- •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)
3. Реакция с раствором аммиака.
Раствор аммиака NH3+H2O осаждает катионы свинца и ртути по уравнениям:
Pb2+ + 2NH3 + 2H2O ⇆ Pb(OH)2↓ + 2NH4+,
2Hg22+ + NH3 + NO3- + H2O ⇆ [Hg2ONH2]NO3↓ + 2Hg↓ + 2OH-.
Катионы серебра при действии раствора аммиака сначала образуют малорастворимый оксид:
2Ag+ + 2NH3 + H2O ⇆ Ag2O↓ + 2NH4+,
растворяющийся при дальнейшем добавлении реагента.
Выполнение реакции. К нескольким каплям растворов солей катионов II группы добавлять раствор аммиака по каплям. Описать наблюдаемые явления.
4. Реакция с хроматом калия.
K2CrO4 образует с катионами II группы в нейтральной и слабокислой среде малорастворимые осадки хроматов:
2Men+ + nCrO42- ⇆ Me2(CrO4)n.
PbCrO4 – осадок жёлтого цвета, легко растворимый в щёлочи:
↓PbCrO4 + 4OH- ⇆ [Pb(OH)4]2- + CrO42-
Hg2CrO4 – осадок красного цвета, нерастворимый в щелочах и растворе азотной кислоты.
Ag2CrO4 – осадок красно-кирпичного цвета, растворим в растворах азотной кислоты и аммиаке.
Выполнение реакции. Получить осадки хроматов катионов II группы, обратить внимание на окраску. Изучить растворимость в растворах HNO3, NaOH, NH3+H2O.
5. Реакция с иодидом калия.
KI осаждает катионы II группы в виде малорастворимых соединений. PbI2 – осадок золотисто-жёлтого цвета, его растворимость повышается при нагревании. AgI – осадок бледно-жёлтого цвета, Hg2I2 – осадок зеленовато-жёлтого цвета, их растворимость при нагревании изменяется мало.
Выполнение реакции. Получить осадки иодидов Pb2+, Ag+, Hg22+, изучить действие нагревания на растворимость осадков. В пробирку с PbI2 добавить равный объём воды и раствора СН3СООН, нагреть. Осадок растворяется. Погрузить пробирку в холодную воду. Наблюдать выпадение иодида в виде блестящих золотистых кристаллов. Это одна из наиболее красивых аналитических реакций.
6. Реакция с карбонатом натрия.
Карбонат-ионы осаждают катионы II группы в виде малорастворимых осадков, растворяющихся в сильных и слабых кислотах. PbCO3 и Ag2CO3 – белого цвета, Hg2CO3 – жёлтого. Карбонат серебра растворяется, кроме того, в растворе NH3 и избытке (NH4)2СО3:
↓Ag2CO3 + 2(NH4)2СО3 ⇆ 2[Ag(NH3)2]+ + 3CO2↑ + 2H2O.
Выполнение реакции. Получить осадки карбонатов Pb2+, Ag+, Hg22+, обратить внимание на их окраску, устойчивость, испытать действие HNO3, NH3. Сделать вывод о растворимости карбонатов.
Характерные реакции катионов свинца
1. Реакция с серной кислотой.
Разбавленная серная кислота и сульфаты осаждают Pb2+ в виде белого кристаллического осадка:
Pb2+ + SO42- ⇆ PbSO4↓.
Осадок PbSO4 растворим при нагревании в щелочах:
↓PbSO4 + 4OH- ⇆ [Pb(OH)4]2- + SO42-.
и в концентрированном растворе ацетата аммония:
2PbSO4↓ + 2CH3COO- ⇆ Pb(CH3COO)2·PbSO4 + SO42-.
Разбавленная азотная кислота повышает частично растворимость PbSO4 за счёт связывания SO42- в HSO4-.
Выполнение реакции. К 5–6 каплям раствора Pb2+ добавить 8–10 капель раствора H2SO4. Исследовать действие на осадок сульфата свинца NaOH, CH3COONH4, нагревания.
Характерные реакции катионов ртути
1. Реакция с раствором аммиака.
Это наиболее характерная реакция, позволяющая открыть Hg22+ в присутствии Pb2+ и Ag+. Описание дано в общих реакциях.