- •Л.Е. Салова, а.Т. Чанышева, м.А. Молявко
- •Химического анализа неорганических веществ Введение
- •Поэтому качественный анализ неорганических веществ подразделяется на анализ катионов и анализ анионов сложного вещества.
- •Способы выполнения аналитических реакций
- •Классификация методов по количеству вещества
- •Техника выполнения реакций
- •Условия выполнения реакций
- •Дробный и систематический анализ
- •Классификация катионов в качественном кислотно-основном химическом анализе
- •Методика выполнения основных операций полумикроанализа
- •Требования к правилам и умениям
- •Деление катионов на аналитические группы по кислотно- основной классификации
- •Первая группа катионов
- •1. Общая характеристика катионов первой группы
- •1.1. Степень окисления
- •1.2. Свойства гидроксидов
- •1.3. Гидролиз солей
- •1.4. Комплексообразование
- •1.5. Техника безопасности
- •Лабораторная работа №1 «Изучение свойств катионов I аналитической группы и анализ их смеси»
- •1.6. Общие реакции катионов I группы
- •2. Реакции обнаружения катионов первой группы
- •2.1. Серебро
- •2.2. Свинец
- •2.3. Ртуть
- •3. Анализ смеси катионов I аналитической группы
- •Вопросы для повторения
- •Вторая группа катионов
- •4. Общая характеристика катионов второй группы
- •5.2. Кальций
- •5.3. Стронций
- •6. Анализ смеси катионов II аналитической группы
- •7. Анализ смеси катионов II группы с сульфатами
- •Вопросы для повторения
- •8. Анализ раствора смеси I и II аналитических групп (без сульфатов)
- •8.1. Внешний вид смеси:
- •8.2. Отделение катионов I аналитической группы от II
- •8.6. Обнаружение иона бария
- •8.7. Обнаружение иона кальция
- •8.8. Отделение иона бария
- •8.9. Обнаружение иона стронция
- •Третья группа катионов
- •(Без сульфатов)
- •9. Общая характеристика катионов третьей группы
- •9.1. Степень окисления
- •9.2. Свойства гидроксидов
- •9.3. Гидролиз солей
- •10. Реакции обнаружения катионов третьей группы
- •10.1. Алюминий
- •10.2. Цинк
- •10.3. Хром
- •11. Анализ смеси катионов III группы
- •11.1. Обнаружение хрома
- •11.3. Обнаружение цинка
- •Вопросы для повторения
- •12. Анализ смеси катионов I, II и III групп
- •Четвёртая группа катионов
- •13. Общая характеристика катионов четвёртой группы
- •13.1. Степень окисления
- •13.2. Свойства гидроксидов
- •13.3. Гидролиз солей
- •13.4. Комплексообразование
- •14. Реакции обнаружения катионов четвёртой группы
- •14.1. Магний
- •14.2. Марганец
- •14.3. Железо (II)
- •14.4. Железо (III)
- •14.5. Висмут
- •15. Анализ смеси катионов IV группы
- •Вопросы для повторения
- •16.2. РН смеси
- •16.13. Анализ осадка 3
- •Пятая группа катионов
- •17. Общая характеристика катионов пятой группы
- •17.1. Степень окисления
- •17.2. Свойства гидроксидов
- •17.3. Гидролиз солей
- •18. Реакции обнаружения катионов V группы
- •18.1. Медь
- •18.2. Кобальт
- •18.3. Никель
- •19. Анализ смеси катионов V группы
- •Вопросы для повторения
- •Шестая группа катионов
- •21.2. Аммоний
- •22. Анализ раствора смеси катионов
- •V и VI аналитических групп
- •22.1. Внешний вид
- •22.3. Открытие иона калия
- •22.4. Открытие иона никеля
- •22.5. Открытие иона меди
- •22.6. Открытие иона кобальта
- •23. Анализ смеси катионов IV, V и VI аналитических групп
- •24. Анализ смеси катионов шести групп
- •Вопросы для повторения
- •Лабораторная работа № 7
- •25.3 Фосфат-ион ро43-
- •Общие и аналитические реакции анионов
- •26. Анализ смеси анионов I, II, III групп
- •Вопросы для повторения
- •27. Анализ индивидуальной соли
- •28. Контрольные задачи
- •Произведение растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 25 0с
- •Общие константы нестойкости некоторых комплексных ионов
- •Криоскопические и эбуллиоскопические константы
- •Степень гидролиза и рН 0,1м раствора некоторых солей (при 18-250с)
- •Растворимость солей и оснований в воде (18-25 0с)
- •Константы диссоциации некоторых кислот и оснований при 25 0с
- •Библиографический список
- •Аналитическая химия Качественный кислотно-основной полумикроанализ
- •450062, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. Космонавтов,1
14.2. Марганец
Капельная реакция с бензидином. Бензидин окисляется соединениями марганца (IV) с образованием окрашенных в синий цвет продуктов.
