок, изменяющийся при стоянии.
5) С гидроксидом натрия: В пробирку к 2 каплям раствора нитрата серебра добавить 2 капли раствора гидроксида натрия.
6) С амидопирином: На фильтровальную бумажку, пропитанную раствором амидопирина стеклянной палочкой аккуратно нанести 1 каплю раствора нитрата серебра.
1) С хлороводородной кислотой: В пробирку поместить 3 капли раствора ацетата свинца и добавить 3 капли разведённой хлороводородной кислоты. Часть осадка отлить в другую пробирку, добавить 2 мл горячей воды очищенной.
2) С гидроксидом натрия: В пробирку поместить 5 капель раствора ацетата свинца и добавить сначала 1 каплю раствора гидроксида натрия. Образовавшийся осадок разделить на 3 части. К одной части добавить раствор гидроксида натрия. Ко 2-ой части добавить разв. азотную кислоту и наблюдать.
Качественная реакция на ион серебра (I) I ЕГЭ по химии
3) С йодидом калия: В пробирку поместить 2 капли раствора ацетата свинца и добавить 2 капли раствора калия йодида.
3 а ) Реакция «золотого дождя»: В пробирку поместить 4 капли раствора ацетата свинца и 2 капли раствора йодида калия. К образовавшемуся желтому осадку прибавляют 5 мл воды и 3 мл разв. уксусной кислоты. Нагревают до растворения осадка. Полученный раствор охлаждают и наблюдают повторное выпадение осадка в виде искрящихся кристаллов.
4) С хроматом калия: В пробирку поместить 2 капли раствора ацетата свинца и добавить 2 капли раствора хромата калия.
5) С серной кислотой: В пробирку поместить 2 капли раствора ацетата свинца и 2 кап. раствора разв. серной кислоты.
6) С дитизоном: В пробирку поместить 2 капли раствора ацетата свинца и прилить 1 мл хлороформного раствора дитизона. Закрыть пробирку колпачком или ватным тампоном. Раствор встряхнуть.
| Исследуемый ион | Реактив | Наблюдения | Уравнения реакций | Исследование осадка | Примечания |
| ион, формула соли | формулы и названия всех реактивов, условия выполнения реакции | аналитический эффект реакции | уравнения реакций исследования осадка (растворимости) и их аналитический эффект |
| Исследуемый ион | Реактив | Наблюдения | Уравнения реакций | Исследование осадка | Примечания |
| ион, формула соли | формулы и названия всех реактивов, условия выполнения реакции | аналитический эффект реакции | уравнения реакций исследования осадка (растворимости) и их аналитический эффект |
| Исследуемый ион | Реактив | Наблюдения | Уравнения реакций | Исследование осадка | Примечания |
| ион, формула соли | формулы и названия всех реактивов, условия выполнения реакции | аналитический эффект реакции | уравнения реакций исследования осадка (растворимости) и их аналитический эффект |
ЧЕМ ОПАСНО ТЕХНИЧЕСКОЕ СЕРЕБРО?
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ № 2
ТЕМА: «Качественные реакции на катионы III-IV групп»
- Заполнить сводную таблицу по реакциям на катионы III АГ (указать формулы веществ и аналитический эффект)
- Заполнить сводную таблицу по реакциям на катионы IV АГ (указать формулы веществ и аналитический эффект)
- Как можно нерастворимые в воде соли кальция сульфат и бария сульфат перевести в растворимые? Ответ подтвердите уравнениями реакций.
- Могут ли хлориды катионов III АГ (кальция, бария, стронция) взаимодействовать с сульфатами катионов III АГ (кальция, бария, стронция)? Ответ обоснуйте. Приведите уравнения возможных реакций.
Воспользуйтесь поиском по сайту:
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2023 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.009 с) .
Источник: studopedia.org
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.
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.
Образуется белый творожистый осадок нерастворимый в азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака, аммония карбонате, натрия тиосульфате с образованием комплексных соединений.
В аммиачном растворе ион серебра обнаруживают действием избытка раствора азотной кислоты (кислая реакция по лакмусу).
