- •Лабораторная работа № 1
- •Контрольная задача № 1.
- •Лабораторная работа № 2
- •Контрольная задача № 2.
- •Лабораторная работа № 3
- •Групповой реагент - h2so4.
- •Контрольная задача № 3.
- •Лабораторная работа № 4
- •Реакцию проводят в нейтральной, слабокислой или слабощелочной среде
- •Увеличение кислотности среды препятствует образованию осадка
- •Тест контроль № 1.
- •Лабораторная работа № 5
- •Проба на растворимость. Осадок Mn(oh)2растворяется в разбавленных растворах сильных кислот и в насыщенном растворе хлорида аммония:
- •Осадок Sb2s3растворяется также в концентрированнойHClпри нагревании, в растворах щелочей:
- •Осадок Sb2s5растворяется в щелочах:
- •Осадок Bi2s3 растворяется в присутствии хлорида железа (III)FeCl3– также с выделением свободной серы:
- •Лабораторная работа № 6
- •Лабораторная работа № 7 Анализ смеси катионов всех шести аналитических групп.
- •Лабораторная работа № 8 Аналитические реакции анионов первой аналитической группы:
- •Аналитические реакции сульфат – иона so42-.
- •Аналитические реакции сульфит – иона so32-.
- •Аналитические реакции тиосульфат – иона s2o32-.
- •Аналитические реакции оксалат – иона с2o42-.
- •Аналитические реакции карбонат – иона сo32-.
- •Аналитические реакции фторид – иона f-.
- •Аналитические реакции ортофосфат – ионов.
- •Соединения мышьяка токсичны! При работе с ними необходимо проявлять особую осторожность!
- •Лабораторная работа № 9 Аналитические реакции анионов второй аналитической группы:
- •Выделяющийся Cl2обнаруживают по посинению влажной иодид - крахмальной бумаги вследствие образования молекулярного йода, который реагирует с крахмалом.
- •Бромат – ион – анион одноосновной бромноватой кислоты hВrO3средней силы, в водных растворах бесцветен, почти не подвержен гидролизу, обладает выраженными окислительными свойствами.
- •Все операции проводятся только под тягой! Избегать разбрызгивания растворов!
- •Лабораторная работа № 10 Аналитические реакции анионов третьей аналитической группы:
- •Тартрат-, цитрат-, бензоат- и салицилат- ионов.
- •Нитриты токсичны!
- •Лабораторная работа:
Увеличение кислотности среды препятствует образованию осадка
MnO(OH)2 .
3. Реакция образования надхромовой кислоты.
2CrO42- + 2 H+ → Cr2O72- + Н2О
Cr2O72- + 4 Н2О + 2 H+→ 2 Н2СrO6 + 3 H2O
В водных растворах надхромовая кислота неустойчива и разлагается до соединений хрома (III), окрашивающих раствор в зеленый цвет. Однако в растворах органических растворителей она сравнительно устойчива. Поэтому ее обычно экстрагируют из водного раствора органическим экстрагентом (диэтиловым эфиром, изоамиловым спиртом и др.), который окрашивается в интенсивно синий цвет.
Методика. Желтый раствор, полученный при окислении хрома (III) пероксидом водорода (см. выше), нагревают до кипения, охлаждают под струей холодной воды, прибавляют 5 капель Н2О2, ~0,5 мл смеси амилового спирта и диэтилового эфира, тщательно перемешивают и прибавляют по каплям раствор H2SO4 (1моль/л).
Верхний органический слой окрашивается в интенсивно синий цвет.
Другие реакции катионов хрома (III).
Катион Cr3+ с гидрофосфатом натрия образует осадок фосфата хрома CrPO4 зеленого цвета, растворимый в кислотах и щелочах; с арсенитами и арсенатами дает малорастворимые осадки арсенита CrAsO3 и арсената CrAsO4 соответственно.
Тест контроль № 1.
Анализ смеси катионов первой, второй и третьей группы.
Исследуемый раствор, содержащий смесь всех трех групп катионов может быть с осадком и без осадка. Осадок может содержать хлориды AgCl, PbCl2, Hg2Cl2, или сульфаты BaSO4, SrSO4, CaSO4, или все вместе.
Анализ смеси катионов трех групп проводится поэтапно:
Этап № 1. а). В отдельной пробе открывают катион NH4+ нагреванием с раствором NaOH. Отбирают в пробирку 5 капель анализируемого раствора, прибавляют к ней 5 капель водного 1 М раствора NaOH. Нагревают на водяной бане. При наличии NH4+ выделяется газообразный аммиак, который окрашивает красную влажную лакмусовую бумагу в синий цвет.
б). Присутствие катионов аммония подтверждают также в отдельной пробе с помощью реактива Несслера – образуется красно-бурый осадок.
В случае присутствия катионов NH4+ их удаляют нагреванием для того, чтобы они не мешали дальнейшему определению.
Этап № 2. Анализируемую смесь делят на 2 части. Одну часть используют для проведения систематического анализа, а вторую – оставляют для контроля.
Отбирают в пробирку 1,5 – 2 мл исследуемого раствора, добавляют на холоду групповой реагент 2-ой группы катионов – 2М раствор HCl до полного выделения осадка, состоящего из смеси хлоридов серебра AgCl, ртути (I) Hg2Cl2, и свинца PbCl2 (осадок I). Смесь центрифугируют и проверяют полноту осаждения хлоридов, прибавляя к прозрачному центрифугату (центрифугат I) 1 –2 капли раствора HCl. Осадок промывают 15 –20 каплями воды, подкисленной 2н НСl (для понижения растворимости PbCl2).
