- •Общие указания к ведению лабораторного журнала
- •Аналитическая кислотно-основная классификация катионов
- •I группа катионов
- •Характерные реакции катионов калия
- •1. Реакция с гексанитрокобальтатом(III) натрия.
- •Характерные реакции катионов аммония
- •1. Реакция с едкими щелочами.
- •2. Реакция с реактивом Несслера.
- •Ход анализа смеси катионов I группы
- •1. Обнаружение катионов аммония.
- •2. Обнаружение катионов натрия.
- •2. Окрашивание пламени.
- •Характерные реакции катионов натрия
- •1. Реакция с гексагидроксостибатом(V) калия.
- •2. Окрашивание пламени.
- •3. Удаление катионов аммония и проверка на полноту удаления.
- •4. Обнаружение катионов калия.
- •II группа катионов
- •Общие реакции катионов второй группы
- •1. Реакция с соляной кислотой, свойства хлоридов.
- •2. Реакции с едкими щелочами.
- •3. Реакция с раствором аммиака.
- •4. Реакция с хроматом калия.
- •5. Реакция с иодидом калия.
- •6. Реакция с карбонатом натрия.
- •Характерные реакции катионов свинца
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •Характерные реакции катионов ртути
- •1. Реакция с раствором аммиака.
- •Характерные реакции катионов серебра
- •2. Восстановление катионов серебра до металлического.
- •Ход анализа смеси катионов II группы
- •III группа катионов
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •2. Реакция с гипсовой водой.
- •3. Реакция с бихроматом и хроматом калия.
- •4. Окрашивание пламени.
- •Характерные реакции катионов бария
- •1. Реакция с бихроматом калия
- •Характерные реакции катионов стронция
- •1. Осаждение гипсовой водой.
- •Характерные реакции катионов кальция
- •1. Микрокристалоскопическая реакция с серной кислотой.
- •Ход анализа смеси катионов III группы
- •1. Открытие и отделение катионов бария.
- •Вопросы по I-III группам катионов
- •Ход анализа смеси катионов I–III групп
- •1. Предварительные испытания
- •2. Открытие катионов I группы дробным методом
- •3. Систематический ход анализа. Осаждение катионов II–III групп
- •4. Анализ осадка. Обнаружение катионов II группы
- •IV группа катионов
- •Общие реакции катионов IV группы
- •1. Реакция с едкими щелочами, свойства гидроксидов.
- •2. Реакция с раствором аммиака.
- •3. Реакция с карбонатом натрия.
- •Характерные реакции катионов алюминия
- •1. Реакция с ализарином.
- •Характерные реакции катионов хрома
- •1. Реакции окисления Cr(III) до Cr(VI).
- •2. Реакция соосаждения.
- •Характерные реакции катионов цинка
- •1. Реакция с гексоцианоферратом калия (II).
- •2. Реакция с дитизоном.
- •3. Реакция с сероводородной водой.
- •Характерные реакции катионов Sn(II) и Sn(IV)
- •1. Реакции восстановления, проводимые солями олова(II).
- •2. Реакции окисления, производимые Sn(II).
- •4. Реакция с диметилглиоксимом.
- •Ход анализа смеси катионов IV группы
- •V группа катионов
- •Общие реакции катионов V группы
- •1. Реакция с едкими щелочами, свойства гидроксидов.
- •2. Реакция с раствором аммиака.
- •3. Реакция с карбонатом натрия.
- •Характерные реакции катионов железа(II)
- •1. Реакция с гексацианоферриатом калия.
- •2. Реакция с диметилглиоксимом (реактив Чугаева).
- •Характерные реакции катионов железа(III)
- •1. Реакция с гексацианоферроатом калия.
- •2. Реакция с тиоцианатом аммония (калия).
- •3. Реакция с иодидом калия.
- •Характерные реакции катионов марганца
- •Характерные реакции катионов магния
- •1. Реакция с гидрофосфатом натрия.
- •Характерные реакции катионов висмута
- •2. Реакция с иодидом калия.
- •3. Реакция со щавелевой кислотой.
- •Ход анализа смеси катионов V группы
- •VI группа катионов
- •Общие реакции катионов VI группы
- •1. Реакция с раствором аммиака.
- •2. Реакция с едкими щелочами.
- •Характерные реакции катионов меди
- •1. Реакция с иодидом калия.
- •2. Реакция с гексацианоферроатом калия.
- •3. Реакция с тиосульфатом натрия.
- •Характерные реакции катионов ртути(II)
- •1. Реакция с тиоцианатом аммония (калия).
- •Характерные реакции катионов никеля
- •1. Реакция с диметилглиоксимом (реактивом Чугаева).
- •Характерные реакции катионов кадмия
- •1. Реакция с сероводородом.
