Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Аналитические реакции. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

Опыт 18. Открытие ионов Мn2+. В пробирку поместите кристаллический PbO2 размером с горошину, прилейте 2-3 мл концентрированного раствора HNО3, осторожно нагрейте (из пробирки может выбросить!). Затем добавьте 1-2 капли раствора MnSO4, осторожно нагрейте, дайте осадку осесть. Наблюдайте появление красно-фиолетового окрашивания раствора. Составьте уравнение реакции на основании задания 10. Почему для проведения этого опыта нельзя брать избыток MnSO4, а для подкисления раствора использовать концентрированный раствор НСI?

Упражнение 10. Охарактеризуйте устойчивость (способность диссоциировать) и окислительно – восстановительную способность ионов [Fe(CN)6]3-. Для ответа используйте прил. 4, 2. Почему водный раствор FeSO4 в отличие от растворов K3[Fe(CN)6]3 и K4[Fe(CN)6] нельзя хранить в обычных условиях лаборатории? Дайте обоснованный ответ.

Опыт 19. Открытие ионов Fе2+. К

свежеприготовленному раствору сульфата железа (II) FeSО4 добавьте по каплям раствор гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6]. Обратите внимание на образование соединения КFе[Fe(CN)6]3-, его окраску, растворимость. Составьте уравнение реакции.

Опыт 20. Открытие ионов Fе3+. К раствору хлорида железа (Ш) FeCI3 в разных пробирках прибавьте по каплям растворы гексацианоферрата (Ш) калия K3[ Fe(CN)6] и роданида калия Fe(CNS)3. Какова их окраска и растворимость? Составьте уравнения реакций.

Упражнение 11. Для кобальта (III) известны ионы: [Co(NH3)6]2+, [Со(OН2)6]2+, [Со(СNS)4]2-, [CoCl4]2-. Максимум

светопоглощения этих комплексов соответствует длинам волн 490 , 500 , 620 и 690 нм. Как изменяется окраска комплексов в указанном ряду? Для ответа используйте прил. 5.

Упражнение 12. Используя прил. 4, сопоставьте величины констант устойчивости роданидных комплексов при одном и том же координационном числе. Какой из комплексов

31

является менее устойчивым?

Опыт 21. Открытие ионов Со2+. В 1-2 мл раствора СоSО4 внесите кристаллический KCNS, а затем прилейте дистиллированной воды. Что наблюдается? Проделайте тот же опыт, предварительно добавив к раствору CoSO4 1-2 мл эфира. Что наблюдается? Объясните изменение окраски. Подтверждает ли результат этого опыта ответ, полученный в заданиях 12-13? Составьте уравнения реакций.

Опыт 22. Открытие ионов Ni2+. Смешайте в пробирке I мл сульфата никеля NiSO4, 1 мл раствора аммиака (избегайте его избытка) и 1 мл раствора диметилглиоксима C4H8O2N2 (реактив Чугаева). Наблюдайте появление осадка розово - красного цвета. Составьте уравнение реакции.

Упражнение 13. Какими способами можно получить следующие комплексы меди (II): [Cu(OH2)6]2+, [Cu(NH3)4(OH2)2]2+, [Cu(ОH)4]2, [CuCI4]2-? Составьте уравнения реакций.

Упражнение 14.

Раствор,

содержащий

комплексы

[Cu(NH3)4(OH2)2]2+, имеет

интенсивно - синюю окраску. Почему

эта окраска изменяется

при

подкислении

раствора и

добавлении к нему раствора (NH4)2S? Составьте уравнения реакций.

Опыт 23. Открытие ионов Си2+.

1)К раствору CuSO4 прилейте избыток (до растворения

осадка) раствора аммиака. Что наблюдается? Составьте уравнение реакции образования комплексов [Cu(NH3)4(OH2)2]2+.

2)К раствору CuSО4 добавьте раствор K4[Fe(CN)6]. Обратите внимание на образование буро-красного вещества Cu2[Fe(CN)6], его растворимость. Составьте уравнение реакции.

3)К раствору СuSО4 прибавьте раствор, содержащий ионы S2-. Обратите внимание на образование соединения СиS, его окраску и растворимость.

4)Внесите в бесцветное пламя газовой горелки кристаллы соли меди(II). Объясните появление сине-зеленой окраски пламени горелки.

32

Упражнение

15.

Приведите

примеры

химических

веществ, которые

имеют окраску: синюю, желтую,

оранжевую,

черную, зеленую. Как можно объяснить эту окраску?

 

 

Опыт

24.

Анализ

растворов.

