- •Общие указания к ведению лабораторного журнала
- •Аналитическая кислотно-основная классификация катионов
- •I группа катионов
- •Характерные реакции катионов калия
- •1. Реакция с гексанитрокобальтатом(III) натрия.
- •2. Окрашивание пламени.
- •Характерные реакции катионов натрия
- •1. Реакция с гексагидроксостибатом(V) калия.
- •2. Окрашивание пламени.
- •Характерные реакции катионов аммония
- •1. Реакция с едкими щелочами.
- •2. Реакция с реактивом Несслера.
- •Ход анализа смеси катионов I группы
- •1. Обнаружение катионов аммония.
- •2. Обнаружение катионов натрия.
- •3. Удаление катионов аммония и проверка на полноту удаления.
- •4. Обнаружение катионов калия.
- •II группа катионов
- •Общие реакции катионов второй группы
- •1. Реакция с соляной кислотой, свойства хлоридов.
- •2. Реакции с едкими щелочами.
- •3. Реакция с раствором аммиака.
- •4. Реакция с хроматом калия.
- •5. Реакция с иодидом калия.
- •6. Реакция с карбонатом натрия.
- •Характерные реакции катионов свинца
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •Характерные реакции катионов ртути
- •1. Реакция с раствором аммиака.
- •Характерные реакции катионов серебра
- •2. Восстановление катионов серебра до металлического.
- •Ход анализа смеси катионов II группы
- •III группа катионов
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •2. Реакция с гипсовой водой.
- •3. Реакция с бихроматом и хроматом калия.
- •4. Окрашивание пламени.
- •Характерные реакции катионов бария
- •1. Реакция с бихроматом калия
- •Характерные реакции катионов стронция
- •1. Осаждение гипсовой водой.
- •Характерные реакции катионов кальция
- •1. Микрокристалоскопическая реакция с серной кислотой.
- •Ход анализа смеси катионов III группы
- •1. Открытие и отделение катионов бария.
- •Вопросы по I-III группам катионов
- •Ход анализа смеси катионов I–III групп
- •1. Предварительные испытания
- •2. Открытие катионов I группы дробным методом
- •3. Систематический ход анализа. Осаждение катионов II–III групп
- •4. Анализ осадка. Обнаружение катионов II группы
- •IV группа катионов
- •Общие реакции катионов IV группы
- •1. Реакция с едкими щелочами, свойства гидроксидов.
- •2. Реакция с раствором аммиака.
- •3. Реакция с карбонатом натрия.
- •Характерные реакции катионов алюминия
- •1. Реакция с ализарином.
- •Характерные реакции катионов хрома
- •1. Реакции окисления Cr(III) до Cr(VI).
- •2. Реакция соосаждения.
- •Характерные реакции катионов цинка
- •1. Реакция с гексоцианоферратом калия (II).
- •2. Реакция с дитизоном.
- •3. Реакция с сероводородной водой.
- •Характерные реакции катионов Sn(II) и Sn(IV)
- •1. Реакции восстановления, проводимые солями олова(II).
- •2. Реакции окисления, производимые Sn(II).
- •4. Реакция с диметилглиоксимом.
- •Ход анализа смеси катионов IV группы
- •V группа катионов
- •Общие реакции катионов V группы
- •1. Реакция с едкими щелочами, свойства гидроксидов.
- •2. Реакция с раствором аммиака.
- •3. Реакция с карбонатом натрия.
- •Характерные реакции катионов железа(II)
- •1. Реакция с гексацианоферриатом калия.
- •2. Реакция с диметилглиоксимом (реактив Чугаева).
- •Характерные реакции катионов железа(III)
- •1. Реакция с гексацианоферроатом калия.
- •2. Реакция с тиоцианатом аммония (калия).
- •3. Реакция с иодидом калия.
- •Характерные реакции катионов марганца
- •Характерные реакции катионов магния
- •1. Реакция с гидрофосфатом натрия.
- •Характерные реакции катионов висмута
- •2. Реакция с иодидом калия.
- •3. Реакция со щавелевой кислотой.
- •Ход анализа смеси катионов V группы
- •VI группа катионов
- •Общие реакции катионов VI группы
- •1. Реакция с раствором аммиака.
- •2. Реакция с едкими щелочами.
- •Характерные реакции катионов меди
- •1. Реакция с иодидом калия.
- •2. Реакция с гексацианоферроатом калия.
- •3. Реакция с тиосульфатом натрия.
- •Характерные реакции катионов ртути(II)
- •Характерные реакции катионов кобальта
- •1. Реакция с тиоцианатом аммония (калия).
- •Характерные реакции катионов никеля
- •1. Реакция с диметилглиоксимом (реактивом Чугаева).
- •Характерные реакции катионов кадмия
- •1. Реакция с сероводородом.
