
- •Введение
- •Основные принципы качественного анализа
- •1.1 Аналитические химические реакции
- •1.2 Техника эксперимента
- •1.3 Посуда
- •1.4 Техника выполнения пробирочных реакций
- •1.5 Общая характеристика аналитических групп катионов и анализ смеси катионов
- •Кислотно-основная классификация катионов
- •Лабораторная работа №1. Катионы первой аналитической группы
- •1.1 Экспериментальная часть
- •Реакции иона калия
- •1.1.7 Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия Na3[Co(no2)6]
- •1.1.5 Реакция с гексанитрокупратом (II) свинца и натрия Nа2PbCи(no2)6(микрокристаллоскопическая реакция)
- •1.2 Анализ смеси катионов первой группы
- •1.3 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2. Катионы второй аналитической группы
- •2.1 Экспериментальная часть Реакции иона серебра
- •Реакции иона свинца
- •Реакции ртути (I)
- •2.2 Анализ смеси катионов второй группы
- •2.3 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3. Катионы третьей аналитической группы
- •3.1 Экспериментальная часть Реакции иона кальция
- •3.1.2 Реакция с серной кислотой (микрокристаллоскопическая реакция)
- •Реакции иона стронция
- •Реакции иона бария
- •3.2 Анализ смеси катионов третьей группы
- •3.3 Контрольные вопросы
- •4.1 Экспериментальная часть
- •Реакции иона цинка
- •Реакции олова (II)
- •Реакции на олова (IV)
- •4.2 Анализ смеси катионов четвертой группы
- •4.3 Контрольные вопросы
- •5.1 Экспериментальная часть
- •Реакции иона висмута (III)
- •5.2 Анализ смеси катионов пятой группы
- •5.3 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6. Катионы шестой аналитической группы
- •6.1 Экспериментальная часть
- •6.1.11 Реакция с тетрароданомеркуратом (II) аммония (nh4)2Hg(scn)4]
- •6.1.13 Реакция с солями цинка – образование
- •6.2 Анализ смеси катионов шестой группы
- •6.3 Контрольные вопросы
- •2. Общая характеристика аналитических групп анионов и анализ смеси анионов
- •Классификация анионов по группам
- •Лабораторная работа №7. Анионы первой аналитической группы
- •7.1 Экспериментальная часть
- •Анализ смеси анионов первой группы
- •Лабораторная работа № 8. Анионы второй аналитической группы
- •8.1 Экспериментальная часть
- •Анализ смеси анионов второй группы
- •Лабораторная работа №9. Анионы третьей аналитической группы
- •9.1 Экспериментальная часть
- •Анализ смеси анионов третьей группы (без ионов nо2-)
- •Лабораторная работа №10. Анализ твердого вещества.
- •10.1 Экспериментальная часть Обнаружение катиона
- •Обнаружение аниона
- •Литература
6.1.11 Реакция с тетрароданомеркуратом (II) аммония (nh4)2Hg(scn)4]
На предметное стекло помещают каплю анализируемого раствора, подкисленного уксусной кислотой, прибавляют каплю раствора (NH4)2Hg(SCN)4]. В присутствии Со2+ образуются темно-синие кристаллы тетрароданомеркуриата кобальта СоHg(SCN)4], легко различимые под микроскопом:
Со2+ + Hg(SCN)4]2- СоHg(SCN)4]
Реакцию следует проводить при рН 7. Прибавление капли раствора, содержащего Zn2+, способствует немедленному выделению голубого осадка смешанного тиоцианатного комплекса цинка и кобальта (II) состава ZnхСоуHg(SCN)4]х+у
6.1.12 Реакция с сульфид-ионами
В пробирку вносят 2 – 3 капли раствора соли кобальта (II) и прибавляют 2 – 3 капли раствора сульфида аммония (NН4)2S. Выпадает черный осадок сульфида кобальта СоS:
Со2+ + S2- → СоS
Свежевыпавший осадок СоS растворяется в минеральных кислотах, однако при стоянии он превращается в форму, трудно растворимую в разбавленной НСl, но растворимую в кислотах в присутствии окислителей.
6.1.13 Реакция с солями цинка – образование
«зелени Ринмана»
В пробирке или фарфоровом тигле смешивают 5 капель раствора нитрата цинка Zn(NО3)2 и 5 капель разбавленного раствора нитрата кобальта Со(NО3)2. Смесь нагревают до кипения и кипятят около минуты. Горячим раствором смачивают полоску фильтровальной бумаги, высушивают ее и озоляют в фарфоровом тигле на газовой горелке. Образуется зола зеленого цвета. Окраска пепла объясняется образованием цинката кобальта СоZnО2, который называется ринмановой зеленью (в ходе реакции также выделяется диоксид азота NО2 – газ бурого цвета и газообразный кислород). Реакцию следует проводить под тягой.