В

разных

пробирках

имеются

растворы

следующих веществ: a) Na24,

K23,

К2СгО4;

б) CoSО4, NaNО2, K2Cr2O7; в) CaSО4, FeSО4. Как можно

обнаружить

эти

 

вещества, используя

наименьшее

число

реактивов?

 

 

 

 

 

 

 

 

33

Библиографический список

1. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия / Н.С. Ахметов. М.: Высшая школа, 2002. – 743 с.

2.Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл-Пресс, 2004. - 728 с.

3.Пономарев, В.Д. Аналитическая химия / В.Д. Понома-

рев. – М.: Медицина, 1977. - 368 с.

4.Аналитическая химия. Проблемы и подходы: учебное пособие: в 2 т./ Р. Кельнер [и др. ]; под ред. Ю.А. Золотова. – М.:

Мир, 2004.

5.Крешков, А.П. Основы аналитической химии: учебное пособие: в 3 т. / А.П. Крешков.- М.: Высшая школа, 1966.

6.Коттон, Ф. Основы неорганической химии / Ф. Коттон,

Дж. Уилкинсон; пер. с анг. Ю.А. Устынюка М.: Мир, 1979. –

677с.

7.Ахметов, Н.С. Лабораторные и семинарские занятия по общей и неорганической химии / Н.С. Ахметов, М.К. Азизова, Л.И. Бадыгина. – М.: Высшая школа, 2002. – 367 с.

8.Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии / Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл-Пресс, 2008. - 240 с.

9.Гольбрайх, З.Е. Практикум по неорганической химии / З.Е. Гольбрайх. - М.: Высшая школа, 1986. - 367 с.

34

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Произведения растворимости некоторых малорастворимых электролитов при 250С

Электролит

ПР

AgBr

6.0∙10-13

AgCl

1.8∙10-10

Ag2CrO4

4.0∙10-12

AgI

1.1∙10-16

Ag2S

6.0∙10-50

Ag2SO4

2.0∙10-5

Ag3PO4

1.3∙10-20

BaCO3

5.0∙10-9

BaCrO4

1.6∙10-10

BaSO4

1.1∙10-10

CaCO3

5.0∙10-9

CaC2O4

2.0∙10-9

CaF2

4.0∙10-11

CaSO4

1.3∙10-4

Ca3(PO4)2

1.0∙10-29

CaCrO4

7.1∙10-4

CoS

4.0∙10-21

CdS

7.9∙10-27

Cd(OH)2

2.0∙10-14

CuCN

3.2∙10-20

CuI

1.1∙10-12

Электролит

ПР

CuCl

1.2∙10-6

Cu(OH)2

2.2∙10-20

CuS

6.0∙10-36

Cu2S

2.5∙10-48

Fe(OH)2

1.0∙10-15

Fe(OH)3

3.8∙10-38

FeS

5.0∙10-18

HgS

1.6∙10-52

HgI2

~10-26

MnS

2.5∙10-10

PbCl2

2.0∙10-5

PbCrO4

1.8∙10-14

PbI2

8.0∙10-9

PbS

1.0∙10-27

PbBr2

9.1∙10-6

Sb2S3

1.6∙10-93

PbSO4

1.6∙10-8

SrSO4

3.2∙10-7

Zn(CN)2

2.6∙10-13

Zn(OH)2

1.0∙10-17

ZnS

1.6∙10-24

35

Приложение 2

Стандартные электродные потенциалы некоторых систем в водных растворах при 25 ОС

Уравнение процесса

E0, В

O2 + 2H2O +4e = 4OH-

0.401

O2 + 2H+ +2e = 2H2O2

0.682

O2 + 4H+ +4e = 2H2O

1.228

H2O2 + 2H+ +2e =2H2O

1.776

O2 + 2H+ +2e = O2 + H2O

2.07

2H+ + 2e = 4OH-

-2.257

2H2O2 + 2e = H2 + 2OH-

-0.882

2H+ + 2e = H2

0.000

H+ + e = H

-2.1065

Cr2+ + 2e = Cr

-0,913

Cr3+ + 2e = Cr

-0,744

Cr3+ + 2e = Cr2+

-0,407

CrO42- + 4H2O + 3e = Cr(OH)3 + 5OH-

-0,13

CrO2- + 4H+ + e = Cr2+ + 2H2O

1,188

Cr2O72- +14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O

1,333

CrO42- + 8H+ + 3e = Cr3+ + 4H2O

1,477

Mn2+ + 2e = Mn

-1,179

MnO4- +e = MnO42-

0,564

MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH-

0,60

MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + H2O

1,23

MnO4- +8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O

1,507

MnO4- +4H+ + 3e = MnO2 + 2H2O

1,692

Fe2+ + 2e = Fe

-0,440

Fe3+ + 3e = Fe

-0,037

Fe(OH)3 + e = Fe(OH)2 + OH-

-0,53

Fe(CN)63- + e = Fe(CN)64-

0,356

Fe3+ +e = Fe2+

0,771

36

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 3

Термодинамические параметры некоторых веществ

 

