Лабораторная работа № 8

Качественный анализ индивидуальных неорганических веществ и их смесей

Цель работы: ознакомление с качественными реакциями на отдельные катионы и анионы.

Оборудование и реактивы

Наборы сухих солей (№№ 1-4-предназначены для проведения качественных реакций на катионы, №№5-8 –для проведения качественных реакций на анионы):

1. Co(NO₃)₂, Fe(NO₃)₃, СuSO₄

2. Cr(NO₃)₃, Mg(NO₃)₂, Ba(NO₃)₂

3. NH₄Cl, AlCl₃, MnSO₄

4. Ni(NO₃)₂, FeSО₄, AgNO₃

5. NaNO₄, Na₂SO₄, KSCN.

6. NaF, NaNO₂, Na₃PO₄.

1. 7. KMnO₄, Na₂S, Na₂CO₃.

2. 8. Na₂SO₃, NaI, K₂CrO₄.

9. Набор необходимых реактивов для проведения качественных реакций.

Методика выполнения работы

1. Получить у преподавателя задание по определению качественного состава конкретных солей.

2. Приготовить водные растворы исследуемых солей необходимой концентрации. Отметить окраску растворов.

3. С помощью необходимых реакций (см. ниже) доказать наличие в солях соответствующих ионов.

4. Написать уравнения проводимых реакций. Для окислительно-восстановительных реакций составить электронно-ионный баланс.

5. Приготовить смеси исследованных ранее солей, растворить их в воде.

6. Провести со смешанными растворами те же реакции, которые применялись для идентификации индивидуальных веществ.

7. Сделать вывод о специфичности проводимых реакций.

Характерные реакции для различных ионов:

• NH₄⁺ - любая щёлочь (например: NaOH) при подогреве. Признаком реакции является выделение газа с резким запахом и посинение универсальной индикаторной бумаги.

• Mg²⁺- Na₂HPO₄ c аммиачным буфером. Признак реакции -выделение белого осадка состава MgNH₄PO₄

• Ba²⁺- K₂Cr₂O₇ при нагревании с добавлением CH₃COONa(pH>7). Признак реакции: выделение жёлтого осадка состава BaCrO₄.

• Al³⁺ - ализарин, аммиак при нагревании с добавлением CH₃COOН. Происходит выделение осадка морковного цвета.

• Cr³⁺ - H₂O₂, OH^- при нагревании. Признак реакции - жёлтый раствор, образование CrO₄^2-.

• Fe³⁺ - а) KSCN. Условие проведения реакции – смешивание. Получается красный раствор Fe(SCN)₃; б) K₄ [Fe(CN)₆]. Условие проведения реакции – смешивание. Происходит выделение синего осадка состава Fe₄[Fe(CN)₆]₃.

• Fe²⁺ - K₃ [Fe(CN)₆]. Условие проведения реакции – смешивание. Происходит выделение синего осадка состава Fe₃[Fe(CN)₆]₂.

• Mn²⁺ - H₂O₂, OH^- при кипячении. Признак реакции - выделениекоричневого осадка состава MnO₂

• Ni²⁺ - диметил глиоксил. Условие проведения реакции – смешивание. Происходит выделение красного осадка.

• Co²⁺ - KSCN и пентанол (pH 4-5). Признак реакции – появление cинего комплекса [Co(SCN)_n]^2-n

• Cu²⁺ - NH_3×H₂O. получается синий раствор [Cu(NH₃)₄]²⁺.

• Ag²⁺ - HCl. Признак реакции – выпадение осадка состава AgCl.

• Cl^-. - Все хлориды бесцветны. При добавлении к хлориду капли AgNO₃ происходит выпадение белого творожистого осадка.

• I^-- бесцветный. При нагревании золотисто- жёлтые кристаллы иодида растворяются, при охлаждении выпадают в осадок. При добавлении к иодиду калия Pb(NO₃)₂ или Pb(CH₃COOH)₂ образуется вещество К_{2 [}PbI_4], растворимый в воде.

• F^-- реакция с роданидом железа(III). В результате реакции получается кроваво- красная окраска, обесцвечивающаяся с образованием более прочного комплекса гексафтороферрата(lll).

• SO₄^2-- в водных растворах бесцветен. При взаимодействии SO₄^2- с солями вария (BaCl₂, Ba(NO₃)₂) выпадает белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах.

• SO₃^2-- в водных растворах бесцветен, определение основано на окислительно-восстановительных свойствах SO₃^2-. К 4-5 каплям раствора прибавить 2-3 капли раствора I₂ в КI. Окраска раствора исчезает, среда становится кислой.

• NO₃^-- реакция '' бурого кольца”: к 2-3 каплям исследуемого раствора прибавляют несколько кристаллов сухого FeSO₄ и 1 каплю концентрированной Н₂SO₄, медленно прибавляемой по стенке, на границе раздела фаз возникает бурое кольцо, вследствие образования комплексного соединения [Fe(NO)]SO₄.

• NO₂^-- обесцвечивание раствора иода. Если к раствору соли прибавить несколько капель раствора I₂ в KI, то происходит обесцвечивание раствора.

• S^2- - к 3 каплям раствора соли прибавить 4-5 капель раствора HCl, пробирку тут же накрыть фильтровальной бумагой, смоченной в растворе соли свинца. В результате реакции происходит почернение бумаги.

• СО₃^2- - к исследуемому раствору прибавить несколько капель кислоты, наблюдается выделение газа.

• CSN^- - к 1-2 каплям исследуемого раствора добавить столько же воды и 1-2 капли разбавленного раствора FeCl₃, появляется кроваво- красное окрашивание.

• PO₄^3- - в водных растворах бесцветен. Приготовить раствор Fe(SCN)₃ прозрачно- красной интенсивности цвета. К 3-5 каплям соли прибавить 1-2 капли полученного раствора, происходит образование жёлто- белого осадка FePO₄ с одновременным обесцвечиванием раствора.

• CrO₄^2- - при подкислении водные растворы жёлтого цвета становятся оранжевыми. К пробе прибавляют нейтральный KI, окраска не изменится, так как в нейтральной среде CrO₄^2- обладает слабыми окислительными свойствами. При подкислении раствора окраска станет оранжевой, а затем зелёной.

• MnO₄^- - в водных растворах малинового цвета. При приливании к 5 каплям пробы 5 капель Na₂SO₃ и 1 капли H₂SO₄ происходит обесцвечивание раствора, а если к пробе прибавить Na₂SO₃ и 1 каплю NaOH, то раствор из малинового цвета переходит в зелёный.