Лабораторная работа № 6.

Тема: «ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ

V аналитической группы».

Содержание типовой

задачи деятельности:

Разрабатывать и обосновывать новые методы по внедрению новых технологий.

Умения:

Отработать практические навыки и углубить теоретические знания по частным реакциям катионов пятой группы.

Организация и оснащения рабочего места:

Штатив с пробирками, пробиркодержатели, спиртовки, спички, хими - ческая посуда.

Реактивы:

(NH₄)₂S, FeCL₃, MnSO₄, NaBiO₃ (кристалл.), NaOH, H₂O , NH₄OH, Na₂S, HCl, MgCL₂, HNO₃, NH₄Cl (крист), NH₄CNS, K₄[Fe (CN)₆], K₃ [Fe (CN)₆ ],

CH₃COOH.

Правила техники безопасности:

В химической лаборатории необходимо соблюдать осторожность, поддерживать порядок и чистоту на рабочем месте. Выполнять следует только те опыты, которые предусмотрены заданием. Избыток реактивов нельзя высыпать или выливать из пробирки в общую реактивную склянку.

Межпредметная связь:

Неорганическая химия, технологический контроль в общественном питании, основы экологии.

Теоретические основы:

К пятой аналитической группе катионов относятся ионы Fe²⁺ , Fe⁺³ , Mg⁺² , Mn⁺² . Ионы Fe⁺² , Fe⁺³ , и Mn⁺² являются катионами d – элементов, ион Mg⁺² – катион s – элемента. Ионы Mn⁺² , Mg⁺² – бесцветные, ионы Fe⁺² – бледно-зеленые, а ионы Fe⁺³ – желтые.

Нитраты, хлориды, сульфаты и ацетаты катионов пятой группы хорошо растворимы в воде. Соли других катионов этой же группы также подвергаются гидролизу и имеют кислую реакцию среды. Карбонаты катионов Fe⁺² , Fe⁺³ , Mn⁺² и Mg⁺² не растворяются в воде. Из–за гидролиза они переходят в гидроксиды, если растворимость гидроксидов меньше растворимости карбонатов. Фосфаты катионов пятой группы менее растворимы в воде, чем их гидрофосфаты. Среди катионов пятой группы ионы железа и марганца имеют переменную степень окисления, а ионы магния – постоянную. Для ионов железа и марганца характерны окислительно-восстановительные реакции. Наибольшую окислительную способность соединения марганца проявляют в кислой среде. Катионы Fe⁺² , Fe⁺³ и Mn⁺² легко образуют комплексные соединения.

Групповым реагентом на катионы пятой аналитической группы является гидроксид натрия. При действии гидроксида натрия все катионы пятой группы образуют нерастворимые в воде гидроксиды. Гидроксиды катионов пятой группы не растворяются в избытке щелочи и в растворе аммиака в отличие от гидроксидов катионов четвертой и шестой групп.

На воздухе эти гидроксиды окисляются кислородом и осадки становятся бурыми:

4Fe (OH) ₂ + O₂ + H₂O = 4Fe (OH) ₃

2Mn (OH) ₂ + O₂ + H₂O  2Mn (OH) ₄  MnO (OH)

При взаимодействии едких щелочей с солями Fe³⁺ выпадает бурый студенистый осадок Fe(OH)₃ , а с солями магния – белый аморфный осадок Mg(OH)₂.

FeCl₃ +3KOH = Fe (OH)₃  +3KCl

MgCl₂ +2KOH = Mg (OH)₂  +2KCl

Осадок гидроксида магния Mg(OH) хорошо растворяется в кислотах и растворах аммонийных солей:

Mg (OH)₂ +2H⁺ = Mg +2H₂O

Mg (OH)₂ +2NH₄⁺ = Mg +2NH₄OH

Многие свежеосажденные гидроксиды и сульфиды катионов пятой группы часто получаются в коллоидном состоянии.