 

 

 

 

 

 

 

Вещество

 

Н0f, 298,

 

S0298,

G0f, 298,

 

 

кДж/моль

 

Дж/(моль∙К)

кДж/моль

NO3-(р)

 

-207.5

 

147.3

 

-111.7

H+(р)

 

0

 

0

 

0

H2O(ж)

 

-285,83

 

70,08

 

-237,24

Fe2+-(р)

 

-87.17

 

-130.96

-78.96

Fe3+-(р)

 

-46.39

 

-309.17

-10.52

NO (г)

 

90.25

 

210.6

 

86.58

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4

Общие константы устойчивости комплексов при 25 ОС

 

 

 

 

 

 

Комплексный ион

 

 

Куст

 

lg Куст

[Ag(NCS)2]-

 

 

1.7∙108

 

8.23

[Co(NCS)4]2-

 

 

5.12∙10-1

 

-0.309

[Fe(NCS)6]3-

 

 

1.7∙103

 

3.23

[Fe(NCS)4]-

 

 

3.39∙104

 

4.53

[Hg(NCS)4]2-

 

 

1.7∙1021

 

21.23

[Fe(CN)6]4-

 

 

7.94∙1036

 

36.9

[Fe(CN)6]3-

 

 

7.94∙1043

 

43.9

[AgCl2]-

 

 

1.1∙105

 

5.04

[CdCl4]2-

 

 

5.01∙10

 

1.7

[CuCl2]-

 

 

2.24∙105

 

5.35

[AgI2]-

 

 

5.5∙1011

 

11.74

[CdI4]2-

 

 

2.24∙105

 

5.35

[AgBr2]-

 

 

2.19∙107

 

7.34

[CdBr4]2-

 

 

5.01∙103

 

3.7

[ZnBr4]2-

 

 

3.16∙10-3

 

-2.5

[Cd(NH3)4]2+

 

 

3.63∙106

 

6.56

[Zn(NH3)4]2+

 

 

5.01∙108

 

8.7

37

 

 

Приложение 5

Длины волн спектра и соответствующие им окраски

Интервалы длин волн

Цвет поглощаемого

Наблюдаемый цвет

поглощающего света, нм

излучения

(дополнительный)

400-435

Фиолетовый

Желто-зеленый

435-480

Синий

Желтый

480-490

Зеленовато-синий

Оранжевый

490-500

Сине-зеленый

Красный

500-560

Зеленый

Пурпурный

560-580

Желто-зеленый

Фиолетовый

580-595

Желтый

Синий

595-605

Оранжевый

Зеленовато-синий

605-730

Красный

Сине-зеленый

730-760

Пурпурный

Зеленый

Приложение 6

Растворимость неорганических соединений в воде при 25 ОС

Ионы

CH3COO־

-

 

CO32

Cl־

NO3־

OH־

PO43

S

SO4

 

 

CN

 

 

 

 

 

 

 

־

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ag+

м

н

 

н

н

р

р

 

-

н

н

м

Al3+

р

-

 

-

р

м

р

 

н

н

+

р

Ba2+

р

+

 

н

р

м

р

 

р

н

р

н

Ca2+

р

р

 

н

р

н

р

 

м

н

р

м

Cd2+

р

м

 

 

р

р

р

 

н

н

н

р

Co2+

р

н

 

н

р

р

р

 

р

н

н

 

Cr3+

+

н

 

-

р

м

р

 

н

н

+

р

Cu2+

р

н

 

н

р

р

р

 

н

н

н

р

Fe2+

р

н

 

н

р

м

р

 

н

н

н

р

Fe3+

-

н

 

-

р

н

р

 

н

н

+

р

Hg2+

р

р

 

-

р

+

р

 

-

н

н

-

K+

р

р

 

р

р

р

р

 

р

р

р

р

Mg2+

р

н

 

м

р

м

р

 

н

н

н

р

Mn2+

р

н

 

н

р

р

р

 

н

н

н

р

NH4+

р

р

 

р

р

р

р

 

р

р

+

р

Na+

p

р

 

р

р

р

р

 

р

р

н

р

Ni2+

p

н

 

н

р

р

р

 

н

н

н

р

Pb2+

p

н

 

н

м

м

р

 

н

н

н

н

Zn2+

p

н

 

