Аналитические реакции катионов I группы

Опыт 1. Открытие иона аммония действием щелочей.

В пробирку налейте 3 мл раствора хлорида аммония, добавьте 1 мл гидроксида натрия или калия. Пробирку слегка нагрейте на водяной бане и положите сверху полоску красной лакмусовой бумаги. Наличие характерного запаха и посинение лакмусовой бумаги свидетельствует о выделении газообразного аммиака:

NH₄Cl + KOH = NH₃ + H₂O + NaCl

Приведите уравнение данной реакции в ионной форме, объясните, с чем связано изменение цвета индикатора.

Опыт 2. Аналитическая реакция катиона калия.

В пробирку налейте 2-3 мл раствора хлорида калия и прибавьте

1-2 мл раствора гексанитрокобальтата натрия. Появление желтого осадка свидетельствует о присутствии катиона калия:

2 KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] = K₂Na[Co(NO₂)₆] = 2NaCl

Приведите уравнение реакции в ионной форме. Какой катион мешает открытию катиона калия? Что в этом случае предпринимают в систематическом анализе?

Опыт 3. Определение катиона магния.

В пробирку налейте 3 мл хлорида магния, прибавьте 1 мл гидроксида аммония, 1 мл хлорида аммония и по каплям гидрофосфата натрия до выпадения белого кристаллического осадка двойной соли:

MgCl₂ + NH₄OH + Na₂HPO₄ = MgNH₄PO₄ +2NaCl + H₂O

Приведите уравнение в ионной форме. Обратите внимание, что катионы щелочно-земельных металлов мешают открытию катиона магния,образуя осадки с гидрофосфатом натрия.

Аналитические реакции катионов II группы

Опыт 4. Действие группового реагента

В первую пробирку налейте 3 мл раствора хлорида бария, во вторую – 3 мл хлорида кальция, добавьте в каждую пробирку по 1мл хлорида аммония и гидроксида аммония и 2-3 мл карбоната аммония. Появление белого кристаллического осадка в каждой из пробирок свидетельствует о наличии катионов II группы. Приведите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

Опыт 5. Аналитическая реакция на катион кальция.

К 3мл раствора хлорида кальция прибавьте 2 мл раствора оксалата аммония. Появление мелкокристаллического осадка оксалата аммония свидетельствует о наличии катиона кальция:

CaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄+ 2 NH₄Cl

Аналитические реакции анионов I-III групп

Опыт 6. Открытие сульфат-иона.

К 1 мл раствора сульфата натрия прилейте раствор хлорида бария, наблюдайте выделение белого кристаллического осадка сульфата бария.

Приведите уравнение реакции. Проверьте растворимость сульфата бария в кислотах.

Опыт 7. Открытие карбонат –иона.

а) реакции с кислотами.

К 1 мл раствора карбоната натрия прилейте несколько капель соляной или серной кислоты. Бурное вспенивание раствора в пробирке свидетельствует о выделении углекислого газа. Приведите уравнение в ионной и молекулярной форме.

б) растворимость карбоната бария в кислотах.

К раствору карбоната натрия добавьте хлорида бария, до выпадения белого осадка карбоната бария. Изучите растворимость карбоната бария в кислотах, добавляя в пробирку соляной кислоты, уксусной или азотной кислоты. Приведите уравнения реакций.

Опыт 8. Открытие фосфат-иона.

В пробирку налейте 1 мл гидрофосфата натрия, добавьте 5-6 капель молибденовой жидкости, нагрейте на водяной бане. Наблюдайте появление желтого кристаллического осадка фосфомолибдата аммония:

Na₂HPO₄ + 12 (NH₄)₂MoO₄ +23 HNO₃= (NH₄)₃ [P(Mo₃O₁₀)₄] +2 NaNO₃ +

21 NH₄NO₃ + 12H₂O

Приведите ионное уравнение этой реакции.

Опыт 9 . Открытие хлорид-иона.

К 1 мл хлорида натрия добавьте 2-3 капли раствора азотнокислого серебра. Наличие белого творожистого осадка хлорида серебра свидетельствует о наличии иона хлора. Приведите уравнение реакции. Проверьте растворимость осадка в растворе гидроксида аммония c образованием комплексного соединения:

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂] Cl =2H₂O

Опыт 10. Открытие нитрат-иона.

В сухую фарфоровую чашечку внесите одну каплю раствора дифениламина в концентрированной азотной кислоте и 1-2 капли раствора нитрата натрия. Наличие темно-синего осадка свидетельствует о присутствии нитрат-иона.