С калия иодидом:
Образуется желтый осадок, нерастворимый в растворе аммиака и растворимый в растворе натрия тиосульфата.
С калия хроматом:
Образуется кирпично-красный осадок нерастворимый в азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака.
С натрия тиосульфатом:
Образуется белый осадок, быстро желтеет, ввиду разложения с выделением серы:
Осадок постепенно буреет, затем выпадает черный осадок сульфид серебра:
С раствором формальдегида в аммиачной среде (реакция «серебряного зеркала»):
При нагревании на стенках пробирки образуется блестящий налет металлического серебра. Мешающие ионы Hg2 2+ , Hg 2+ .
Катион свинца:
С групповым реактивом 2м. хлороводородной кислотой:
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: Hg2 2+ ,Ag + .
С разбавленной серной кислотой:
Образуется белый осадок, растворимый в щелочах, сильных кислотах, аммония ацетате.
С калия иодидом «реакция золотого дождя». ГФ.
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.
Мешающие ионы: Ag + , Bi 3+ , Hg2 2+ , Hg 2+ , Fe 3+ , Cu 2+ .
С калия хроматом:
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:
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.
Образуется белый мелкокристаллический осадок растворимый в минеральных кислотах и не растворимый в уксусной кислоте.
Условия проведения реакции:
для выпадения осадка раствор должен постоять некоторое время;
Мешающие ионы:Ba 2+ , катионы p-и d-элементов, сильные окислители.
Оксалат кальция в кислой среде обесцвечивает раствор перманганата калия:
Реакция может быть использована в качестве дробной, после удаления мешающих ионов.
Образуется белый осадок, нерастворимый в уксусной кислоте.
Условия проведения реакции:
pH≈9, реакцию проводят в присутствии аммиачно-буферной смеси;
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: Ba 2+ , катионыs-и p-элементов.
С разбавленной серной кислотой (МКС):
Образуются кристаллы CaSO4∙H2O в виде пучков или звездочек. Ионы Ba 2+ обнаружению не мешают.
С иодноватой кислотой (МКС):
Образуются кристаллы иодата кальция в виде бипирамид.
Мешающие ионы:Ba 2+ , Ag + , ионы восстановители.
Окрашивание бесцветного пламени горелки в кирпично-красный цвет.
Катион бария
Образуется белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах.
Осаждение проводят в присутствии этилового спирта
С дихроматом калия:
Образуется желтый кристаллический осадок растворимый в сильных кислотах и нерастворимый в уксусной кислоте.
Условия проведения реакции:
присутствие ацетата натрия для связывания выделяющихся ионов водорода и смещения равновесия в системе дихромат-хромат-ионы
Реакцию применяют для обнаружения и отделения иона Ba 2+ от Ca 2+
В пределах III аналитической группы, а также от катионов других аналитических групп. Ионы Ca 2+ не мешают т.к. их хроматы растворимы в уксусной кислоте.
Мешающие ионы: Pb 2+ и катионы тяжелых металлов. Реакция дробная
С оксалатом аммония.
Образуется белый мелкокристаллический осадок растворимый в минеральных кислотах и в уксусной кислоте.
С оксалатом аммония. ГФ.
С иодноватой кислотой (МКС):
Образуются кристаллы иодата бария, в виде изогнутых игл шариков ,снопиков. Реакция нехарактерна.
Мешающие ионы:Ca 2+ , 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 Ca 2+ .
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.
Источник: megaobuchalka.ru
Серебро катион или нет
В качественном анализе неорганических веществ исследуются растворы солей, кислот и оснований, которые в водных растворах находятся в диссоциированном состоянии. Поэтому анализ водных растворов электролитов сводится к открытию отдельных ионов, а не элементов или их соединений.
Распределение ионов по аналитическим группам указывает на существование связи между аналитической классификацией ионов и периодической системой элементов Д. И Менделеева. Аналитическая классификация ионов отличается от распределения элементов по группам периодической системы, основанной на общем законе природы. Разделение катионов и анионов по группам основано на отношении ионов к действию реактивов, на сходстве и различии растворимости некоторых образуемых ими соединений и на других признаках.
