- •1.1. Систематический анализ катионов и анионов по группам. Лабораторная работа № 1.
- •Лаборатрная работа № 2.
- •Лабораторная работа № 3.
- •Испытание на растворимость. Осадок нерастворим в кислотах и щелочах, но растворяется:
- •Лабораторная работа № 4
- •4.3. Аналитические реакции катиона олова (II).
- •4.4. Аналитические реакции олова (IV).
- •4.5. Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка ( V).
- •Увеличение кислотности среды препятствует образованию осадка
- •Лабораторная работа № 5
- •Проба на растворимость. Осадок Mn(oh)2 растворяется в разбавленных растворах сильных кислот и в насыщенном растворе хлорида аммония:
- •«Турнбуллевая синь» (темно-синий)
- •Реактив Чугаева розово-красный комплекс
- •(Темно-синий)
- •5.5. Аналитические реакции висмута (III).
- •Осадок Bi2s3 растворяется в присутствии хлорида железа (III) FeCl3 – также с выделением свободной серы:
- •Лабораторная работа № 6
- •Осадок Cd(oh)2 растворяется в кислотах:
- •1.2. Систематический анализа катионов при их совместном присутствии.
- •Лабораторная работа №7
- •Результаты систематического хода анализа оформляют в таблицу.
- •Лабораторная работа № 8.
- •Результаты систематического хода анализа оформляют в таблицу.
- •Лабораторная работа № 9.
- •Результаты систематического хода анализа оформляют в таблицу.
- •Лабораторная работа № 10. Анализ смеси катионов первой, второй и третьей группы.
- •Результаты систематического хода анализа оформляют в таблицу.
- •Лабораторная работа № 11 Анализ смеси катионов всех шести групп.
- •Результаты систематического хода анализа оформляют в таблицу.
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.
Лабораторная работа № 5
Тема: Аналитические реакции катионов V аналитической группы по кислотно-основной классификации: Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Bi3+, Sb3+, Sb5+.
Цель: Провести качественные реакции на катионы пятой группы по кислотно-основной классификации.
Групповой реагент – гидроксид натрия или калия.
5.1. Аналитические реакции катионов магния Mg2+.
1.Реакция с щелочами и аммиаком.
Mg2+ + 2 OH- → Mg(OH)2 ↓ (белый аморфный)
Mg2+ + 2 NH3*H2O = Mg(OH)2 + 2 NH4+
Методика. В две пробирки вносят по 5 капель раствора соли магния и прибавляют по каплям: в первую – раствор NaOH, во вторую – раствор аммиака до выпадения белого аморфного осадка.
-
Проба на растворимость. Осадок Mg(OH)2 не растворяется в щелочах, но растворяется в кислотах (HCl, H2SO4, CH3COOH):
Mg(OH)2 + 2 H+ → Mg2+ + 2 H2O
2. Реакция с гидрофосфатом натрия Na2HPO4 (фармакопейная).
Реакцию проводят в присутствии катионов аммония и аммиака (аммиачный буфер):
Mg2+ + HPO42- + NH3 → NH4MgPO4 ↓ (белый кристаллический)
При проведении реакции в отсутствии катионов аммония и аммиака выпадает белый аморфный осадок MgНPO4 . Избыток же NH4+ мешает выпадению NH4MgPO4.
Методика.
а). В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли магния, прибавляют по 1-2 капли концентрированного раствора NH4Cl, 2 н раствора аммиака и раствор Nа2HPO4. Раствор мутнеет и образуется белый кристаллический осадок NH4MgPO4.
б). Реакцию также можно проводить как микрокристаллоскопическую. В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли магния, прибавляют 2-3 капли концентрированного раствора NH4Cl и 2-3 капли концентрированного аммиака. Каплю смеси наносят на предметное стекло и рядом помещают каплю раствора Nа2HPO4. Приводят капли в соприкосновение и через 1-3 мин. наблюдают под микроскопом образование прозрачных бесцветных кристаллов магнийаммоний фосфата.
-
Проба на растворимость.Осадок NH4MgPO4 растворяется в минеральных кислотах и в уксусной кислоте:
NH4MgPO4 + 3 HCl → H3PO4 + MgCl2 + NH4Cl
NH4MgPO4 + 2 CH3COOH → NH4H2PO4 + (CH3COO)2Mg
Проведению реакции мешают катионы Li+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ и др., дающие малорастворимые фосфаты.
3. Реакция с магнезоном I – n – нитробензолазорезорцином.
