V аналитической группы

Групповым реагентом на катионы V аналитической группы являются щелочи или гидроксид аммония, получаются гидроксиды металлов, нерастворимые в избытке реагента.

1. Реакция с щелочами и аммиаком: Mg²⁺ + 2 ОН- --> Mg(OH)₂ (белый аморфный)

Mg²+ + 2 NH₄ OH= Mg(OH)₂ + 2 NH₄⁺

Осадок не растворяется в щелочах, растворяется в НСl, H₂SO₄, CH₃COOH: Mg(OH)₂ + 2 Н⁺ -> Mg²⁺ + 2 Н₂О

2. Реакция с гидрофосфатом натрия Na₂HPO₄ (фармакопейная).

Реакцию проводят в аммиачном буфере:

Mg²⁺ + HPO₄^2- + NH₄OH = MgNH₄PO₄↓ + H₂O. (белый кристаллический) При проведении реакции в отсутствии катионов аммония и аммиака выпадает белый аморфный осадок MgHPO₄. Избыток NH₄ мешает выпадению NH₄MgPO₄. Осадок NH₄MgPO₄ растворяется в минеральных кислотах и в уксусной кислоте:

NH₄MgPO₄ + 3 НС1 - Н₃РО₄ + MgCl₂ + NH₄C1

NH₄MgPO₄+ 2 CHjCOOH = NH₄H₂PO₄ + (CH₃COO)₂Mg

Проведению реакции мешают катионы Li⁺, Ca²⁺, Sr², Ba²⁺ и др.

3. Реакция с магнезоном I - п - нитробензолазорезорцином.

В щелочной среде магнезон I, имеющий красную окраску, образует с катионами Мg²⁺,комплекс синего цвета, сорбирующийся на осадке Mg(OH)₂:

При малых концентрациях Mg²⁺ осадок не выделяется, а раствор окрашивается в синий цвет. Проведению реакции мешают Cd²⁺, Sn²⁺, Cr³⁺, Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺.

4.Реакция с 8- оксихинолином.

Реакцию проводят в аммиачной среде при рН = 8--13 (при нагревании).

Осадок растворим в минеральных кислотах и в уксусной кислоте. Проведению реакции мешают катионы, также образующие комплексы с 8 -оксихинолином (Cu²⁺, Zn²⁺. Cd²⁺, Fe³⁺ и др.).

5. Реакция с хинализарином.

Реакцию проводят в щелочной среде. Образуется синий осадок комплексного соединения - хинализарината магния состава MgL(OH), где НL - условное обозначение молекулы хинализарина:

При небольшом содержании катионов Mg²⁺в растворе осадок не выпадает, а раствор окрашивается в цвет. Проведению реакций мешают катионы алюминия.

6. Реакция с растворимыми карбонатами (Nа₂С0₃).

2 Mg²⁺+ 2 Nа₂С0₃ + Н₂О = (МgОН)₂С0_з (белый аморфный) +4 Nа + СО₂. Осадок (МgОН)₂С0_з,растворим в кислотах и в солях аммония.

7. Реакция с оксалатом аммония (NH₄)С₂О₄.

Mg²⁺+ (NH₄)С₂О₄ = Mg С₂О₄ (белый) + 2 NH₄

8. Катионы Mg²⁺ с дифенилкарбазидом (С₆Н₅ NHNH)₂С0 образуют комплекс красно-- фиолетового цвета.

Аналитические реакции сульфат-иона SO₄^2-

Анион первой аналитической группы,групповой реагент - хлорид бария ВаСl₂ в нейтральном или слабо­щелочном растворе

1.Реакция с катионами бария (фармакопейная).

Ва²⁺ + SO₄^2- --> BaSO₄ (белый мелкокристаллический)

BaSO₄ не растворяется в минеральных кислотах, за исключением концентрированной H₂SO₄, в которой он частично растворим с образованием Ba(HSO₄)₂:

BaSO₄ + H₂SO₄->Ba(HSO₄)₂

2.Реакция с катионами свинца.

РЬ^2т + SO₄²- -> PbSO₄. (белый кристаллический)

Осадок PbSO₄ частично растворяется в минеральных кислотах; растворяется в щелочах и в водных растворах ацетатов натрия CH₃COONa или аммония CH₃COONH₄ с образованием комплексных соединений:

PbSO₄ + 4 NaOH -- Na₂[Pb(OH)₄] + Na₂SO₄

3. Реакция с родизонатом бария.

На листок фильтровальной бумаги наносят каплю раствора ВаС1₂ и 1 каплю раствора родизоната натрия Na₂C₆Oe или родизоновый кислоты Н₂Сб0₆. На бумаге возникает красное пятно родизоната бария. На это пятно наносят 1-2 капли раствора, содержащего сульфат - ионы (Na₂SO₄, K₂~SO₄ или H₂SO₄ разбавленной). Пятно обесцвечивается.

