Основы качественного химического анализа. Методическое пособие с элементами практикума

Нижний

№

Ион

Реагент

Условия

Аналитический сигнал

Уравнение реакции

Мешающие

предел

п/п

ионы

обнаружени

я

1

2

3

4

5

6

7

8

желтый осадок, растворимый в

Pb2+ + 2KI → PbI2↓ + 2K+

KI (1-2 капли)

-

разб. CH3COOH и охлаждение

-

PbI2↓ + CH3COOH → [PbCH3COO]I + HI

(кристаллы)

1

Pb2+

Pb2++К CrO

4

→ PbCrO

↓+2K+

+

2+ 3+

K2CrO4

2 капли СH3COONa

жёлтый осадок, растворяется в

2

4

PbCrO4↓ + 4OH

-

→

Ag , [Hg2] , Bi ,

-

(3-4 капли)

(рН<7)

NaOH

Ba2+, Sr2+.

→ [Pb(OH)4]2- + CrO42- + 2H2O

2

Ba2+

K2Cr2O7

2 капли СH3COONa

жёлтый осадок, не растворяется в

2Ba2+ + K2Cr2O7 + 2CH3COONa + H2O →

Pb2+, Ag+, Bi3+,

0,15 мг

(3-4 капли)

(рН<7)

NaOH

→ 2BaCrO4↓ + 2CH3COOH + 2Na+ + 2K+

Hg2+

3

Sr2+

CaSO4·H2O

нагр. на вод. бане,

белый осадок

Sr2+ + CaSO4 → ↓SrSO4 + Ca2+

Ba2+,Pb2+

-

(насыщ. р-р)

потир. стекл. палочкой

белый кристаллический осадок, не

Ca2+ + (NH4)2C2O4 → CaC2O4↓ +

(NH4)2C2O4

-

раствор. в CH3COOH, но растворим

2NH4+

Ba2+Sr2+

в минер. кислотах

CaC2O4↓ + 2HCl → CaCl2 + H2C2O4

4

Ca2+

1 мкг

аммиачный буфер

K4[Fe(CN)6]

NH3×H2O+NH4Cl

белый кристаллический осадок,

Ca2+ + K4[Fe(CN)6] + NH4Cl →

-

2 капли

(pH>7)

не растворяет. в CH3COOH

→ ↓CaKNH4[Fe(CN)6] + 3KCl

нагр. до кипения

на фильтр. бумагу

С14H6O2(OH)2

наносят 2 капли р-ра,

ярко-красное малорас-

Al(OH)3 + C14H6(OH)2 →

Cr3+, Zn2+,

каплю ализарина,

творимое соединение

Sn2+, Fe3+

0,5 мкг

ализарин

C14H6O3(OH)3Al ↓+ H2O

5

Al3+

держат над NH3·H2O,

«алюминиевый лак»

Cu2+

высушив.

СH3COONa

нагревание на водяной

белый аморфный осадок.

Al3+ 3СН3COO-+2H2O →

Fe3+, Cr3+, осадки

-

2 капли

бане

растворимый в изб. NaOH или KOH

→ Al(OH)2CH3COO+2CH3COOH

оксиацетатов

Трилон Б

фиолетовый цвет

Ca2+, Mg2+,

6

Cr3+

(ЭДТА, Na2H2Y)

нагр. до кипения

Cr3+ + Na2 H2 Y → CrY- + 2H+ + 2Na+

-

раствора

Ni2+, Cu2+

избыток

Продолжение таблицы 2 Катионы (селективные и специфические реакции)

1

2

3

4

5

6

7

8

(NH4)2[Hg(CNS)4]

1-2 капли 0,02 % Co(NO3)2,

бледно-голубой

Zn2++Co2++2[Hg(CNS)4-]2- →

Fe2+, Fe3+,

потирание

30 мкг

2 капли

кристаллический осадок

→Zn[Hg(CNS)4]¯+ Co[Hg(CNS)4]¯

Ni2+

стекл. пал. рН=3-7

Fe3+, Cu2+,

7

Zn2+

K4[Fe(CN)6]

кислая среда (рН<7)

белый осадок

3Zn2+ + 8K+ + 2[Fe(CN)6]4- →

Cd2+, Hg2+,

-

2 капли

→ K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ + 6K+

Ag+ и др.

