Лабораторна робота №3

Тема: Якісні реакції катіонів ІІІ аналітичної групи

Мета:

• проведення якісних реакцій катіонів ІІІ аналітичної групи напівмікрометодом;

• отримання умінь по складанню відповідних рівнянь реакцій в молекулярному та іонному вигляді, робити висновки.

Забезпечення:

Прилади: пробірки, планшетки, скляна паличка, промивалка, спиртівка, пробіркоутримувач, фільтрувальний папір.

Реактиви: Zn(NO₃)₂, FeCl₃, AlCl₃, MnCl₂, CrCl₃, NH₄OH, NaOH, HCl, H₂SO₄, K₄[Fe(CN)₆], NH₄SCN, H₂O₂, NaBiO₃, НNO₃, Со(NO₃)₂, спиртовий розчин алізарину.

Правила роботи і техніка безпеки

1. Працюючи з кислотами та лугами, поводьтесь обережно – дають опіки.

2. Працюйте самостійно, чітко оформляйте лабораторний журнал.

Завдання лабораторної роботи

1. Дослідити властивості катіона цинку Zn²⁺;

2. Дослідити властивості катіона алюмінію Al³⁺;

3. Дослідити властивості катіона феруму(ІІІ) Fe³⁺;

4. Дослідити властивості катіона хрому(ІІІ) Сr³⁺;

5. Дослідити властивості катіона мангану(ІІ) Mn²⁺.

Хід роботи

Реакції катіона цинку Zn²⁺:

• Реакція на Zn²⁺ - іон сухим способом (утворення „рінманової зелені”)

На смужку фільтрувального паперу нанести 1-2 краплі водного розчину сульфату цинку і стільки ж крапель нітрату кобальту(ІІ), підсушити і спалити папір. Яке забарвлення має зола? Записати рівняння реакції.

• Взаємодія з їдкими лугами

У дві луночки планшетки прилити по 2-3 краплі розчину солі цинку та по 2 краплі розчину лугу. Що спостерігаєте? До осаду, що утворився, в одну луночку додайте кислоту, а в другу – луг. Що спостерігаєте? Який висновок можна зробити про властивості гідроксиду цинку? Скласти рівняння відповідних реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

Реакції катіона алюмінію Al³⁺:

• Взаємодія з лугами

До 5-10 крапель розчину солі алюмінію добавити по краплях розчин лугу до утворення білого осаду. Осад розділити на дві частини. До одної частини добавити розчин кислоти, а до другої – розчин лугу у надлишку. Опишіть спостереження. Які властивості виявляє гідроксид алюмінію? Відповідь підтвердити складанням рівнянь реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

• Реакція на Al³⁺-іон сухим способом (утворення „тенарової сині”)

На смужку фільтрувального паперу послідовно нанести по 2 краплі розчинів солей алюмінію і нітратної кислоти. Смужку витримати в теплому повітрі (над пісковою банею), після чого змочити пляму краплею розбавленого розчину кобальт(ІІ) нітрату і спалити. Яке забарвлення має зола? Скласти рівняння відповідної реакції.

Реакції катіона феруму Fe³⁺:

• Взаємодія з їдкими лугами

У дві луночки планшетки прилити по 2-3 краплі розчину ферум (ІІІ) хлориду та по 2 краплини розчину лугу. Що спостерігаєте? До осаду, що утворився, в одну луночку додайте кислоту, а в другу – луг. Що спостерігаєте? Який висновок можна зробити про властивості ферум(ІІІ) гідроксиду. Записати рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді.

• Реакція з гексаціанофератом (ІІ) калію К₄[Fe(CN)₆]

У луночку планшетки для крапельного аналізу внести 3-4 краплі розчину солі FeCl₃, добавити стільки ж крапель розчину К₄[Fe(CN)₆]. Що спостерігаєте? Перевірити розчинність утвореного осаду в кислотах, зробити висновок. Скласти рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді.

• Реакція з калій тіоціонатом (роданідом калію) КSCN

У луночку планшетки для крапельного аналізу добавити 2-3 краплі розчину солі FeCl₃, потім стільки ж крапель розчину КSCN. Що спостерігаєте? Скласти рівняння відповідної реакції в молекулярному вигляді.