Этап № 3. К осадку (I) прибавляют небольшой объем горячей дистиллированной воды и смесь нагревают до кипения. При этом хлорид свинца переходит в раствор, а хлориды серебра и ртути (I) остаются в осадке.
Горячую смесь центрифугируют. В центрифугате открывают Pb2+ реакцией с КI (к 3 –5 каплям центрифугата добавляют 2-3 капли КI) – образуется желтый кристаллический осадок иодида свинца PbI2, который при нагревании растворяется, а при охлаждении вновь выпадает в виде золотисто – желтых кристаллов.
К оставшемуся осадку в пробирке прибавляют небольшой объем (5 – 7 ка-пель) раствора концентрированного аммиака, смесь перемешивают, слегка нагревают на водяной бане и центрифугируют. AgCl переходит в раствор в виде бесцветной комплексной соли [Ag(NH3)2]+.
Раствор делят на 2 части: к одной прибавляют раствор КI, к другой – концентрированный раствор HNO3. При наличии Ag+ в первой пробирке выпадает желтый осадок AgI, во второй – белый осадок AgCl.
Осадок хлорида ртути (I) Hg2Cl2, оставшийся после обработки аммиаком смеси хлоридов серебра и ртути (I), должен почернеть, так как при реакции Hg2Cl2 с аммиаком выделяется металлическая ртуть, придавая осадку черный цвет:
Hg2Cl2 + 2 NH3 → HgNH2Cl (белый) + Hg (черный) + NH4Cl.
Этап № 4. Центрифугат (I) содержит катионы I и III групп и некоторое количество катионов Pb2+. К центрифугату (I) приливают 12 –15 капель раствора сульфата аммония (NH4)2SO4 или раствор серной кислоты. Выпадает белый осадок сульфатов катионов третьей аналитической группы – СаSO4, SrSO4, BaSO4, а также сульфат свинца PbSO4 (катионы свинца Pb2+ были неполностью отделены на предыдущем этапе при обработке раствора
хлороводородной кислотой, поскольку PbCl2 заметно растворим в Н2О) (осадок II). Убеждаются в полноте осаждения катионов 3- ей группы (раствор не должен мутнеть при добавлении нескольких капель (NH4)2SO4 или H2SO4). Смесь центрифугируют (центрифугат (II)).
Этап № 5. Осадок (II) обрабатывают 30% раствором ацетата аммония CH3COONH4 или натрия CH3COONa при нагревании на водяной бане для удаления PbSO4, который переходит в раствор. Операцию повторяют до отрицательной реакции на катионы Pb2+ (проба с дихроматом калия в отдельной порции раствора) (осадок (III)).
Этап № 6 –7. К осадку (III) сульфатов CaSO4, SrSO4, BaSO4 прибавляют 2 –3 мл насыщенного водного раствора карбоната натрия Na2CO3, смесь перемешивают и нагревают несколько минут на водяной бане. Сульфаты переходят в карбонаты. Однократной обработки недостаточно, поэтому смесь после нагревания центрифугируют, отделяют центрифугат и осадок снова обрабатывают насыщенным раствором соды Na2CO3 как описано выше. Операцию обработки осадка раствором Na2CO3 повторяют до отрицательной реакции на сульфат – ионы в центрифугате. Промывают осадок теплой дистиллированной водой и к промывным водам прибавляют раствор BaCl2. Если не наблюдается образование мути (BaSО4), то обработку осадка раствором Na2CO3 прекращают (сульфаты Са2+, Sr2+ и Ва2+ полностью перешли в карбонаты). Осадок (IV) карбонатов растворяют в 10 – 15 каплях 2М уксусной кислоты при нагревании и разбавляют его 6 – 8 каплями дистиллированной воды. В полученном растворе затем открывают каждый катион третьей группы:
1. Обнаружение и отделение катионов Ва2+. В пробирку берут 5 – 7 капель испытуемого раствора, прибавляют 5 –7 капель уксусной кислоты или ацетата Na и 5 – 7 капель раствора дихромата калия К2Cr2O7. Если образуется желтый кристаллический осадок, то это указывает на присутствие катионов Ва2+.
Если присутствуют катионы Ва2+, то их удаляют из раствора, прибавляя СН3СООNa и избыток К2Сr2О7 до полного осаждения хромата бария.
2. Обнаружение катионов Sr2+. Центрифугат (или фильтрат) после проверки на полноту осаждения катионов Ва2+ в количестве 2 – 3 капель помещают в пробирку, при помощи пипетки добавляют 2 – 3 капли гипсовой воды, нагревают на водяной бане до 700С и дают стоять 15 – 20 мин. Образование белого осадка говорит о присутствии в испытуемом растворе катионов Sr2+. Последний проверяют на пламени горелки. Карминово – красное окрашивание указывает на присутствие Sr2+.
3. Обнаружение катионов Са2+. К 4 – 5 каплям центрифугата в конической пробирке добавляют равный объем раствора карбоната натрия, перемешивают стеклянной палочкой. Образовавшийся осадок карбонатов стронция и кальция отделяют центрифугированием и промывают дистиллированной водой (с целью удаления избытка хромат – ионов), растворяют в 2М растворе уксусной кислоты и добавляют раствор сульфата аммония (NH4)2SO4. При этом катион Sr2+ осаждается в виде SrSO4, а Са2+ остается в основном в растворе. Осадок отделяют, а фильтрат (центрифугат) делят на две части. К первой половине добавляют раствор оксалата аммония (NH4)2C2O4, а ко второй половине прибавляют гексацианоферрат (II) калия и хлорид аммония NH4Cl. Появление белого кристаллического осадка указывает на наличие Са2+.
Центрифугат (II) может содержать катионы Са2+, К+, Na+, NН4+. Обнаружение их проводят частными реакциями.