Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Определение катионов.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.09.2019
Размер:
2.14 Mб
Скачать

3. Реакции катионов третьей аналитической группы

3.1. Д е й с т в и е г р у п п о в о г о р е а г е н т а

Групповым реагентом 2-й аналитической группы катионов является соляная кислота НСl. Катионы Ag+, Pb2+, Hg22+ при взаимодействии с ней образуют труднорастворимые в воде и разбавленных кислотах осадки:

Ag+ + Cl- AgCl

Pb2+ + 2Cl-  PbCl2

Hg22+ + 2Cl-  Hg2Cl2

Растворимость хлоридов различна. При температуре 1000С растворимость хлорида свинца увеличивается в три раза, в то время как растворимость хлоридов серебра и ртути практически не меняется. Это свойство используется для отделения катиона Pb2+ от катионов Ag+ и Hg22+.

Хлорид серебра хорошо растворим под действием аммиака с образованием комплексной соли:

AgCl + 2NH4OH  Ag(NH3)2+ + Cl- + 2H2O

3.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Ag+

Хлорид, бромид и иодид калия KCl, KBr и KI образуют с катионом Ag+ белый осадок хлорида серебра, бледно-желтый осадок бромида серебра AgBr и желтый осадок иодида серебра AgI: Ag+ + Сl- AgCl↓ ; Ag+ + Br- AgBr↓ ; Ag+ + I-  AgI

3.3. Р е а к ц и и к а т и о н а Pb2+

1) Хромат калия K2CrO4 и бихромат калия K2Cr2O7 образуют с катионами Pb2+ малорастворимый хромат свинца желтого цвета:

Pb2+ + CrO42-  PbCrO4

Хромат свинца растворим в гидроксидах, но нерастворим в уксусной кислоте. Подтвердите это экспериментально.

2) Ион I- образует с катионом Pb2+ желтый осадок:

Pb2+ + 2 I-  PbI2

Реакцию следует проводить при рН 3-5. Следует иметь в виду, что в избытке КI осадок PbI2 растворяется с образованием комплекса K2PbI4.

Проверьте растворимость полученного осадка PbI2. Для этого добавьте к части осадка несколько капель воды и нагрейте. Осадок частично растворяется, но при охлаждении вновь образуется в виде золотистых кристаллов.

4. Анализ смеси катионов II - III групп

Исследуемый раствор, содержащий смесь катионов трёх групп, может быть с осадком и без осадка. Осадок может содержать хлориды AgCl, PbCl2, Hg2Cl2, сульфаты BaSO4, CaSO4 или все вместе. Поэтому различают два случая : раствор с осадком и раствор без осадка.

4. Реакции катионов четвёртой аналитической группы

4.1. Д е й с т в и е г р у п п о в о г о р е а г е н т а

Групповым реагентом на катионы четвёртой группы является гидроксид натрия или гидроксид калия в избытке. Для проверки действия группового реагента возьмите три пробирки и внесите в каждую по 5 капель раствора соответствующей соли катионов Al3+, Cr3+, Zn2+, добавьте по 5 капель раствора гидроксида калия КОН, перемешайте стеклянной палочкой, отметьте образование и цвет осадков, напишите уравнения химических реакций. После этого налейте в каждую из пробирок по 6-7 капель раствора гидроксида калия (избыток), перемешайте стеклянной палочкой и проверьте растворение осадков в избытке реактива.

5.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Cr3+

Реакции обнаружения хрома основаны на окислении катиона Cr3+ в Cr(VI), которые могут протекать в щелочной и кислой средах.

1) Для окисления Cr3+ в щелочной среде к 2-3 каплям раствора соли Cr3+ прибавьте 4-5 капель 2 н раствора NaOH, 2-3 капли 3%-ного раствора перекиси водорода Н2О2 и нагрейте на водяной бане несколько минут до тех пор, пока зелёная окраска раствора не перейдёт в жёлтую. Перекись водорода можно заменить перекисью натрия.

Cr3+ + 2OH-  CrO2- + 2H+

CrO2- + H2O2 + 2OH-  CrO42- + 2H2O

2) Перманганат калия в кислой среде окисляет Cr3+ до Cr2O72-. К 5-6 каплям раствора соли Cr3+ добавляют три капли 2 н раствора H2SO4, 5-6 капель раствора KMnO4 и осторожно нагревают на плите.

10Cr3+ + 6MnO4- + 11H2O  5Cr2O72- + 6Mn2+ + 22H+

При большом избытке KMnO4 реакция сопровождается образованием бурого осадка марганцовистой кислоты H2MnO3 (MnO(OH)2). Раствор над осадком имеет жёлто-оранжевую окраску.

2MnO4- + 3Mn2+ + 7H2O  5MnO(OH)2 + 4H+

3) Образование надхромовой кислоты. Перекись водорода образует с Cr2O72--ионами в кислой среде надхромовую кислоту H2CrO6.

Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+  2H2CrO6 + 3H2O

К раствору бихромата добавьте несколько капель 2 н раствора серной кислоты, а затем прилейте 8-10 капель амилового спирта или диэтилового эфира и несколько капель Н2О2. При этом образуется надхромовая кислота, которая при взбалтывании переходит в слой амилового спирта или другого органического растворителя, окрасив его в синий цвет. В водных растворах надхромовая кислота неустойчива, в среде же органических растворителей её устойчивость повышается.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.