Лабораторная работа 1

«Разделение смеси катионов Сu²⁺, Fe³⁺, Pb²⁺ и Ba²⁺ групповыми реагентами кислотно-основного метода»

Для анализа дан раствор, содержащий катионы Сu²⁺, Fe³⁺, Pb²⁺ и Ba²⁺ Необходимо разделить указанные катионы при помощи групповых реагентов кислотно-основного метода.

Окраска раствора _______________, что обусловлено присутствием в нем катионов Cu²⁺ (голубой цвет) и Fe³⁺ (желтый цвет).

Разделить катионы – это добиться такого положения, когда один катион связывается соответствующим анионом в нерастворимое соединение и переводится в осадок, а остальные катионы остаются в растворе.

Определите принадлежность катионов к аналитическим группам кислотно-основного метода:

²⁺, , ,

Обычно отделение начинают с катиона, номер аналитической группы которого наименьший (но не всегда).

1. К раствору прилейте 2н. раствор HCl – групповой реагент на 2-ую аналитическую группу. При этом протекает реакция:

P b²⁺ + 2Cl^- = PbCl₂

крупнокристаллический

Образуется крупнокристаллический осадок хлорида свинца белого цвета. Осадок отфильтруйте, на фильтре PbCl₂, в фильтрате (растворе) Сu²⁺, Fe³⁺ и Ba²⁺.

2. К фильтрату прилейте 2н. раствор H₂SO₄ – групповой реагент на 3-ю аналитическую группу. При этом образуется мелкокристаллический осадок сульфата бария по уравнению:

B a²⁺ + SO = BaSO₄ белый

Осадок отфильтруйте, на фильтре BaSO₄, в фильтрате Сu²⁺ и Fe³⁺.

3. Для разделения Сu²⁺ и Fe³⁺ используется 25%-ный раствор NH₄OH (избыток), который дает с Fe³⁺ осадок Fe(OH)₃ красно-бурого цвета, а с Сu²⁺ образует комплексное соединение ярко синего цвета.

К фильтрату прилейте избыток 25%-ного раствора NH₄OH: раствор приобретает ярко синюю окраску и образуется амфотерный осадок бурого цвета:

F e³⁺ + 3NH₄OH =Fe(OH)₃ + 3NH₄ + Cu²⁺ + 4NH₄OH = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 4H₂O

гидроксид железа титрааммин меди – катион

Осадок отфильтруйте на фильтре Fe(OH)₃, в фильтрате [Cu(NH₃)₄]²⁺. смесь разделена.

Лабораторная работа 2 Качественные реакции катионов

Первая аналитическая группа (К⁺, Na⁺, NH )

К первой аналитической группе катионов относятся ионы калия, натрия, а также ион аммония NH . Большинство образуемых ими солей хорошо растворимо в воде. Группового реагента, осаждающего все три катиона данной группы нет.

Реакции катиона К⁺

Реакции открытия катиона К⁺, основанные на образование осадков, очень немногочисленные. Важнейшие из них следующие.

1. Винная кислота Н₂С₄Н₄О₆ и ее кислота натриевая соль – гидротартрат натрия дают с растворами солей калия кристаллический осадок белого цвета

K Cl + NaHC₄H₄O₆ =KHC₄H₄O₆ + NaCl

K⁺ + HC₄H₄O = KHC₄H₄O₆ ↓

Выполнение опыта

В пробирку налейте 4-5 капель раствора соли калия и прибавьте столько же капель раствора гидротартрата натрия. Перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой – выпадает белый кристаллический осадок.

Вывод:

2. Катион К⁺ пламя горелки окрашивает в бледно-фиолетовый цвет.

Реакции катиона Na⁺

Большинство солей натрия хорошо растворимо в воде. Поэтому реакции, основанные на образовании труднорастворимых осадков, для иона Na⁺ весьма немногочисленны.

Гексагидроксоантимонат калия, дает с растворами солей натрия белый кристаллический осадок гексагидроксоантимонат натрия.

N aCl + K[Sb(OH)₆] = Na[Sb(OH)₆] + KCl

Na⁺ + [Sb(OH)₆]^- = Na[Sb(OH)₆]

В ыполнение опыта

В пробирку налейте 5-6 капель соли натрия и прибавьте такой же объем раствора гексагидроксоантимоната калия и потрите стенки пробирки стеклянной палочкой. Выпадает белый кристаллический осадок.