Реакції катіона хрому Сr³⁺:

• Взаємодія з їдкими лугами

У дві луночки планшетки додати 2-3 краплі CrCl₃ та 1-2 краплі лугу. Опишіть спостереження. В одну луночку додати надлишок лугу, а в другу – надлишок кислоти. Описати спостереження. Про які властивості хром(ІІІ) гідроксиду свідчать ці реакції ? Записати рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

• Окислення катіона Сr³⁺ до хромат-аніона в кислому середовищі (реакція з пероксидом водню в лужному середовищі)

У пробірку налити 3-4 краплі розчину солі СrCl₃, додати 2-3 краплі розчину пероксиду водню Н₂О₂ і 4 краплі розчину натрій гідроксиду. Вміст пробірки нагріти протягом 3-4 хв. Описати спостереження. Скласти рівняння відповідної окислювально-відновної реакції.

Реакції катіона мангану Mn²⁺:

• Реакція з розчином лугу

У дві луночки планшетки додати 2-3 краплі МnCl₂ та 2-3 краплі лугу. Описати спостереження. В одну луночку додати надлишок лугу, а в другу – надлишок кислоти. Описати спостереження. Про які властивості манган(ІІ) гідроксиду свідчать ці реакції ? Записати рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

• Окислення Mn²⁺вісмутатом натрію NaBiO₃ до МnО₄^2-

У пробірку налити 5-6 крапель розчину манган(ІІ) сульфату, добавити 2-3 кристали NaBiO₃, прилити 5-6 крапель нітратної кислоти і 2-3 краплі розчину АgNO₃. Суміш нагріти на водяній бані. Описати спостереження. Скласти рівняння відповідної окислювально-відновної реакції.

Оформлення результатів роботи:

№ п/п	Досліджуваний іон	Реактив	Умови реакції	Аналітичний ефект	Рівняння реакції
І. Якісні реакції катіонів ІІІ аналітичної групи
	Zn2	Co(NO3)2 кобальт(ІІ) нітрат
	Zn2	КОН калій гідроксид
	Zn(OH)2	Надлишок КОН
	Zn(OH)2	НСІ
№ п/п	Досліджуваний іон	Реактив	Умови реакції	Аналітичний ефект	Рівняння реакції
	АІ3+	КОН калій гідроксид
	АІ(ОН)3	Надлишок КОН
	АІ(ОН)3	НNO3
	АІ3+	Co(NO3)2 кобальт(ІІ) нітрат
	Fe3+	КОН калій гідроксид
	Fe(ОН)3	Надлишок КОН
	Fe(ОН)3	Н2SO4
№ п/п	Досліджуваний іон	Реактив	Умови реакції	Аналітичний ефект	Рівняння реакції
	Fe3+	К4[Fe(CN)6]: гексаціаноферат(ІІ) калію
	Fe 4[Fe(CN)6]3	НСІ
	Fe3+	КSCN роданід калію
	Сr3+	КОН калій гідроксид
	Сr(ОН)3	Надлишок КОН
	Сr(ОН)3	НNO3
№ п/п	Досліджуваний іон	Реактив	Умови реакції	Аналітичний ефект	Рівняння реакції
	Сr3+	Н2О2 пероксид водню
	Mn2+	КОН калій гідроксид
	Mn(ОН)2	Надлишок КОН
	Mn(ОН)2	НСІ
	Mn2+	NaBiO3

Зробити висновок по роботі.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота №4

Тема: Якісні реакції катіонів ІV аналітичної групи

Мета:

• дослідження якісних реакцій катіонів ІV аналітичної групи;

• отримання умінь по складанню рівнянь реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

Забезпечення:

Прилади: пробірки, планшетки, скляна паличка, промивалка.

Реактиви: AgNO₃, K₂CrO₄, NaCl, KI, NH₄OH, NaOH, HCl, CuSO₄, Pb(NO₃)₂

Правила роботи і техніка безпеки

1. Працюючи з кислотами та лугами поводьтесь обережно – дають опіки.

2. Працюйте самостійно, чітко оформляйте лабораторний журнал.

Завдання лабораторної роботи

1. Дослідити властивості катіона аргентуму(І) Ag⁺;

2. Дослідити властивості катіона купруму (ІІ) Cu²⁺;

3. Дослідити властивості катіона плюмбуму (ІІ) Pb²⁺.