Zn(NО3)2 + Со(NО3)2 → СоZnО2 + 4NО2 + О2
Реакции на ионы кадмия
6.1.14 Реакция с щелочами и аммиаком
В две пробирки вносят по 3 – 4 раствора соли кадмия. В одну пробирку прибавляют 1 – 2 капли раствора NаОН. Выпадает белый осадок гидроксида кадмия Сd(ОН)2:
Сd2+ + 2ОН-→ Сd(ОН)2
В другую пробирку прибавляют по каплям раствор аммиака. Образующийся вначале белый осадок гидроксида кадмия растворяется в избытке аммиака:
Сd(ОН)2 + 4NН3 → [Сd(NН3)4]2+ + 2ОН-
Осадок гидроксида кадмия растворяется в кислотах:
Сd(ОН)2 + 2Н3О+ → [Сd(Н2О)4]2+
6.1.15 Реакция с сульфид-ионами
В пробирку вносят 2 – 3 капли раствора нитрата кадмия, прибавляют две капли раствора сульфида натрия. Выпадает желто-коричневый осадок сульфида кадмия СdS:
Сd2+ + S2- → СdS
К выпавшему осадку прибавляют по каплям насыщенный раствор хлорида натрия NаСl при перемешивании смеси до растворения осадка:
СdS + 4Сl-→ [СdСl4]2- + S2-
Сульфид кадмия нерастворим в кислотах, за исключением НСl, в которой он растворяется с образованием хлоридного комплекса кадмия:
СdS + 4НСl → Н2[СdСl4] + Н2S
6.1.16 Реакция с тетрароданомеркуратом (II) аммония
В пробирку вносят 2 – 3 капли раствора соли кадмия и прибавляют примерно столько же капель раствора (NН4)2[Нg(SСN)4]. Выпадает бесцветные (или белые – в зависимости от размера частиц осадка) кристаллы тетрароданомеркурата кадмия Сd[Нg(SСN)4]:
Сd2+ + [Нg(SСN)4]2- → Сd[Нg(SСN)4]
6.1.17 Реакция с тетраиодовисмутатом (III)
На лист фильтровальной бумаги наносят каплю раствора тетраиодовисмутата (III) К[ВiJ4] и каплю раствора соли кадмия. На бумаге появляется черное пятно.
Сd2+ + 2[ВiJ4]- → СdJ2 + 2ВiJ3
При добавлении по каплям раствора иодида калия или тиосульфата натрия черное пятно исчезает.
Реакции на ионы ртути (II)
6.1.18 Реакции с щелочами
В пробирку вносят 3 – 4 капли водного раствора соли ртути (II) и прибавляют по каплям водный раствор NаОН или КОН. Выпадает желтый осадок оксида ртути (II) состава НgО:
Нg2+ + 2ОН- → НgО + Н2О
Осадок НgО растворяется в азотной кислоте, в растворах хлоридов и иодидов щелочных металлов с образованием соответственно Нg(NО3)2, НgСl2 и комплекса [НgJ4]2-:
НgО + 2НNО3 → Нg(NО3)2 + Н2О
НgО + 2Сl- + Н2О → НgСl2 + 2ОН-
НgО + 4J- + Н2О → [НgJ4]2- + 2ОН-
6.1.19 Реакция с аммиаком
В одну пробирку вносят 3 – 4 капли водного раствора хлорида ртути (II) НgСl2, а в другую – столько же водного раствора нитрата ртути (II) Нg(NО3)2. В каждую пробирку прибавляют по каплям водный раствор аммиака до выпадения белых осадков.
НgСl2 + 2NН3 → НgNН2Сl + NН4Сl
2 Нg(NО3)2 + 4NН3 + Н2О → [ОНgNН2]NО3 + 3NН4NО3
Затем в пробирки добавляют по 3 – 4 капли водного раствора соли аммония (NН4Сl или NН4NО3) и по каплям – водный раствор аммиака при перемешивании до полного растворения осадков.
НgNН2Сl + 2NН3 + NН4+ → [Нg(NН3)4]2+ + Сl-
[ОНgNН2]NО3 + 4NН3 + 3NН4+ → 2[Нg(NН3)4]2+ + NО3- + Н2О
6.1.20 Реакция с иодидом калия
В пробирку вносят 2 – 3 капли раствора соли ртути (II) и прибавляют каплю разбавленного 5%-го раствора иодида калия. Выпадает красный осадок иодида ртути (II) НgJ2:
Нg2+ + 2J- → НgJ2
При дальнейшем прибавлении по каплям (при встряхивании) раствора иодида калия осадок растворяется с образованием бесцветного раствора.
НgJ2 + 2J- → [НgJ4]2-
Мешают катионы Рb2+, Сu2+, Аg+, Вi3+ и другие, а также окислители.
6.1.21 Реакция с сульфид-ионами
В пробирку вносят 2 – 3 капли раствора хлорида ртути (II) НgСl2 и прибавляютпо каплям сульфид натрия Nа2S или сероводородной воды. Выпадает белый осадок, чернеющий при дальнейшем прибавлении раствора Nа2S или сероводородной воды:
2 НgСl2 + 2Н2S → 2НgS· НgСl2 + 4НСl
2НgS· НgСl2 + Н2S → 3НgS + 2НСl
Сульфид ртути (II) НgS не растворяется в разбавленной азотной кислоте, но растворим в царской водке (смесь НСl + НNО3):
3НgS + 6НСl + 2НNО3 → 3НgСl2 + 2NО + 3S + 4Н2О
6.1 22 Реакция с хлоридом олова (II)
В пробирку вносят 2 – 3 капли раствора хлорида олова (II) НgСl2 и прибавляют по каплям солянокислый раствор хлорида олова (II). Выпадает белый осадок Нg2Сl2, который постепенно темнеет:
2Нg2+ + [SnСl4]2- + 4Сl- → Нg2Сl2 + [SnСl6]2-
Нg2Сl2 + [SnСl4]2- → 2Нg + [SnСl6]2-
Мешают катионы Аg+, Вi3+, Нg22+, Sb3+.