Классификации катионов
Сероводородная классификация катионов
Аналитическая классификация находится в тесной связи с электронной структурой, а также с энергетической характеристикой ионов — ионными потенциалами, которые определяются как отношение заряда иона z к его радиусу r, т. е. z/r.
Катионы с низкими ионными потенциалами образуют сульфиды, которые не растворимы в сульфиде аммония и едких щелочах. Катионы с высокими ионными потенциалами образуют тиоангидриды — соединения, растворимые в сульфиде аммония и едких щелочах.
Кроме ионных потенциалов другими энергетическими характеристиками ионов, определяющих их поведение в растворах, является электростатическая характеристика z 2 /r (частное от деления квадрата заряда иона на его радиус) и сродство к электрону в водном растворе.
Классификация основана на различии растворимости хлоридов, сульфидов, гидроокисей и карбонатов различных элементов. Применяются следующие групповые реактивы: HCl, H2S, (NH4)2S, (NH4)2CO3, прибавляемых к анализируемой смеси в определённой последовательности.
Li + , Na + , K + , NH4 + , Mg 2+
Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+
Раствор (NH4)2CO3 в аммиачном буфере (рН ? 9,2)
Zn 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Ni 2+
Cu 2+ , Cd 2+ , Hg 2+ , Bi 3+
Sn 2+ , Sn 4+ , Sb 3+ , Sb 5+ , As 3+ , As 5+
Раствор H2S при рН = 0,5
Ag + , Hg2 2+ , Pb 2+
Ко второй аналитической группе относят катионы кальция Са 2+ , стронция Sr + и бария Ва 2+ , принадлежащие второй группе периодической системы элементов. Групповым реагентом является водный раствор карбоната аммония в аммиачном буфере (рН ? 9,2). Групповой реагент осаждает указанные катионы из водного раствора в виде осадков малорастворимых в воде карбонатов СаСОз, SrСОз, ВаСОз.
Катионы кальция, стронция и бария не осаждаются из водных растворов при действии сульфида аммония или сероводорода, так как их сульфиды растворимы в воде.
К третьей аналитической группе относятся катионы алюминия А1 3+ , хрома Сr 3+ , марганца Мn 2+ , железа(II) Fе 2+ , желез(III) Fе 3+ , кобальта Со 2+ , никеля Ni 2+ и цинка Zn 2+ .
Групповым реагентом является водный нейтральный или слабо щелочной (рН = 7—9) раствор сульфида аммония (в присутствии аммиака и хлорида аммония), который осаждает из водных растворов катионы алюминия и хрома в виде гидроксидов А1(ОН)з и Сr(ОН)з, а остальные катионы — в виде сульфидов МnS, FeS, Fe2S3 ,СоS, NiS, ZnS. В соответствии с этим катионы третьей аналитической группы, перечисленные в таблице, разделяют на две подгруппы. К первой подгруппе относят катионы алюминия А1 3+ , хрома Сr 3+ , ко второй подгруппе — катионы марганца Мn 2+ , железа(II) Fе 2+ , желез(III) Fе 3+ , кобальта Со 2+ , никеля Ni 2+ и цинка Zn 2+ .
Из кислых водных растворов катионы третьей аналитической группы сероводородом не осаждаются.
К четвертой аналитической группе относятся катионы меди Сu 2+ , кадмия Сd 2+ , ртути(II) Нg 2+ , висмута(III) Вi 3+ , мышьяка Аs 3+ и Аs 5+ , сурьмы Sb 3+ и Sb 5+ , олова Sn 2+ и Sn 4+ . Групповым реагентом является кислый (0,3 моль/л по НС1) водный раствор сероводорода Н2S при рН = 0,5, который осаждает из водных растворов катионы четвертой аналитической группы в виде малорастворимых в воде сульфидов.