В щелочной среде магнезон I, имеющий красную окраску, образует с катионами Mg2+,комплекс синего цвета, сорбирующийся на осадке Mg(OH)2:
О2N N = N OH + Mg2+ +2OH-↔О2N N=N OH+H2O
↓
HO HO-Mg-O
Магнезон I, красный комплекс магния, синий
Методика. На предметное стекло наносят каплю раствора соли магния и прибавляют каплю щелочного раствора магнезона. Образуется синий осадок. При малых концентрациях Mg2+ осадок не выделяется, а раствор окрашивается в синий цвет.
Проведению реакции мешают Cd2+, Sn2+, Cr3+, Fe2+, Co2+, Ni2+, также образующие окрашенные комплексы с магнезоном.
4. Реакция с 8- оксихинолином.
Реакцию проводят в аммиачной среде при рН≈8 – 13 (при нагревании).
O
|
Mg2+ + 2 OH → N→ Mg←N + 2H+
|
N O
8-оксихинолин желто-зеленый кристаллический
осадок – оксихинолинат Mg.
Методика. В пробирку вносят 2 – 3 капли раствора соли магния, 2 капли раствора аммиака и прибавляют по каплям раствор хлорида аммония до растворения первоначального выпавшего белого осадка Mg(OH)2. К раствору прибавляют по каплям раствор 8 – оксихинолина до выпадения желто-зеленого осадка оксихинолината магния (комплексное соединение).
-
Проба на растворимость. Осадок растворим в минеральных кислотах и в уксусной кислоте.
Проведению реакции мешают катионы, также образующие комплексы с 8 –оксихинолином (Cu2+, Zn2+, Cd2+, Fe3+ и др.).
5. Реакция с хинализарином.
Реакцию проводят в щелочной среде. Образуется синий осадок комплексного соединения – хинализарината магния состава MgL(OH), где HL – условное обозначение молекулы хинализарина:
HO O OH
|| OH
Mg2+ + + 2 OH- → MgL(OH)↓ + H2O
||
HO O хинализаринат магния
Хинализарин (HL)
Раствор самого хинализарина в щелочной среде имеют фиолетовую окраску. При небольшом содержании катионов Mg2+ в растворе осадок не выпадает, а раствор окрашивается в васильково - синий цвет.
Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора соли магния, 2-3 капли спиртового раствора хинализарина и 2-3 капли раствора NaOH. Выпадает синий осадок хинализарината Mg, а раствор окрашивается в васильково – синий цвет.
Проведению реакции мешают катионы алюминия.
6. Реакция с растворимыми карбонатами (Na2CO3).
2 Mg2+ + 2 Na2CO3 + H2O = (MgOH)2CO3↓(белый) +4 Na+ + CO2.
Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли Mg2+, прибавляют 2-3 капли раствора соды (Na2CO3). Выпадает белый аморфный осадок (MgOH)2CO3.
-
Проба на растворимость. Осадок растворим в кислотах и в солях аммония.
7. Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4.
Mg2+ + (NH4)2C2O4 → MgC2O4↓(белый) +2 NH4+.
Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли Mg2+, прибавляют 2-3 капли раствора оксалата аммония. Выпадает белый осадок MgC2O4.
Катионы Mg2+ также реагируют с другими реактивами: с дифенилкарбазидом (С6Н5NHNH)2СО образует комплекс красно – фиолетового цвета.
5.2. Аналитические реакции катиона марганца Mn2+.
Аквокомплексы [Mn(H2O)6]2+ марганца (II) окрашены в бледно – розовый цвет, поэтому водные растворы солей марганца (II) при достаточно больших концентрациях имеют бледно- розовую окраску. Сильно разбавленные водные растворы солей марганца (II) практически бесцветны.
1. Реакции с щелочами и аммиаком.
Mn2+ + 2 OH- → Mn(OH)2.
Методика.
а). В пробирку вносят 3-4 капли раствора соли марганца (II) и прибавляют по каплям раствор NaOH до прекращения выпадения белого осадка Mn(OH)2. При стоянии осадок темнеет вследствие образования MnО(OH)2. Это происходит за счет окисления кислородом воздуха до черного – коричневого оксогидроксида Mn (IV) состава MnО(OH)2 (Н2MnO3):
2 Mn(OH)2 + О2 → 2 MnО(OH)2
б). К свежевыпавшему осадку Mn(OH)2 , полученному выше, прибавляют по 3-4 капли растворов NaOH и H2O2. Белый осадок Mn(OH)2 переходит в черно – коричневый MnО(OH)2. Образующийся вначале гидроксид Mn(OH)2 окисляется Н2О2 до черно – коричневого цвета MnО(OH)2:
Mn2+ + 2 OH- + H2O2 → MnO(OH)2 + H2O