28. Приведите уравнения реакций идентификации ацетата ртути (I). Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.

Hg₂²⁺

Вторая группа катионов.

1.Групповой реагент – соляная кислота.

Hg₂²⁺ + 2Cl^- = Hg₂Cl₂↓.

Хлорид ртути взаимодействует с гидроксидом аммония, образуя хлорид меркураммония [Hg(NH₂)]Cl, и металлическую ртуть, вследствие чего осадок чернеет:

Hg₂Cl₂ + 2NH₄OH = [Hg(NH₂)]Cl↓ + Hg↓ + NH₄Cl + 2H₂O.

2. Катион ртути способен восстанавливаться в присутствии восстановителей (Sn²⁺, Cu) до металлической ртути:

Hg₂²⁺ + Sn²⁺ = 2Hg↓ + Sn⁴⁺;

Hg₂²⁺ + Cu = 2Hg↓ + Cu²⁺.

Образуется осадок черного цвета.

3. Реакция с солями йодистоводородной кислоты:

Hg₂²⁺ + 2I^- = Hg₂I₂↓.

Образуется грязно-зеленый осадок йодида ртути (I), растворимый в избытке реагента с образованием тетраиодо(II)меркурата калия и черного осадка металлической ртути:

Hg₂I₂ + 2KI = K₂[HgI₄] + Hg↓.

4. Реакция со щелочами:

Hg₂²⁺ + 2OH^- = Hg₂O↓ + H₂O.

В результате реакции образуется неустойчивый гидроксид ртути (I), разлагающийся на оксид ртути (I) черного цвета и воду.

5. Реакция с хроматом калия:

Hg₂²⁺ + CrO₄^2- = Hg₂CrO₄v.

Образуется кирпично-красный осадок хромата ртути, растворимый в азотной кислоте.

ацетат - ион CH₃COO'

Общего группового реагента нет. Анионы III группы

1.Реакция с хлоридом железа (III) (фармакопейная).

При рН = 5-8 ацетат - ион с катионами Fe(III) образует растворимый темно - красный (цвета крепкого .чая) ацетат или оксиацетат железа (III).

В водном растворе он частично гидролизуется; подкисление раствора минеральными кислотами подавляет гидролиз и приводит к исчезновению красной окраски раствора.

3 СНзСООН + Fe -->* (CH₃COO)₃Fe + 3 Н⁺

При кипячении из раствора выпадает красно-бурый осадок основного ацетата железа (III):

(CH₃COO)₃Fe + 2 Н₂О <- Fe(OH)₂ CH₃COO + 2 СН₃СООН

2.Реакция с серной кислотой.

Ацетат - ион в сильно кислой среде переходит в слабую уксусную кислоту, пары которой имеют характерный запах уксуса:

CH₃COO^-  + H⁺ =CH₃COOH.

3.Реакция образования уксусноэтилового эфира (фармакопейная).

CH₃COO^- + H⁺ =CH₃COOH,

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O.

В кислой среде выделяется уксусная кислота, которая со спиртами образует летучие эфиры, обладающие характерным запахом.

29. Приведите уравнения реакций идентификации сульфида стронция. Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.

Sr²⁺-Третья группа катионов. Групповой реагент - разбавленная серная кислота и ее соли, образующие с катионами данной группы малорастворимые сульфаты, нерастворимые в воде, кислотах и щелочах:

1. Sr²⁺ + SO₄^2- = SrSO₄↓.

2. Окрашивание пламениЛетучие соли стронция окрашивают пламя горелки в карминово-красный цвет.

3. Карбонат аммония (NH₄)₂CO3 При взаимодействии с растворами солей стронция осаждает карбонат стронция белого цвета, растворимый в уксусной, соляной и азотной кислотах:

SrCl₂ + (NH₄)₂CO₃ = SrCO₃+ 2NH₄Cl

4. Насыщенный раствор гипса CaSO₄ ^. 2H₂O (гипсовая вода) образует с ионами Sr²⁺ белый осадок сульфата стронция:

Sr²⁺ + SO₄^2- = SrSO₄

Сульфид-ион:вторая аналитическая группа. Групповой реагент - Нитрат серебра AgNO₃ и присутствии HNO₃

1. 2Ag⁺ + S^2- = Ag₂S↓   Черный

2. Реакция с кислотами

Na₂S + H₂SO₄ = H₂S + Na₂SO₄.

Выделение сероводорода легко обнаружить по запаху или по почернению бумажки, смоченной раствором ацетата свинца:

Pb(CH₃COOH)₂ + H₂S = PbS + 2CH₃COOH.