Катионы четвертой аналитической группы разделяют на две подгруппы, исходя из растворимости сульфидов этих катионов в растворе сульфида натрия Nа2S или полисульфида аммония (NН4)2Sn.
К первой подгруппе относят катионы Сu 2+ , Сd 2+ , Нg 2+ , Вi 3+ . При действии группового реагента они осаждаются в виде сульфидов СиS, CdS, HgS, Вi2S3, нерастворимых в растворах сульфида натрия или полисульфида аммония.
Ко второй подгруппе относят катионы Sn 2+ , Sn 4+ , Аs 3+ , Аs 5+ , Sb 3+ , Sb 5+ . При действии группового реагента они осаждаются в виде сульфидов SnS, SnS2, Аs2Sз, Аs2S5, Sb2S3, Sb2S5, которые растворяются в водных растворах сульфида натрия (за исключением SnS) или полисульфида аммония с образованием тиосолей.
К пятой аналитической группе относят катионы серебра Ag + , ртути (I) Hg2 2+ и свинца Pb 2+ . Групповым реагентом является водный раствор соляной кислоты. При действии группового реагента катионы пятой группы осаждаются в виде осадков хлоридов (растворимость хлорида свинца увеличивается при нагревании).
Кислотно-основная классификация катионов
Данная классификация катионов по группам основана на использовании в качестве групповых реагентов водных растворов кислот и оснований — хлороводородной кислоты НС1, серной кислоты Н2SО4, гидроксидов натрия NаОН или калия КОН (в присутствии пероксида водорода Н2О2) и аммиака NН3. Эта классификация менее совершенна, чем сероводородная, и разработана менее детально, однако при ее использовании не требуется получение и применение токсичного сероводорода.
Катионы, открываемые в рамках кислотно-основной классификации, подразделяют на шесть аналитических групп.
Ag + , Hg2 2+ , Pb 2+
Образование малорастворимых хлоридов
Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+
Образование малорастворимых в воде сульфатов
Zn 2+ , Sn 2+ , Sn 4+ , As 3+ , As 5+
Образование растворимых солей
Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Mg 2+ , Bi 3+ , Sb 3+ , Sb 5+ ,
Образование малорастворимых гидроксидов
Cu 2+ , Cd 2+ , Hg 2+ , Co 2+ , Ni 2+
Образование растворимых комплексов — аммиакатов
Соединения растворимы в воде
К первой аналитической группе относят катионы серебра, ртути(I) и свинца. Групповым реагентом на катионы первой аналитической группы является водный раствор хлороводородной кислоты (обычно с концентрацией 2 моль/л НС1).
Групповой реагент осаждает из водных растворов катионы второй аналитической группы в виде осадков малорастворимых в воде хлоридов серебра АgС1, ртути(I) Нg2С12 и свинца РЬ2С12. Произведения растворимости этих трех хлоридов при комнатной температуре равны соответственно 1,78•10 10 , 1,3•10 -18 и 1,6•10 -5 . Как видно из этих данных, произведение растворимости хлорида свинца не очень мало, т. е. хлорид свинца заметно растворим в воде, особенно — при нагревании. Растворимость хлорида свинца в воде составляет (г/100 г воды): 0,99 при 25 °С и 2,62 при 80 °С. При действии группового реагента катионы свинца осаждаются из водного раствора неполностью — частично они остаются в растворе.
Ко второй аналитической группе относят катионы кальция, стронция и бария. Групповым реагентом на катионы второй группы является водный раствор серной кислоты (обычно с концентрацией 1 моль/л Н2SО4). При действии группового реагента катионы второй аналитической группы осаждаются в виде малорастворимых в воде сульфатов кальция СаSО4, стронция SrSО4 и бария ВаSО4.Произведение растворимости сульфата кальция не слишком мало; при действии группового реагента катионы кальция неполностью осаждаются из водного раствора в форме осадка сульфата кальция — часть ионов Са 2+ остается в растворе. Для более полного осаждения катионов кальция в форме сульфата кальция при действии группового реагента к анализируемому раствору прибавляют этанол, в присутствии которого растворимость сульфата кальция уменьшается.
