
- •Введение
- •Систематический анализ катионов кислотно-основным методом
- •2. Качественные аналитические реакции катионов
- •2.1. Первая аналитическая группа катионов
- •2.2. Вторая аналитическая группа катионов
- •2.3. Третья аналитическая группа катионов
- •2.4. Четвертая аналитическая группа катионов
- •2.5. Пятая аналитическая группа катионов
- •2.6. Шестая аналитическая группа катионов
- •3. Краткие указания по технике выполнения аналитических работ
- •4. Аналитическая работа №1 Анализ смеси катионов первой и второй аналитических групп
- •4.1. Анализ осадка 1
- •5.2. Анализ раствора 2
- •5.3. Анализ раствора 3
- •5.4. Анализ осадка 3
- •6. Аналитическая работа №3 Анализ смеси катионов пятой и шестой аналитических групп
- •6.1. Состав предварительных испытаний
- •6.2. Анализ осадка 1
- •6.3. Анализ аммиачного раствора 1
- •6.4. Анализ осадка 3
- •6.5. Анализ раствора 5
- •7. Аналитическая работа №4 Анализ смеси катионов всех шести аналитических групп
- •8. Пример решения задач на основании схем качественного анализа
- •9. Задачи для решения
4.1. Анализ осадка 1
Отделение хлорида свинца (II) осуществляют путем его растворения горячей водой непосредственно на фильтре, содержащем осадок 1. При этом получают
- осадок 2, содержащий AgCl и Hg2Cl2;
- раствор 2, содержащий катионы .
Из раствора 2 свинец может быть открыт
по реакции с иодидом калия с получением
желтого осадка
(см. п. 2.2.2.).
Разделение Ag (I) и Hg (I) осуществляют концентрированным раствором гидроксида аммония путем добавления его непосредственно на фильтр, содержащий осадок 2. При этом в раствор 3 переходят водорастворимые аммиакаты серебра (I) (см. п. 2.2.1.). Серебро в этом растворе может быть открыто по реакции (23).
При наличии в осадке 2
на фильтре остается темное пятно –
осадок 3 (см. п. 2.2.3.), что свидетельствует
о наличии иона
в анализируемом растворе.
4.2. Анализ раствора 1
Из раствора 1 дробным методом можно открыть (см. п. 2.2.1.) и (см. п. 2.2.2.). В обоих случаях необходима нейтрализация до рН7 соляной кислоты, введенной в первую основную операцию схемы. При открытии иона нейтрализацию ведут раствором KOH, а при открытии иона раствором NaOH, т.е. вводимый катион щелочи не может быть одноименным открываемому иону.
5. Аналитическая работа № 2
Анализ смеси катионов третьей и четвертой аналитических групп
Анализируемый раствор может содержать
только катионы третьей (
,
)
и четвертой (
,
,
)
групп. Схема анализа приведена на рис. 3.
5.1. Определение III аналитической группы
определение
III аналитической группы,
одновременно с открытием содержащихся
в ней катионов
и
,
осуществляют путем осаждения сульфатов
серной кислотой (2 н.). Осаждение
проводят в две последовательные стадии.
На первой стадии осаждают белый осадок
сульфата бария (см. п. 2.3.1.). Выделение
сульфата кальция проводят во второй
стадии (из раствора 1) при нагревании с
добавлением новой порции серной кислоты
и этилового спирта
50 % от объема раствора (см. п. 2.3.2.).
После выделения
осадка 1, содержащего
,
и осадка 2, содержащего
,
полученный фильтрат (раствор 2)
содержит катионы четвертой амфотерной
группы (Zn2+, Cr3+,
Al3+).
5.2. Анализ раствора 2
Анализ раствора основан на переводе содержащихся в нем амфотерных металлов в анионную форму. основным реагентом является щелочь NaOH (6 н.).
Cr (III) по реакции (33) окисляют перекисью
водорода до Cr (VI), который
в щелочной среде образует хромат-ион
,
окрашивающий раствор в желтый цвет.
После растворения гидроксидов и окисления
хрома раствор нагревают на песчаной
бане до полного разложения H2O2
(прекращения выделения мелких
пузырьков газа). При наличии в исходном
растворе задачи иона
он имеет зеленую окраску. Поэтому, если
исходный раствор бесцветен, это
свидетельствует об отсутствии в нем
,
и следовательно, отпадает необходимость
использования при анализе пероксида
водорода.
5.3. Анализ раствора 3
Раствор 3 является сильно щелочным, содержащим алюминий, цинк и хром (VI). Хром открывают в отдельной порции раствора 3 (см. п. 2.4.2.).
Основная операция анализа раствора 3 отделение хрома и цинка от алюминия нейтрализацией щелочного раствора до рН5 соляной кислотой и хлоридом аммония. При этом гидроксид алюминия выпадает в осадок, а в растворе остаются CrO42 и цинк в форме аммиаката [Zn(NH3)4]2+. Отделение проводят следующим образом: сначала к раствору 3 добавляют избыток хлорида аммония до образования насыщенного раствора. Проверяют значение рН и если рН5, то раствор дополнительно нейтрализуют соляной кислотой.
После фильтрации реакционной смеси
выделяют осадок 3, содержащий
и избыток NH4Cl
и раствор 4, содержащий
и
.
Из раствора 4 цинк открывают согласно
п. 2.4.1.