- •Ход анализа смеси катионов VI группы
- •Вопросы по IV-VI группам катионов
- •I. Предварительные испытания
- •II. Обнаружение некоторых катионов дробным методом (в растворе задачи)
- •III. Систематический ход анализа (раствор задачи)
- •1.4. Удаление PbSo4.
- •1.5. Переведение сульфатов катионов III группы в карбонаты.
- •1.6. Растворение карбонатов III группы.
- •2.4. Отделение катионов VI группы.
- •IV. Систематический ход анализа (осадок задачи)
VI группа катионов
К VI группе относятся катионы Cu2+, Hg2+, Co2+, Ni2+, Cd2+. Групповой реагент – избыток концентрированного раствора NH3, образующего с данными катионами комплексные растворимые аммиакаты состава [Me(NH3)n]2+. Из изученных групп аналогичной способностью обладают Ag+ и Zn2+.
Общие реакции катионов VI группы
1. Реакция с раствором аммиака.
При действии раствора NH3 на соли Cu2+и Ni2+ сначала образуется осадок основных солей состава Me2(OH)2SO4, которые легко растворяются в избытке NH3 с образованием аммиакатов:
↓Cu2(OH)2SO4 + 6NH3 ⇆ 2[Cu(NH3)4]2++SO42- + 2OH-
↓Ni2(OH)2SO4 + 12NH3 ⇆ 2[Ni(NH3)4]2+ + 2OH-
Аммиакат никеля – синего цвета, меди – интенсивно-синего цвета.
Катионы кадмия образуют осадок Cd(OH)2, легко растворимый в избытке реагента с образованием бесцветного цвета:
↓Cd(OH)2 + 4NH3 ⇆ [Cd(NH3)4]2++ 2OH-
Катионы Hg2+ осаждаются раствором NH3 в виде белого осадка комплексной соли:
Hg2++ 2NH3 + Cl- ⇆ [HgNH2]Cl + NH4+
растворимой в избытке 25% NH3:
[HgNH2]Cl + 4NH3 + 2H2O ⇆ [Hg(NH3)4]2+ + NH4+ + OH- + Cl-
С катионами Co2+ на первой стадии образуется синий осадок гидроксосоли, растворяющейся в концентрированном аммиаке:
↓CoOHCl + 6NH3 ⇆ [Co(NH3)6]2+ + OH- + Cl-
Аммиакат кобальта – грязно-жёлтого цвета. При стоянии на воздухе раствор постепенно краснеет вследствие перехода аммиаката Сo2+ в Co3+. Разрушить аммиачные комплексы можно действием кислот:
[Me(NH3)n]2+ + nH+ ⇆ Me2+ + nNH4+
Выполнение реакции. К небольшим объёмам растворов солей VI группы катионов по каплям добавлять раствор аммиака. Что наблюдается? Записать уравнения происходящих реакций и цвета образующихся соединений.
2. Реакция с едкими щелочами.
NaOH или KOH с катионами VI группы, взятые в отношении 2:1, образуют осадки гидроксидов, обладающих различными свойствами:
Hg(OH)2 – неустойчив и моментально разлагается с образованием жёлтого оксида HgO.
Cu(OH)2 – дегидратируется при нагревании, превращаясь в CuO.
Cu(OH)2 – растворяется в щелочах, растворе аммиака, а также в органических соединениях, содержащих OH--группы, например, в глицерине, винной кислоте, ЭДТА с образованием внутрикомплексных солей.
Cd(OH)2 – белый осадок, обладающий аналогичной растворимостью.
Ni(OH)2 – бледно-зеленый осадок, растворяется в кислотах и избытке раствора аммиака.
Co(OH)2 – на воздухе буреет, постепенно превращаясь в Co(OH)3:
4Co(OH)2↓+ O2 + 2H2O ⇆ 4Co(OH)3↓
Добавление недостатка щелочи к растворам солей VI группы приводит к образованию гидроксосолей.
Выполнение реакции. Получить осадки гидроксидов, отметить их цвет, испытать растворимость в кислотах, избытке щелочи и аммиаке. Записать уравнения происходящих реакций.
Характерные реакции катионов меди
Медь проявляет в соединениях степени окисления +1 и +2. Соли меди(I) – бесцветны, меди(II), содержащие кристаллизационную воду – синего или зеленого цвета, безводные – белого или жёлтого.
1. Реакция с иодидом калия.
KI окисляется солями меди(II) до свободного йода, выделяющегося в виде коричневого осадка, маскирующего белый моноиодид меди:
2Сu2+ + 4I- ⇆ 2CuI↓ + I2
Эта реакция может быть использована для дробного открытия ионов меди из смеси катионов VI группы. Какие ионы из других групп мешают проведению этой реакции?
Выполнение реакции. На полоску фильтровальной бумаги нанести каплю KI и СuSO4. Что наблюдается? Разобрать химизм происходящего процесса.