Сульфаты кальция, стронция и бария практически нерастворимы в разбавленных кислотах, щелочах. Сульфат бария заметно растворяется в концентрированной серной кислоте с образованием кислой соли Ва(НSО4)2. Сульфат кальция растворим в водном растворе сульфата аммония (NH4)2SО4 с образованием комплекса (NH4)2[Ca(SO4)2], сульфаты стронция и бария — не растворяются.
Третья аналитическая группа включает катионы алюминия, хрома, цинка, мышьяка и олова. Групповым реагентом является водный раствор гидроксида натрия NaОН (или калия КОН) в присутствии пероксида водорода Н2О2 (обычно — избыток 2 моль/л раствора NаОН в присутствии Н202); иногда — без пероксида водорода. При действии группового реагента катионы третьей аналитической группы осаждаются из водного раствора в виде амфотерных гидроксидов, растворимых в избытке щелочи с образованием гидроксокомплексов.
В присутствии пероксида водорода катионы Cr 3+ , Аs 3+ и Sn 2+ окисляются соответственно до хроматинов СrО4 2- , арсенат-ионов АзО4 3- и гексагидроксостаннат(IV)-ионов [Sn(ОН)6] 2- .
Осадки гидроксидов катионов третьей аналитической группы не растворяются в водном аммиаке, за исключением гидроксида цинка Zn(ОН)2, который растворяется в водном растворе аммиака с образованием аммиачного комплекса [Zn(NН3)4] 2+ .
К четвёртой аналитической группе относятся катионы магния, марганца, железа, сурьмы, висмута(III). Групповым реагентом является водный раствор щелочи (обычно 2 моль/л раствор NaОН) или 25%-й водный раствор аммиака. При действии группового реагента катионы четвёртой аналитической группы осаждаются из водного раствора в виде гидроксидов. Гидроксиды катионов четвёртой аналитической группы не растворяются в избытке группового реагента, в отличие от катионов третьей аналитической группы.
На воздухе гидроксиды марганца(II) и железа(III) постепенно окисляются кислородом.
При действии группового реагента в присутствии пероксида водорода происходит окисление железа(II) до железа(III), марганца(II) — до марганца(IV), сурьмы(III) — до сурьмы(V).
К пятой аналитической группе относятся катионы меди(II), кадмия, ртути(II), кобальта(II) и никеля(II). Групповым реагентом является 25%-й водный раствор аммиака. При действии группового реагента на водные растворы, содержащие катионы пятой аналитической группы, вначале выделяются осадки различного состава, которые затем растворяются в избытке группового реагента (осадки соединений кобальта и ртути растворяются в избытке водного аммиака только в присутствии катионов аммония NH4 + ).
Катионы Сu 2+ , Со 2+ и Ni 2+ осаждаются из растворов их хлоридов в виде основных хлоридов СuОНСl, СоОНСl NiOНСl, катионы кадмия — в форме гидроксида Сd(ОН)2. Осадки основных солей меди(II), никеля(II) и гидроксида кадмия растворяются в избытке группового реагента с образованием соответствующих аммиачных комплексов.
Осадки, выпавшие из растворов солей кобальта(II) и ртути(II) при действии группового реагента, растворяются в избытке аммиака в присутствии солей аммония с образованием аммиачных комплексов. Аммиачный комплекс кобальта(II) грязно-жёлтого цвета на воздухе окисляется до аммиачного комплекса кобальта(III) вишнёво-красного цвета.
К шестой аналитической группе относят катионы натрия, калия и аммония. Групповой реагент отсутствует.
Классификация анионов
Аналитические классификации анионов основаны на их окислительно-восстановительных свойствах, способности образовывать с катионами малорастворимые соединения, а также на реакциях взаимодействия некоторых с кислотами, сопровождающихся выделением газообразных продуктов. В отличие от катионов, единой общепринятой классификации анионов, учитывающей все эти свойства, не существует.
Классификация анионов, основанная на реакциях осаждения
Источник: studbooks.net