Контрольные вопросы
1. Что такое золь? гель?
2. Чем коллоидные растворы отличаются от истинных?
3. Что такое коагуляция? В чем причина коагулирующего действия растворов электролитов?
4. Что такое адсорбция?
5. Изобразите схему строения коллоидной мицеллы, полученной при взаимодействии сильноразбавленных растворов CH3COOAg и КСl при небольшом избытке раствора CH3COOAg. Запишите формулу коллоидной мицеллы. Какой из ионов – Са2+, Al3+, SO42‾, Cl‾ – сильнее коагулирует данный золь?
Лабораторная работа № 8 качественный анализ химических веществ Теоретическое введение
Качественный анализ позволяет установить, из каких химических элементов, ионов, групп атомов и молекул состоит анализируемое вещество.
При исследовании состава неизвестного вещества начинают с анализа сухого вещества, который включает следующие операции:
1) определение окраски бесцветного пламени горелки при внесении в пламя анализируемого вещества. Некоторые вещества способны окрашивать бесцветное пламя горелки в характерные цвета: соединения натрия окрашивают пламя в желтый цвет, соединения калия – в фиолетовый, соединения кальция – в кирпично-красный, бария – в желто-зеленый, меди – в зеленый;
2) термическое разложение вещества. При нагревании вещества происходит возгонка этого вещества либо его разложение с выделением газообразных продуктов. Например, выделение кислорода свидетельствует о присутствии богатых кислородом соединений: пероксидов, нитратов, хлоратов, перманганатов; выделение диоксида углерода СО2 – о присутствии карбонатов и органических соединений; выделение аммиака – о присутствии солей аммония;
3) растворение вещества в воде, кислотах, щелочах и других растворителях.
Полученные растворы анализируют при помощи качественных реактивов (реагентов) – веществ, вызывающих характерные превращения исследуемых веществ: образование осадков нерастворимых соединений определенного цвета, либо характерное окрашивание исследуемого раствора, либо образование определенных газообразных веществ.
Аналитические реакции проводят с реактивами, образующими характерные продукты реакции, которые легко установить, не прибегая к специальным методам исследования. Зная состав образовавшегося продукта реакции, делают вывод о наличии в составе анализируемого вещества того или иного искомого элемента или иона.
Некоторые ионы легко распознать при помощи следующих качественных реакций:
а) Ион Ва2+ - при помощи раствора серной кислоты H2SO4:
Ba2+ + SO → BaSO4 ↓
Осадок BaSO4 имеет белый цвет и не растворяется в кислотах.
б) Ион NH - при нагревании анализируемого раствора с NaOH:
В результате реакции выделяется аммиак NН3, обладающий резким характерным запахом.
в) Ион SO - при взаимодействии с BaCl2 образуется белый осадок BaSO4.
г) Ионы Cl–, Br –, I –, S –, РO - при реакции с AgNO3. В результате образуются нерастворимые в воде осадки характерного цвета: AgCl – белый, AgBr – желтоватый, AgI – бледно-желтый, Ag2S – черный, Ag3PO4 – ярко-желтый.
д) Ион СО - при взаимодействии с НСl, сопровождающимся выделением углекислого газа, не имеющего цвета и запаха:
СО + 2H+ → СО2 ↑ + Н2О
Образовавшийся СO2 пропускают через раствор гидроксида кальция Са(ОН)2 и по помутнению этого раствора судят о присутствии карбонат-иона в составе анализируемого вещества:
СO2 +Са(ОН)2 → СаСО3↓ + Н2О
е) Ион Fе3+ - при взаимодействии с роданидом аммония NH4CNS или гекса-цианоферратом (II) калия К4 [Fe(CN)6]:
Fe3+ + 3CNS–→Fe(CNS)3
4Fe3+ +3[Fe(CN)6]4–→Fе4[Fе(СN)6]3
В результате этих реакций образуются окрашенные слабо диссоциирующие соединения – кроваво-красный роданид железа (III) и синий гексацианоферрат (II) железа (III).
ж) Ион Fe2+ - при реакции с гексацианоферратом (III) калия K3[Fе(СN)6], в результате чего образуется турнбулева синь:
3Fе2++2[Fe(CN)6]3–→Fе3[Fе(СN)6]2.