- •Ход анализа смеси катионов VI группы
- •Характерные реакции катионов кобальта
- •Вопросы по IV-VI группам катионов
- •I. Предварительные испытания
- •II. Обнаружение некоторых катионов дробным методом (в растворе задачи)
- •III. Систематический ход анализа (раствор задачи)
- •1.4. Удаление PbSo4.
- •1.5. Переведение сульфатов катионов III группы в карбонаты.
- •1.6. Растворение карбонатов III группы.
- •2.4. Отделение катионов VI группы.
- •IV. Систематический ход анализа (осадок задачи)
2. Реакция с гексацианоферроатом калия.
K4[Fe(CN)6] при рН 4–6 образует с Сu2+ красно-бурый осадок по уравнению:
2Сu2+ + [Fe(CN)6]4- ⇆ Сu2[Fe(CN)6]↓
Образующийся осадок растворим в аммиаке:
Сu2[Fe(CN)6]↓ + 8NH3 ⇆ 2[Cu(NH3)4]2+ + [Fe(CN)6]4-
И разлагается при действии щелочей:
Сu2[Fe(CN)6]↓ + 4OH- ⇆ Cu(OH)2↓ + [Fe(CN)6]4-
Проведению реакции мешают ионы Fe3+, Ni2+, Co2+.
Выполнение реакции. Получить осадок Сu2[Fe(CN)6]. Проверить действие растворов щелочи и аммиака.
3. Реакция с тиосульфатом натрия.
Na2S2O3 при добавлении к подкисленному раствору Сu2+ обесцвечивает его вследствие образования комплексной соли. Если нагреть полученный раствор, образуется темно-бурый осадок Cu2S:
2Сu2+ + 2S2O32- + 2H2O ⇆ Cu2S↓ + S↓ + 4H+ + 2SO42-
Эта реакция может быть использована для отделения Сu2+ от Cd2+, так как CdS в кислой среде не образуется. При недостатке Na2S2O3 идёт следующий процесс:
Сu2++ 2S2O32- + H2O ⇆ CuS↓ + SO42-+ 2H+
Выполнение реакции. К нескольким каплям СuSO4 добавить равный объём раствора серной кислоты и несколько кристалликов Na2S2O3. Нагреть. Что наблюдается?
4. Реакция с металлическими Al, Fe, Zn.
Активные металлы восстанавливают Сu2+ до свободного состояния, медь выпадает в виде красной губчатой массы:
3Сu2+ + 2Al ⇆ 3Cu↓ + 2Al3+
Выполнение реакции. На очищенную гранулу активного металла нанести каплю раствора Сu2+, подкисленного серной кислотой. Через 1–2 минуты каплю смыть. Что наблюдается?
5. Реакция с раствором аммиака.
Из обще аналитических характерной для Сu2+ является реакция образования лазурно-синего аммиаката [Cu(NH3)4]2+. Мешают Ni2+.
Выполнение реакции. Cм. общие реакции.
6. Реакция с тиоцианатом аммония.
NH4SCN образует с солями меди черный осадок Cu(SCN)2, который постепенно, а в присутствии восстановителей- быстро, разлагается и переходит в CuSCN белого цвета:
Cu(SCN)2 ↓ + SO32-+ H2O ⇆ CuSCN↓+ 2 SCN- + SO42-
Выполнение реакции. Получить осадок Cu(SCN)2. Разделить его на две пробирки. В одну добавить несколько капель Na2SO3. Наблюдать скорость перехода Cu(SCN)2 в CuSCN.
Характерные реакции катионов ртути(II)
1. Реакция с иодидом калия.
KI образует с Hg2+ оранжево-красный осадок иодида ртути:
Hg2++ 2I- ⇆ HgI2↓
В избытке реагента осадок растворяется, образуя устойчивый бесцветный комплексный ион:
HgI2↓+ 2I- ⇆ [HgI4]2-
Если к полученному раствору добавить каплю раствора NH4Cl или другой соли аммония и несколько капель концентрированной NaOH, выпадает красно-бурый осадок иодида оксидимеркураммония:
NH4++ 2[HgI4]2-+ 4OH- ⇆ [Hg2ONH2]I↓ + 7I- + 3H2O
Эту реакцию под названием реакции Несслера мы использовали для обнаружения NH4+. Мешают катионы Cu2+, Fe3+, Bi3+.
Выполнение реакции.
а) Пробирочный опыт. В пробирку с несколькими каплями раствора Hg(NO3)2 осторожно опустить палочку, смоченную KI. Наблюдать образование осадка, который быстро растворяется.
б) На полоску фильтровальной бумаги нанести каплю раствора KI. Затем палочкой, смоченной раствором Hg2+ коснуться центра пятна. Наблюдать появление оранжевой окраски. Провести открытие Hg2+ в присутствии Cu2+ капельным методом, выбирая оптимальный порядок нанесения растворов.