- •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
1.2. Свойства гидроксидов
Сильные щёлочи с катионами первой группы образуют нерастворимые в воде гидроксид Pb(OH)2 и оксиды Ag2O и Hg2O. Гидроксид свинца, имеющий амфотерные свойства, при избытке щёлочи легко переходит в раствор с образованием соответствующего плюмбита.
1) 2AgNO3 + 2NaOH Ag2O + 2NaNO3 + H2O;
бурый
2) Hg2(NO3)2 + 2NaOH Hg2O + 2NaNO3 +H2O;
чёрный
3) Pb(NO3)2 + 2NaOH 2NaNO3 + Pb(OH)2
при избытке NaОН
Pb(NO3)2 + 4NaOH Na2PbO2 + 2NaNO3 + 2H2O
или Pb(NO3)2 + 4NaOH Na2[Pb(OH)4] + 2NaNO3.
1.3. Гидролиз солей
Соли серебра и сильных кислот имеют нейтральную реакцию - гидролизу не подвергаются.
Соли ртути (I) и свинца в результате гидролиза по катиону имеют кислую реакцию:
Pb2+ + H2O PbOH+ + H+ рН=4
Особенно сильно подвергаются гидролизу соли ртути:
Hg22+ + H2O Hg2O + 2H+ рН=2
1.4. Комплексообразование
Ион серебра легко вступает в комплексообразование с различными лигандами.
В ходе анализа при действии избытка раствора аммиака на нитрат, хлорид или оксид серебра образуется комплекс – аммиакат серебра. Например:
AgCl ↓ + 2NH4OH [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O
Ag2O + 4NH4OH 2[Ag(NH3)2](OH) + 3H2O
Хлорид диаминсеребра устойчив только в аммиачной среде и разлагается с выпадением белого осадка AgCl при подкислении азотной кислотой:
[Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H+ AgCl + 2NH4+
Эти реакции используют в анализе для отделения иона серебра из сложной смеси катионов и открытия его.
При взаимодействии хлорида диаминсеребра с KI образуется желтоватый осадок AgI. Так как произведение растворимости AgI очень маленькой величины (ПР=1·10-16), то в присутствии иона I- аммиакатный комплекс разлагается по реакции:
[Ag(NH3)2]Cl + KI AgI + KCl + 2NH3
жёлтый
Свинец является р-элементом и образует комплекс с гидроксид-ионом в сильнощелочной среде.
Ртуть (I) образует комплекс с ионом иода и аммиаком. При этом происходят реакции диспропорционирования - образуются комплексы ртути (II) и выпадает металлическая ртуть в виде чёрного осадка:
Hg22+ + 4I- [HgI4]2- + Hg0
Hg2Cl2 + 2NH4OH [Hg2NH2]Cl + 2H2O + NH4Cl
[Hg2NH2]Cl [HgNH2]Cl + Hg
белый чёрный
Все растворы катионов первой группы бесцветны.
1.5. Техника безопасности
Соединения ртути и свинца (особенно ртути) сильно ядовиты.Ядовиты также и пары металлической ртути. В процессе работы все растворы, содержащие соединения ртути, сливать в специальный слив. После работы тщательно мыть руки с мылом. Не принимать пищу в лаборатории.
Лабораторная работа №1 «Изучение свойств катионов I аналитической группы и анализ их смеси»
Цель работы: изучение свойств солей, гидроксидов ионов Ag+, Pb2+, Hg22+; знакомство с методами разделения и обнаружения.