3. Реакция с солями кадмия

Na₂S + Cd(NO₃)₂ = CdS + 2NaNO₃.

При добавлении к раствору, содержащему сульфид-ион, солей кадмия образуется желтый осадок сульфида кадмия.

4. Реакция с нитрозопентациано(II)ферратом натрия (нитропруссидом натрия)

Na₂[Fe(CN)₅NO] + Na₂S = Na₄[Fe(CN)₅NOS].

Раствор окрашивается в красно-фиолетовый цвет вследствие образования комплекса

5. Реакция с нитратом серебра:

S^2- + 2Ag⁺ = Ag₂S↓.

Нитрат серебра образует с сульфид-ионом черный осадок сульфида серебра, нерастворимый в NH₄OH, Na₂S₂O₃ и KCN, но растворимый при нагревании в 2 М HNO₃. Мешающих обнаружению анионов нет.

6. Реакция с гидроксокомплексом свинца Pb(OH)₄^2-:

Pb²⁺ + 2OH^- = Pb(OH)₂↓,

Pb(OH)₂ + 2OH^- = Pb(OH)₄^2-,

S^2- + Pb(OH)₄^2- = PbS + 4OH^-.

Гидроксокомплекс свинца образует с сульфид-ионом черный осадок PbS, растворимый при нагревании в 2 М HNO₃:

3PbS + 8HNO₃ = 3Pb(NO₃)₂ + 3S + 2NO + 4H₂O.

30. Приведите уравнения реакций идентификации калия фосфата. Укажите аналитические эффекты реакций, особенности их выполнения. К каким аналитическим группам относятся катион и анион, входящие в состав соли? Укажите групповой реагент, аналитический эффект при действии группового реагента.

Катион калия

I Аналитическая группа характеризуется отсутствием группового реагента

1 . Реакция с гидротартратом натрия или (винной кислотой) в присутствии ацетата натрия (рН=7)

K⁺ + HC₄H₄O₆^- = KHC₄H₄O₆↓.бел. крист.

2. Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия (рНлюбая кроме сильных кислот и сильных щелочей, т.к. реагент разлагается)

2K⁺ + Na₃[Co(NO₂)₆] = NaK₂[Co(NO₂)₆]↓ + 2Na⁺. желт, крист.,

Реакция с гексанитрокупратом (II) натрия и свинца.

2К⁺ + Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] = K₂Pb[Cu(NO,)₆] | черн. кубические крист. + 2Na⁺

4. Окрашивание пламени газовой горелки - в фиолетовый цвет.

Фосфат-ион

анион I аналитической группы-глорид бария BaCl₂ или нитрат бария Ba(NO₃)₂. При взаимодействии анионов первой группы с катионом бария в растворе образуются осадки соответствующих бариевых солей:

1.Реакция с ВаС1₂.

2 РО₄^3- + 3 Ва²⁺ -= Ва₃(РО₄)₂ (белый)

НРО₄²- + Ва²⁺ -+ ВаНРО₄ (белый)

В аммиачной среде реакция гидрофосфат- ионов с катионами бария приводит к образованию осадка среднего ортофосфата бария Ва₃(РО₄)₂:

2 НРО₄^2- + 3 Ва²⁺ + 2 NH₃ -> Ва₃(РО₄)₂ + 2 NH₄⁺

Свежеосажденный осадок Ва₃(РО₄)₂ растворяется в FfNO₃, HC1, СН₃СООН.

2.Реакция с нитратом серебра (фармакопейная).

Реакцию проводят в нейтральной среде:

РО₄³- + 3 Ag⁺ -> Ag₃PO₄ (желтый)

Осадок растворяется в азотной кислоте, в концентрированном аммиаке.

3.Реакция с магнезиальной смесью (фармакопейная)

Гидрофосфат - ион НРО₄²~ при взаимодействии с магнезиальной смесью (MgCI₂ + NH4CI + NH₃) образует белый мелкокристаллический осадок магнийаммонийфосфата NH₄MgPO₄:

HPO₄^2- + NH₄OH + Mg²⁺ = MgHPO₄↓ + H₂O.

4. Реакция с молибдатом аммония (фармакопейная). Реакцию проводят в азотнокислой среде при нагревании:

PO₄^3- + NH₄⁺ + 12MoO₄^2- + 24H⁺ = (NH₄)₃P(Mo₃O₁₀)₄↓ + 12H₂O.

Выпадает желтый осадок фосфоромолибдата аммония.

Эта формула к первому разделу к 10 вопросу к нитритомерии.

Нитритометрическое определение стрептоцида основано на реакции диазотирования:

     NH₂                                                   N ≡N⁺                                                                              

     +  NaNO₂ +   НС1 ↔                      Сl ^-  + NaC1+ 2Н₂О

  SO₃H                                           SO₃H                                             

                    

7