н

р

м

р

 

н

н

н

р

Обозначения: р растворимый,

м малорастворимый, н

нерастворимый, + полностью

гидролизуется, - не существует.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 7

 

 

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

 

 

 

 

 

Периоды

Ряды

 

 

 

 

Группы элементов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

II

III

IV

V

 

VI

VII

 

VIII

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Химические элементы

 

 

 

 

2

I

1

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

He

1,00795

 

 

 

 

 

 

4,002602

 

 

водород

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гелий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

5

6

7

 

8

9

 

 

10

II

2

Li

Be

B

С

N

 

O

F

 

 

 

 

 

 

Ne

6,9412

9,01218

10,812

12,0108

14,0067

 

15,9994

18,99840

 

 

20,179

 

 

 

 

 

 

 

литий

бериллий

бор

углерод

азот

 

кислород

фтор

 

 

 

 

 

 

неон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

12

13

14

15

 

16

17

 

 

18

III

3

Na

Mg

Al

Si

P

 

S

Cl

 

 

 

 

 

 

Ar

22,98977

24,305

26,98154

28,086

30,97376

 

32,06

35,453

 

 

39,948

 

 

 

 

 

 

 

натрий

магний

алюминий

кремний

фосфор

 

сера

хлор

 

 

 

 

 

аргон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV

 

19

20

21

22

23

 

24

25

26

27

28

 

4

K

Ca

Sc

Ti

V

 

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

 

39,0983

40,08

44,9559

47,90

50,9415

 

51,996

54,9380

55,847

58,9332

58,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

калий

кальций

скандий

титан

ванадий

 

хром

марганец

железо

кобальт

никель

 

 

29

30

31

32

33

 

34

35

 

 

36

 

5

Cu

Zn

Ga

Ge

As

 

Se

Br

 

 

 

 

 

 

Kr

 

63,546

65,38

69,72

72,59

74,9216

 

78,96

79,904

 

 

83,80

 

 

 

 

 

 

 

медь

цинк

галлий

германий

мышьяк

 

селен

бром

 

 

 

криптон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

38

39

40

41

 

42

43

44

45

46

 

6

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

 

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

 

85,4678

87,62

88,9059

91,22

92,9064

 

95,94

98,9062

101,07

102,9055

106,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

рубидий

стронций

иттрий

цирконий

ниобий

 

молибден

технеций

рутений

родий

палладий

 

47

48

49

50

51

 

52

53

 

 

54

 

 

 

 

 

 

7

Ag

Cd

In

Sn

Sb

 

Te

I

 

 

 

 

 

 

Xe

 

107,868

112,41

114,82

118,69

121,75

 

127,60

126,9045

 

 

131,30

 

 

 

 

 

 

 

серебро

кадмий

индий

олово

сурьма

 

теллур

иод

 

 

 

 

ксенон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

56

57

72

73

 

74

75

76

77

78

 

8

Cs

Ba

La

Hf

Ta

 

W

Re

Os

Ir

Pt

 

132,9054

137,33

138,9

178,49

180,9479

 

183,85

186,207

190,2

192,22

195,09

 

 

 

 

 

 

 

VI

 

цезий

барий

лантан ×

гафний

тантал

 

вольфрам

рений

осмий

иридий

платина

 

79

80

81

82

83

 

84

85

 

 

86

 

 

 

 

 

 

9

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

 

Po

At

 

 

 

 

 

 

Rn

 

196,9665

200,59

204,37

207,2

208,9

 

209

210

 

 

222

 

 

 

 

 

 

 

золото

ртуть

таллий

свинец

висмут

 

полоний

астат

 

 

 

 

 

радон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87

88

89

104

105

 

106

107

108

109

110

 

10

Fr

Ra

Ac

Rf

Db

 

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

 

223

226,0

227

261

262

 

266

269

269

268

271

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VII

 

франций

радий

актиний ××

резерфордий

дубний

 

сиборгий

борий

хассий

мейтнерий

дармштадтий

 

111

112

113

114

115

 

116

117

 

 

118

 

 

 

 

 

 

11

Rg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

272

285

 

289

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рентгений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Содержание

 

Введение ........................................................................................

3

Основные требования к аналитическим реакциям.......................

4

Специфичность и чувствительность реакций ..............................

5

Классификация реакций................................................................

5

Методы качественного анализа ..................................................

15

Аналитическая классификация катионов...................................

16

Аналитическая классификация анионов.....................................

22

Лабораторно-семинарское занятие.............................................

26

Анионы..................................................................................

26

Катионы.................................................................................

28

Библиографический список ........................................................

34

Приложение.................................................................................

35

1

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]