Лабораторна робота №4

Тема заняття: Характерні реакції катіонів четвертої аналітичної групи.

Мета навчальна: практично вивчити приватні реакції катіонів четвертої групи:

Ag⁺, Pb²⁺, Cu²⁺.

Розвиваюча: розвивати пізнавальну цікавість на практичне застосування вивчених реакції при досліджені харчів.

Виховна: формувати пізнавальну цікавість до вивчаємої дисципліни, виховувати працелюбність, почуття взаємодопомоги та відповідальності, охайності, виховання культури спілкування, екологічної культури.

Матеріально-технічне обладнання та посібники для роботи: штатив з пробірками розчини солей Ag(NO₃)₂, Pb(NO₃), CuSO₄, сірководнева вода, розчини HCl, NH₄OH, К₂CrO₄, KI, HNO₃, CH₃COOH, кристалічний CuSO₄

Техніка безпеки: Всі досліди з Н₂S виконувати лише в витяжній шафі!

Бережіть очі при всіх дослідах! Увага! Ви працюєте з розчинами кислот і лугів, тому слідкуйте, щоб вони не потрапили на шкіру або одяг. Будьте обережні ! дотримуйтесь правил техніки безпеки!

Література: 1. Жванко Ю.Н., Панкратова Г.В., Мамедова З.І., Аналітична хімія і ТХК в громадському харчування, М.., Вища школа, 1989, стор. 55-61

Зміст та послідовність виконання роботи

1. Вхідний контроль

1. Які катіони відносяться до четвертої групи?

2. Який груповий реактив застосовується для виявлення катіонів першої та другої груп, а також третьої групи катіонів?

3. Чим відрізняються сульфіди катіонів четвертої групи від сульфідів катіонів першої та другої груп, а також третьої групи катіонів?

4. Який груповий реактив і в якому середовищі осаджує катіони четвертої групи?

5. За якою ознакою катіони четвертої групи поділяються на підгрупу срібла та підгрупу міді? Які катіони належать до цих двох груп?

Дослід №1 та методичні рекомендації до його виконання.

Характерні реакції катіона Ag⁺

До четвертої аналітичної групи катіонів відносяться іони Ag^{+ ,}Рb²⁺, Си²⁺. Всі катіони безбарвні, виключення складає гідратований катіон Си²⁺, який забарвлює розчин в голубий колір. Груповим реактивом катіонів четвертої групи служить сірководень. Нітрат срібла AgНОз застосовується для визначення кількості повареної солі в котлетній масі, в рибі до та після вимочування, в кондитерських виробах. Сульфат міді СиS0₄ використовується для визначення свіжості м'яса при приготуванні бульйону, так як катіон Си²⁺ з продуктами розпаду білка дає осад синьо - голубого кольору або зеленого кольору. Для виявлення паленого цукру в чаї застосовується 9 %- вий розчин ацетату міді(СН₃СОО)₂Си. Присутність слідів катіонів Рb²⁺ та Си²⁺ руйнуюча дія на вітамін «С».

В пробірку налити 2-3 каплі розчину нітрату срібла, додати 2-3 каплі розчину сірководневої води. Спостерігати випадіння осаду Ag₂S чорного кольору. Осад відокремити від розчину та до осаду додати 2н НNO₃. Спостерігати розчинення та поступове помутніння розчину.

2AgNO₃ + H₂S = AgS↓ + 2HNO₃

3Ag₂S + 8HNO₃ = 6AgNO₃ + 3S + 2NO + 4H₂O

Реакція з підгруповим реактивом НС1.

В пробірку налити 2-3 каплі розчину нітрату срібла, додати 1-2 каплі розчину НС1, спостерігати випадіння білого творожного осаду. До отриманого осаду додати розчин NН₄ОН, осад розчинюється. Потім до розчину додати азотної кислоти. Спостерігати випадіння осаду білого кольору.

AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃

AgCl + 2NH₄HO = /Ag(NH₃)₂ /Cl + 2H₂O

Дослід №2 та методичні рекомендації до його виконання.

Реакція катіона Рb²⁺.