Хід роботи

І. Реакції катіона срібла (аргентуму) Ag⁺:

• Взаємодія з хлоридною кислотою НСІ

У пробірку прилити 2-3 краплі розчину солі аргентум(І) нітрату, додати 1-2 краплі хлоридної кислоти. Що спостерігаєте? До отриманого осаду додати розчин амоній гідроксиду NH₄OH. Описати спостереження. Записати рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді.

• Взаємодія з калій хроматом (VІ) K₂CrO₄

У пробірку прилити 2-3 краплі розчину аргентум(І) нітрату, додати стільки ж розчину калій хромату(VІ). Що спостерігаєте? Записати рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

• Взаємодія з калій йодидом КІ

У лунку планшетки прилити 2-3 краплі аргентум (І) нітрату, додати стільки ж розчину калій йодиду. Що спостерігаєте? Записати рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді.

ІІ. Реакції катіона міді (купруму) Cu²:

• Взаємодія з їдкими лугами

У пробірку прилити 2-3 краплі розчину купрум(ІІ) сульфату та 2 краплини розчину лугу. Що спостерігаєте? Осад, що утворився, розділити на дві частини. Першу частину осаду підігріти на водяній бані, спостерігати утворення осаду чорного кольору. Другу частину осаду розчинити у розчині гідроксиду амонію. Записати рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді.

• Взаємодія з амоній гідроксидом NH₄OH

У пробірку прилити 2-3 краплі розчину купрум(ІІ) сульфату, 1-2 краплі розбавленого розчину амоній гідроксиду. Що спостерігаєте ? Додати надлишок розчину NH₄OH. Описати спостереження. Скласти відповідні рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

ІІІ. Реакції катіона плюмбуму (свинццю) Pb²⁺:

• Взаємодія з калій йодидом КІ

У пробірку прилити розчин Pb(NO₃)₂, додати на холоді розчин калій йодиду. Що спостерігаєте? Записати рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді.

• Взаємодія з їдкими лугами КОН (NaОН)

У дві луночки планшетки додати 2-3 краплі Pb(NO₃)₂, та 1-2 краплі лугу, спостерігати виділення осаду білого кольору. В одну луночку додати надлишок лугу, а в іншу ‑ нітратну кислоту. Опишіть спостереження. Про які властивості плюмбум(ІІ) гідроксиду свідчать ці реакції? Записати рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді.

• Взаємодія з хлоридною кислотою НСІ

У пробірку прилити 2-3 краплі розчину Pb(NO₃)₂ і стільки ж розчину хлоридної кислоти. Що спостерігаєте? До розчину з осадом додати 5-6 крапель дистильованої води і підігріти на киплячій водяній бані до розчинення осаду. Потім розчин охолодити. Описати спостереження.

Оформлення результатів роботи:

№ п/п	Досліджуваний іон	Реактив	Умови реакції	Аналітичний ефект	Рівняння реакції
Якісні реакції катіонів ІV аналітичної групи
	Ag+	НСІ
	АgCI	NH4OH амоній гідроксид
	Ag+	K2CrO4 калій хромат(VI)
№ п/п	Досліджуваний іон	Реактив	Умови реакції	Аналітичний ефект	Рівняння реакції
	Ag2CrO4	НNО3
	Ag+	КІ йодид калію
	Cu2	КОН калій гідроксид
	Cu(ОН)2	NH4OH амоній гідроксид
	Cu(ОН)2		нагрівання
	Cu2	NH4OH амоній гідроксид в еквівалентній кількості та в надлишку
№ п/п	Досліджуваний іон	Реактив	Умови реакції	Аналітичний ефект	Рівняння реакції
	Pb2+	КІ йодид калію
	Pb2+	КОН калій гідроксид
	Pb(ОН)2	Надлишок КОН
	Pb2+	НСІ хлоридна кислота
	PbСІ2		нагрівання

Пояснити, як можна розділити катіони Ag⁺ і Pb²⁺ в суміші, користуючись розчинністю їх хлоридів в гарячій воді?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пояснити, як можна розділити суміш катіонів Рb²⁺ та Сu²⁺. Відповідь підтвердити складанням рівнянь відповідних хімічних реакцій.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Зробити висновок по роботі.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________