ионы

(C6H5)2N4H2CS

-

пурпурно-красный цвет раствора

см. раздел 6.3.2.7

Ag+, Bi3+,

-

дитизон, 1 капля

Pb2+,, Cu2+

K3[Fe(CN)6]

1капля HCl

синий осадок «турнбулевой сини»

Fe2+ + K3[Fe(CN)6] →

окислители

0,5 мкг

1 капля

рН=1-2

KFe[Fe(CN)6]¯+2K+

8

Fe2+

C4H8N2O2

(реактив Чугаева) 2-

водный раствор аммиака

красное окрашивание раствора

3 капли

3-4 капли HNO3 (2н)

красно-фиолетовый

2Mn2++5NaBiO3+14H+→

Cl-, больш.

10

Mn2+

NaBiO3 тв.

кол.

2 мкг

встряхивание

цвет раствора

→2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O

Mn2+,вос-ли

аммиачный буфер

белый кристаллический осадок,

Ba2+, Fe2+,

Na2HPO4

NH3×H2O+NH4Cl

Mg2+ + Na2HPO4 + NH3×H2O →

растворимый в минер. кислотах и

3+

2+

-

3-4 капли

1-2 капли

→ MgNH4PO4¯ + H2O + 2Na+

Fe

, Sr

,

CH3COOH

Ca

2+

2+

11

Mg2+

(pH»9) перемешив.

, Ni

C12H7N2(OH)2NO2

(магнезон I)

раствор NaOH 3 капли (рН>7)

синее окрашивание раствора

см. раздел.6.3.2.11

NH4+

0,9 мкг

1-2 капли

NH3.H2O (конц.)

избыток NH3 . H2O

интенсивный синий цвет раствора

Cu2++4NH3.H2O → [Cu(NH3)4]2++4H2O

Ni2+

40 мкг

красно-коричневый осадок, не

K4[Fe(CN)6]

-

раств. в разб. кислотах, но

2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- → ¯Cu2[Fe(CN)6]

-

-

12

Cu2+

растворим в щелочах

H2SO4 рН=1-2,

2 кристаллика Na2S2O3,

2Cu2+ + 3S O 2-

+ H

O →

2+

Na2S2O3

черный осадок

2

3

2

-

нагревание раствора до

→ Cu2S¯ + S4O62- + SO42- + 2H+

Hg

кипения

1

2

3

4

5

6

7

8

C4H8N2O2

13

Ni2+

(реактив

NH3.H2O (2н)

красный цвет осадка

Ni2++2C4H8N2O2 → ↓Ni(C4H7N2O2)2+2H+

Fe2+, Fe3+,Cu2+

0,16 мкг

Чугаева)

5 капель

4 капли

NaOH

нагревание на водяной

выделение газообразного

NH4+ + NaOH → −NH3 + Na+ + H2O

бане

NH3

14

NH4+

K2[HgI4]+KOH

светло-коричневый

осадок (желто-коричневое

NH4++2[HgI4]2-+4OH- → [NH2Hg2O]I ↓++7I-

Fe3+, Cr3+,Ni2+,

(реактив

избыток реагента

0,25 мкг

окрашивание при небол.

+3H2O

Co2+

Несслера)

количествах NH4+)

Na3[Co(NO2)6]

жёлтый

NH4+,

15

K+

(раствор) 6

рН=4-7

мелкокристаллический

2K++Na3[Co(NO2)6] → K2Na[Co(NO2)6]↓+ 2Na+

20 мкг

щёлочи

капель

осадок K2Na[Co(NO2)6]↓

16

Na+

–

пламя горелки

ярко-жёлтый цвет

–

K+,Ba2+и др.

0,003 мкг

пламени

№

Название

п/

Анионы

Групповой реагент

Уравнение реакции (пример)

Аналитический сигнал

группы

п

1

“Бариевая”

SO42-, CO32-, PO42-, C2O42-

BaCl2 (pH=7)

SO42-+ BaCl2 → BaSO4↓ + 2Cl-

Осадок: BaSO4, BaCO3, Ba3(PO4)2, BaC2O4,

CrO42-, (Cr2O72-)

PO43- + BaCl2 → Ba3(PO4)2↓ +2Cl-

BaCrO4, (BaCr2O7)

2

“Серебряная”

Cl- ( Br-, I- )

AgNO3 + HNO3

Cl- + AgNO3 → AgCl↓ + NO3-

Осадок: AgCl (AgBr, AgI)

3

“Растворимая”

NO3-, CH3COO-

-

-

Соли бария и серебра растворимы в воде

№

Аналитический

Мешающие

Нижний

Ион

Реагент

Условия

Уравнение реакции

предел

п/п

сигнал

ионы

обнаружен.