Выполнение реакции: на фильтровальную бумагу нанести каплю соли Mn2+ и каплю 2н NaOH, образующийся Mn(OH)2 быстро окисляется кислородом воздуха, пятно на бумаге при этом буреет:
2Mn(OH)2 + O2 2MnO(OH)2
бурый
Затем в центр пятна нанести каплю раствора уксуснокислого бензидина, при этом Mn4+ окислит его и пятно посинеет, что свидетельствует о присутствии катиона Mn2+:
C12H8(NH2)2 + MnO(OH)2 + 2CH3COOH C12H8(NH)2 + Mn(CH3COO)2 +3H2O
синий
Мешают только ионы кобальта. В их присутствии щелочную среду создают раствором аммиака с хлоридом аммония.
14.3. Железо (II)
Реакция с гексацианоферратом (III) калия (красной кровяной солью). Ионы железа (II) с K3[Fe(CN)6] в кислой среде образуют мелкий осадок синего цвета:
FeSO4 + K3[Fe(CN)6] KFe[Fe(CN)6] + K2SO4
синий
Осадок не растворяется в кислотах и не разлагается щелочами. Реакции мешают ионы Mn2+, Zn2+, Co2+, Ni2+, которые образуют с данным реактивом осадки, окрашенные в бурые или жёлтые цвета, и маскируют синюю окраску осадка в зелёную.
Выполнение реакции. К 1-2 каплям кислого раствора соли железа (II) (рН7) прилить 1 каплю гексацианоферрата (III) калия. Моментально образуется осадок турнбуллевой сини.
14.4. Железо (III)
Реакция с гексацианоферратом (II) калия (жёлтой кровяной солью). По этой реакции в кислой среде образуется тёмно-синий осадок комплексной соли - берлинской лазури, нерастворимой в кислотах и разлагающейся в щелочах с выделением Fe(OH)3:
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] KFe[Fe(CN)6] + 3KCl
тёмно-синий
Выполнение реакции. К 1-2 каплям соли железа (III) прибавить 1-2 капли 2н раствора HCl и 1 каплю K4[Fe(CN)6], при этом выпадает тёмно-синий осадок.
Реакция пригодна для обнаружения иона Fe3+ в смеси со всеми катионами.
Реакция с роданидом калия или аммония. Ионы трёхвалентного железа в кислой среде с роданидом калия или аммония образуют кроваво-красный роданид железа (III):
FeCl3 + 3KSCN [ Fe(SCN)3]0 + 3KCl
красный
Этой реакции мешают анионы, образующие с ионами Fe3+ более устойчивые комплексные соединения, например, [FeF6]3-, которые маскируют красное окрашивание.
Выполнение реакции: к 1-2 каплям соли железа (III) прилить 1-2 капли 2н раствора HСl и добавить 1-2 капли KSCN или NH4SCN. Появляется кроваво-красное окрашивание.
14.5. Висмут
Восстановление иона висмута станнитом натрия Na2SnO2 в щелочной среде до металлического висмута. Висмут осаждается в виде мелкодисперсного осадка чёрного цвета, а станнит натрия превращается в станнат.
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора (свежеприготовленного) SnCl2 прибавить по каплям концентрированный раствор NaOH до полного растворения осадка гидроксида олова:
SnCl2 + 4NaOH Na2SnO2 + 2NaCl + 2H2O;
затем к полученному раствору станнита прибавить 1 каплю соли висмута:
2Bi(NO)3 + 6NaOH +3Na2SnO2 2Bi0 + 3Na2SnO3 + 3H2O+ 6NaNO3
чёрный
2Bi3+ + 3SnO22- + 6OH- 2Bi + 3SnO32- + 3H2O
2Bi3+ + 3e Bi0
3 SnO22- + 2OH- - 2e SnO32- + H2O
Реакция с иодидом калия KI. При действии соли Bi3+ на раствор KI образуется чёрный осадок BiI3, который растворим в избытке KI с образованием комплексных ионов оранжевого цвета:
1) Bi3+ + 3I- BiI3
чёрный
2) BiI3 + KI K[BiI4]
оранжевый
тетраиодовисмутат (III) калия
При сильном разбавлении вместо BiI3 выпадает оранжевый осадок основной соли висмута:
[BiI4]- + H2O BiOI + 3I- + 2H+
оранж.
Реакции мешает катион Fe3+:
2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2
бурый
Выполнение реакции. К 1-2 каплям соли висмута прилить 2-3 капли раствора KI. Сначала наблюдается выпадение осадка BiI3 чёрного цвета, а затем, в избытке KI, его растворение с переходом в комплексную соль оранжевого цвета K[BiI4].