Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка-Якісний аналіз.doc
Скачиваний:
58
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
892.93 Кб
Скачать

Самостійна аудиторна робота

1.Виконати лабораторні роботи наведені в цих методичних вказівках.

2.Пояснити систематичний ход аналізу катіонів III-ї аналітичної групи на основі складеної схеми

3.Оформити і захистити протокол.

4.Відповісти на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

5.Розв'язувати розрахункові задачі, запропоновані викладачем.

Експериментальна частина

Завдання 1. Характерні реакції катіонів третьої

аналітичної групи

а) Реакції виявлення катіонів третьої аналітичної групи

(Ca2+, Ba2+, Sr2+)

(фармакопейна на йони Ba2+)

Груповим реагентом є розбавлена (1М) сульфатна кислота.

1.1. Дія групового реагенту (H2SO4)

Йони Ca2+, Ba2+, Sr2+ утворюють з груповим реагентом білі дрібнокристалічні осади сульфатів, нерозчинні в розбавлених мінеральних кислотах і лугах.

Виконання реакцій:

До 1-2 см3 розчинів солей Са2+, Sr2+, Ba2+ в окремих пробірках додають 3-4 краплі розбавленої Н2SO4. Розчинність осадів у воді збільшується в ряду: ВаSO4 < SrSO4 < СаSO4. Розчинність СаSO4 у воді велика і для повного його виділення із розчину застосовують як "висолювач" етиловий спирт. Осади ВаSO4, SrSO4, СаSO4 розчинні в концентрованій Н2SO4 з утворенням гідросульфатів металів.

Кальцію сульфат, крім того, на відміну від ВаSO4 i SrSO4 розчиняється в надлишку амонію сульфату з утворенням безбарвної комплексної сполуки:

СаSO4 + (NH4)2SO4 = (NH4)2[Ca(SO4)2].

Цю реакцію використовують в аналізі для відділення Са2+ від Sr2+ i Ba2+.

Перевести в розчин ВаSO4, SrSO4, СаSO4 можна багаторазовим обробленням (5-6 разів) насиченим розчином Na2СО3 або 30 % розчином (NH4)2СО3 при нагріванні з наступним розчиненням карбонатів, що утворилися в ацетатній кислоті.

1.2. Дія загальних реагентів

1.2.1. Дія лугів (NaOH, КОН) і амонію гідроксиду

Реагенти (не забруднені карбонатами, які можуть утворитися в результаті поглинання вуглекислого газу з повітря) не осаджують катioнів третьої групи.

1.2.2. Дія карбонатів натрію і амонію

Реагенти утворюють з катіонами білі аморфні (на холоді) або кристалічні (при нагріванні) осади карбонатів. Реакцію проводять в нейтральному або слаболужному середовищі.

Са2+ + CO32- → CaCO3

Осади добре розчинні в ацетатній та розбавлених мінеральних кислотах (крім розбавленої сульфатної кислоти).

1.2.3. Дія натрію гідрофосфату

Реагент у нейтральному середовищі утворює з йонами Са2+, Sr2+, Ba2+ аморфні осади гідрофосфатів. У лужному середовищі утворюються білі кристалічні осади середніх фосфатів. Всі осади фосфатів та гідрофосфатів (крім ВаНРО4) розчинні у розбавлених НСl, НNО3 і СH3СООН.

1.2.4. Дія амонію оксалату

Реагент у нейтральному або слаболужному середовищі утворює з йонами Са2+, Sr2+, Ba2+ білі дрібнокристалічні осади оксалатів:

Са(NО3)2 + (NН4)2С2O4 = CaC2O4↓ + 2NH4NO3.

Всі осади добре розчинні у розбавлених НС1 і HNO3. В СН3СООН при нагріванні частково розчиняються тільки осади Sr2+ i Ba2+, а СаС2О4 в цих умовах не розчиняється. Реакцію з (NН4)2С2O4 використовують в аналізі для виявлення Са2+ в розчині, але тільки після відділення Sr2+ і Ва2+.

1.2.5. Дія калію хромату

У нейтральному середовищі реагент утворює з йонами Са2+, Sr2+, Ba2+ жовті осади:

Ba(NO3)2 + K2CrO4 = BaCrO4↓+ 2KNO3

Осади SrСrO4 і СаСrO4 утворюються тільки при великій концентрації Са2+ і Sr2+ у розчині. Осади добре розчинні у розбавлених НСl і НNО3. В СН3СООН нерозчинний тільки осад ВаCrO4. Цю властивість використовують в аналізі для виявлення йонів Ва2+ в присутності Са2+ і Sr2+, а також для відділення йонів Ва2+.

1.2.6. Дія калію гексаціаноферату (ІI)

Реагент утворює з йонами Са2+ і Ва2+ білі дрібнокристалічні осади, наприклад:

Са(NО3)2 + К4[Fе(СN)6] = К2Са[Fе(СN)6]↓ + 2КNО3

У присутності солей амонію утворюються менш розчинні солі:

Са(NО3)2 + NН4С1+ К4[Fе(СN)6] = СаNН4К[Fe(СN)6]↓ + 2КNО3 + KCl.

Осади нерозчинні в ацетатній кислоті.

Реакцію з К4[Fе(СN)6] використовують в аналізі для виявлення Са2+, але тільки після відділення Ва2+.

б) Реакції йонів Ва2+

1.3.1. Дія калію дихромату

Реагент утворює з йонами Ва2+ жовтий осад хромату ВаСrO4.

2BaCl2 + K2Cr2O7 + H2O = 2BaCrО4 + 2KCl + 2HCl

Утворення осаду ВаСrO4, а не ВаСr2О7, відбувається тому, що у результаті гідролізу в розчині, крім йонів Сr2O72- присутні також йони СrO42-.

Cr2O72- + H2O = 2CrO42- + 2H+

Оскільки барію хромат менш розчинний, ніж дихромат, утворюється осад ВаСrO4. Ця сполука добре розчинна у розбавлених НС1 і НNО3. Тому виявлення Ва2+ проводять у присутності натрію ацетату, який реагуючи з сильною кислотою, що виділяється в результаті реакції, виділяє слабку ацетатну кислоту, в якій, як відомо, осад ВаСrO4 нерозчинний.

Йони Са2+ і Sr2+ не перешкоджають виявленню Ва2+ з допомогою цієї реакції. Перешкоджають йони металів, які утворюють нерозчинні в СН3СООН хромати.

Виконання реакції:

До 0,5-1 см3 розчину солі Барію додають 3-4 краплі СН3СООН і 3-4 краплі розчину K2Cr2O7.