1. Дія їдких лугів

До 1 мл MnSO₄ долийте 1,5 мл NaOH або KOH. Спостерігайте утворення білого осаду Mn(OH)₂, який швидко темніє через окиснення киснем повітря. Переконайтесь в розчинності осаду в НCl і нерозчинності в лугах. Напишіть рівняння реакції добування і розчинення осаду Mn(OH)₂ в НCl .

Долийте до осаду Mn(OH)₂ кілька крапель 3%-ного H₂O_{2 .} Спостерігайте швидке потемніння осаду в результаті утворення гідрату чотирьохвалентного марганцю – H₂MnO₃.

2. Окиснення Mn²⁺ до аніона MnO₄ ^–

Катіон Mn²⁺ безбарвний, аніон MnO₄^– має малинове забарвлення. В якості окисника використовуйте диоксид свинцю PbO₂ або сурику Pb₃O₄ . Окиснення ведіть в азотнокислому середовищі.

Виконуйте реакцію таким чином. Пробірку сполосніть невеликою кількостю розчині MnSO₄ і вилийте, щоб на стінках залишились тільки сліди розчину. Потім налийте в пробірку PbO₂ (або Pb₃O₄ ), долийте туди ж 2-3 мл HNO₃ (1:1) і обережно весь час струшуючи вміст, нагрійте до кипіння. Дайте осаду відстоятись. Розчин над осадом повинен забарвитись в малиновий колір внаслідок утворення марганцевої кислоти HMnO₄ .

Pb₃O₄ +4HNO₃=PbO₂ +2Pb(NO₃)₂ + 2H₂O

2MnSO₄ + 5PbO₂ + 6HNO₃ = 2HMnO₄ + 2PbSO₄ +3Pb(NO₃)₂ +2H₂O

РЕАКЦІЇ КАТІОНА Zn²⁺

Катіон Zn²⁺- безбарвний. Для вивчення беріть розчин ZnCl₂ або ZnSO₄

1. Дія їдких лугів

До 1мл розчину солі Zn²⁺ долийте 1,5 мл розчину лугу. Спостерігайте утворення білого аморфного осаду Zn(OH)₂ . Розділіть осад на дві частини. Розчиніть одну частину в HCl, а другу – в надлишку лугу. Переконайтесь в амфотерних властивостях Zn(OH)₂.

Zn²⁺+2OH^-=Zn (OH) ₂

Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂+2H₂O

Zn (OH) ₂ +2NaOH=Na₂ ZnO₂+2H₂O або

Zn (OH) ₂ +2NaOH=Na₂[Zn(OH)₄]

На відміну від алюмінатів, при дії на натрій цинкат Na₂ZnO₂ солей амонію, цинк гідроксид не випадає в осад, так як він розчинний в солях амонію. Цим користуються для відкриття Al³⁺.

2. Дія розчину аміаку nh4oh

До 0,5мл розчину солі Zn²⁺ долийте спочатку небагато NH₄OH до утворення осаду Zn(OH)₂, а потім надлишок до розчинення одержаного осаду. Розчинення йде з утворенням комплексних йонів [Zn(NH₃)₄]²⁺ або [Zn(NH₃)₆]²⁺

Zn(OH)₂+6NH₄OH=[Zn (NH₃)₆](OH)₂+6H₂O

3. Дія сірководню h2s

До 1 мл розчину солі Zn²⁺ долийте рівний об^’єм CH₃COONa і пропустіть через розчин газоподібний H₂S. Газоподібний H₂S можна замінити свіжо приготовленим, насиченим водним розчином H₂S. Спостерігайте утворення білого пластівчастого осаду ZnS:

ZnCl₂+H₂S + 2CH₃COONa = ZnS↓ + 2CH₃COOH+2NaCl

CH₃COONa необхідний для повного осадження ZnS, так як ZnS розчинний в сильних кислотах, які утворюються при осадженні ZnS із солей Zn²⁺

ZnCl₂ + H₂S = ZnS↓ + 2HCl

Утворена сильна кислота при взаємодії з CH₃COONa витісняє слабку кислоту, в якій ZnS нерозчинний:

HCl + CH₃COONa = NaCl+ CH₃COOH

Контрольні питання

1. Дати визначення катіона. Навести приклади катіонів.

2. Що лежить в основі поділу катіонів на аналітичні групи?

3. Назвати катіони та групові реагенти кожної аналітичної групи.

4. Охарактеризувати катіони кожної аналітичної групи.

5. Охарактеризувати умови дії групових реактивів на катіони.

6. Написати формули і назвати солі, у складі яких є: а) катіони першої аналітичної групи; б) катіони другої аналітичної групи; в) катіони третьої аналітичної групи.

Дати відповіді на тестові завдання

7. Катіони – це ...

а) позитивно заряджені частинки;

б) негативно заряджені частинки;

в) нейтральні частинки.

8. Які реакції придатні для якісного аналізу:

а) реакції комплексоутворення;

б) реакції синтезу;

в) термохімічні реакції.

9. До І групи катіонів відносяться катіони:

а) Nа⁺ , К⁺, NH₄⁺; б) Ва²⁺, Са²⁺, Мg²⁺;

в) Al³⁺ , Fe²⁺,Mn²⁺, Zn²⁺ .

.

10. Катіони Калію відкривають такими реактивами:

а) Na₃[Co(NО₃)₆]; б) К[Sb (OH)₆];

в) реактивом Несслера; г) дією лугів.

11. Назвати груповий реагент на катіони ІІ групи:

а) амоній карбонат; б) амоній сульфід;

в) сірководень в кислому середовищі: в) немає.

12. Якими реактивами слід скористатись, щоб виявити наявність в розчині йонів Ва²⁺:

а) NаСІ; б) КОН; в) К₂СrО₄; г) Н₂О.