Реакція з груповим реактивом Н₂S.

Проведення реакції. Налити в пробірку 2-3 каплі розчину нітрату свинцю Рb(NO₃)₂, стільки ж сірководневої води, спостерігати випадіння осаду чорного кольору. Осад відокремити від розчину та до осаду додати 2н HNOз до розчинення осаду, спостерігати поступове помутніння розчину - виділяється вільна сірка.

Рb(NO₃)₂ + Н₂S =РbS↓ + 2НNO₃

3РbS + 8НNO₃ = ЗРb(NO₃)₂ + 3S + 2NO + 4Н₂0

Реакція з під груповим реактивом НС1.

Проведення реакції. В пробірку налити 2-3 каплі розчину нітрату свинцю, налити стільки ж розчину соляної кислоти. Спостерігати випадіння осаду білого кольору. До розчину з осадом додати 5-6 капель дистильованої води та нагрівати на киплячій водяній бані.

Спостерігати розчинення осаду. Потім охолодити розчин та знову спостерігати випадіння його у вигляді голок.

Рb(NO₃)₂ + 2НС1 = РbСl₂↓ + 2HNOз

Реакція з К1

Проведення реакції. В пробірку налити розчин нітрату свинцю, додати на холоді розчин йода калію. Утворюється осад жовтого кольору. Осад відділити від розчину, до осаду додати розчин оцтової кислоти, кип'ятити приливаючи потроху води, до розчинення осаду. Потім вміст пробірки негайно охолодити та спостерігати виділення злотисто - жовтих кристалів.

Pb(NO₃)₂ + 2KI = PbI₂↓ + 2KNO₃

Дослід №3 та методичні рекомендації до його виконання.

Реакція катіона Си²⁺.

Реакція з груповим реактивом Н₂S.

Проведення реакції. В пробірку налити 2-3 каплі розчину міді, додати стільки ж сірководневої води. Спостерігати випадіння осаду чорного кольору. Осад відділити від розчину, додати до осаду 2н НNO₃. Спостерігати розчинення саду та послідовне помутніння розчину, виділяється вільна сірка.

СиSO₄ + Н₂S = СиS↓ + Н₂SО₄

3СиS + 8НNO₃ = ЗСи(NO₃)₂ + 3S + 2NО + 4Н₂0

Реакція з NH₄ОН.

Проведення реакції. В пробірку налити 2-3 каплі розчину солі міді, 1-2 каплі розведеного розчину гідроксиду амонію. Спостерігати осад основної солі міді зеленого кольору. Додати надлишок розчину NH₄OH. Спостерігати утворення розчину інтенсивно синього кольору.

2СиSO₄ + 2NН₄ОН + (СиOН)₂S0₄ + (NН₄)₂S0₄

(СиOН)₂S0₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6NH₄ОН + 2/Си(NН₃)S0₄ + 8Н₂O

Реакція забарвлення полум'я:

Летучі солі міді( наприклад СиSO₄, Си(NОз)₂) забарвлюють полум'я в зелений колір.

Проведення реакції. Ніхромовий провід внести в газове полум'я, провірити чистоту проводу. Чистий провід опустити в розчин солі, або набрати декілька кристалів солі. Внести солі в верхню частину газового полум'я. Спостерігати зелене забарвлення.

Вихідний контроль:

1. Як провести розділ катіонів четвертої групи на підгрупи?

2. Яка із приватних реакцій катіонів четвертої групи застосовується для визначення вмісту кухонної солі в виробах?

3. Як відокремлюють катіони срібла від катіонів свинцю?

4. Як діє на іон міді гідроксид амонію? За рахунок яких іонів розчин забарвлюється в темно-синій колір? Підтвердить рівнянням реакції в молекулярній іонній формах?

Після виконання роботи студент повинен

Знати: Характерні реакції катіонів четвертої аналітичної групи.

Вміти: практично вивчити приватні реакції катіонів четвертої групи:

Ag+, Pb2+, Cu2+.

Завдання додому: Закінчити оформлення звіту лабораторної роботи №4

І Н С Т Р У К Ц І Й Н А К А Р Т К А