1

2

3

4

5

6

7

8

белый кристал. осадок,

Ca2+, Sr2+, Pb2+,

1

SO42-

BaCl2 2-3 капли

-

нераств. в к-тах HCl и

SO

2- + BaСl

→ BaSO

¯ + 2Cl-

-

S2O32-

HNO3

4

2

4

CH3COOH к анализ.

Ca(OH)2 нас.

во 2 колено Г-

выделение газа,

CO32- + 2H+ → -CO2 + H2O

2

CO32-

раствору в 1 колено

SO32-, S2O32-

-

образной

помутнение р-ра Ca(OH)2

CO2-+Ca(OH)2 → CaCO3¯+H2O

пробирки

пробирки

(MgCl2 + NH3×H2O +

NH4Cl)

-

белый кристаллич. осадок

PO43- + NH4+ + Mg2+ →

AsO43-, SiO32-

-

магнезиал. смесь в

→ MgNH4PO4¯

3

PO43-

равном объеме

(NH4)2MoO4+ HNO3

жёлтый кристаллический

молибденовая

водяная баня

PO43-+12MoO42-+3NH4+ + 24H+ →

восстановители,

осадок, раствор. в щелочах,

0,5 мкг

жидкость 8-10

t=500C

→ NH4)3[P(Mo3O10)4]¯ +12H2O

Cl-, SO32-, S2O32-

аммиаке, изб. Na2HPO4

капель

раствор нагр.

обесцвечивание раствора

5C2O42-+2MnO4-+16H+ →

KMnO4 1-2 капли

t=800, H2SO4 (2н)

KMnO4

восстановители

-

→ 2Mn2++10CO2-+8H2O

1-2 капли

4

C2O42-

белый кристаллич. осадок,

Ca(NO3)2 2-3 капли

-

не растворимый в

C2O42- + Ca2+ → CaC2O4¯

-

-

CH3COOH

диэтиловый эфир

Cr2O72-,

5 капель,

окрашивание эфирного

Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ →

5

3 % раствор H2O2,

H2SO4 (1:4) по

Fe2+

10 мкг

CrO42-

слоя в синий цвет

→ 2H2CrO6 + 3H2O

каплям,

встряхивание

1

2

3

4

5

6

7

8

белый творожистый оса-

Cl-+AgNO3 → AgCl↓ + NO3-

AgNO3

-

AgCl↓+2NH3 H2O →

Br-, I-

10 мкг

док AgCl, раств. в аммиаке

2H2O+[Ag(NH3)2]Cl

-

6

Cl

KMnO4 (конц.)

окрашивание

10Cl- + 2MnO4- + 16H+ →

-

йодкрахмальной бумаги в

→ 5Cl2− + 2Mn2+ + 8H2O

2 капли

синий цвет

нагревание на

красно-бурый р-р, при

3CH3COO-+FeCl3 →

FeCl3 4-6 капель

водяной бане

разбавлении и кипячении

Fe(CH3COO)3+3Cl-

CO32-

–

после окрашив.

выпадает красно-бурый

Fe(CH3COO)3+2H2O→

PO43-

7

CH3COO-

раствора

осадок

→ Fe(OH)2CH3COO↓+2CH3COOH

H2SO4 (конц.) 3-4

C5Н11ОН 3-4 капли

капли,

запах грушевой эссенции

СН3СООН + C5Н11ОН →

-

-

нагревание на

амилацетата

→ СН3СООС5Н11

водяной бане

H2SO4 (конц.) 3-4

капли, нагрев. На

2 NO3-+3Cu+8H+ →

Cu (метал.)

вод.бане t=800C,

выделение бурого газа NO2

2NO−+3Cu2+++4H2O

NO2-

–

пробирку накрыть

2NO−+O2 → 2NO2−

8

NO3-

бумагой

H2SO4 (конц.) 3-4

Образование бурых колец

6Fe2+ + 2NO3- + 8H+ →

Br-, I-,

капли по стенкам

отсутствие ионов

FeSO4

на границе «раствор-

→ 6Fe3+ + 2NO− + 4H2O

-

пробирки

CrO42-, MnO4-,

кристаллы»

Fe2+ + SO42- + NO− → [Fe(NO)SO4

Осторожно!

S2O32-, SO32-

Профессор Казанского государственного

технологического университета, д.х.н.

Я.В. Ившин

.

теоретических представлений и навыков лабораторной работы.

В

предлагаемых

авторами методических указаниях содержится понятийный

аппарат,

используемый

в аналитической химии, схемы, используемые

при