Реакция обнаружения катионов первой и второй аналитических групп - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Собрание трудов Морфология «волшебной» сказки Исторические корни... 6 1629.2kb.
Эволюция подчиняется математическим закономерностям 1 191.85kb.
Р. И. Рождественского в контексте литературного процесса второй половины... 1 270.51kb.
Б. 1 Основные положения 1 98.95kb.
Преобразование гильберта-хуанга для обнаружения повреждений в строениях... 1 221.96kb.
Стандарт 2 «Планирование контрольных и экспертно-аналитических мероприятий... 1 71.78kb.
Учебная программа для спортивно- оздоровительных групп и групп начальной... 3 429.78kb.
«Социально – реабилитационный Центр для несовершеннолетних» 1 11.48kb.
История философии 12 5260.81kb.
Темы выпускного экзамена по истории для основной школы 1 32.62kb.
Передаточные числа пар зубчатых колес коробки передач 1 86.7kb.
Антигипертензивные средства классификация 2 338.35kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Реакция обнаружения катионов первой и второй аналитических групп - страница №1/1

1 РЕАКЦИЯ ОБНАРУЖЕНИЯ КАТИОНОВ ПЕРВОЙ

И ВТОРОЙ АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП


  1. Цель работы: Изучить частные реакции катионов - элементов 1 и 2

групп и сделать вывод об их отличительных особенностях.


  1. Общие сведения. Цель качественного полумикроанализа - обнаружение или «открытие» отдельных ионов, входящих в состав анализируемых объектов. Для решения этой задачи, аналитическая химия пользуется химическими реакциями и физическими свойствами объектов. Причем из множества химических реакций для обнаружения элементов или ионов используется лишь те реакций, которые сопровождаются характерным внешним эффектом (выделение газа, образование осадка, изменение окраски раствора). Такие реакции называются аналитическими. Реакции с внешним эффектом, характерные только для одного иона или соединения, называются специфическими. Например при действии щелочи на реакционную смесь при нагревании в присутствии иона выделяется аммиак, легко узнаваемый по запаху и другим свойствам. К сожалению таких реакций очень мало. В аналитической химии чаще приходится иметь дело с реакциями, которые дают одинаковый эффект с несколькими ионами. Реакции, дающие сходный эффект лишь с ограниченным числом ионов, называются селективными.

Если вещество очень мало растворимо, оно выпадает в осадок уже при очень малой концентрации обнаруживаемого иона, подобные реакции называются чувствительными. Количественно чувствительность реакции характеризуется показателями: открываемым минимумом, концентрацией или же предельным разбавлением. Открываемым минимумом называется наименьшее количество вещества (иона), которое при определенных условиях можно открыть действием данного реагента. Величину его выражают в микрограммах (мкг). Например, открываемый минимум микрокристаллоскопической реакции на ион Са2+ действием серной кислоты равен 0,04 мкг Са2+- в капле раствора. Чем меньше открываемый минимум, тем чувствительнее реакция. Предельной концен-трацией называется отношение единицы массы определяемого иона к массе наибольшего количес-тва растворителя, выраженной в мкг.

Как правило, для упрощения анализа ионов пользуются определенной системой классификации катионов по аналитическим группам. Существует несколько таких схем. Одной из самых удачных и наиболее распространенных является классифика-ция, основанная на свойствах сульфидов. Согласно этой классификации все катионы делятся на пять аналитических групп:

первая группа: K+, NH4+, Na+, Mg2+

вторая группа: Ba2+, Ca2+, Sr2+

третья группа: AI3+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Ni2+

четвертая группа: Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+, Pb2+

пятая группа: Ag+, Hg22+,
В ходе анализа ионы выделяют из сложной смеси не по одиночке, а целыми группами, пользуясь одинаковым отношением их к действию некоторых реагентов, называемых групповыми реагентами. Первая группа катионов группового реагента не имеет, для второй группы групповым реагентом является карбонат аммония (NH4)2CO3. Сульфид аммония, сероводород (H2S) и соляная кислота (HCI) является соответственно групповыми реагентами III, IV, V групп. Применение групповых реагентов представляет большие удобства, так как при этом задача анализа намного упрощается.

Катионы первой аналитической группы входят в первую группу периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева и обладают ярко выраженными металлическими свойствами. Большин-ство солей катионов первой группы хорошо растворимы в воде и их водные растворы бесцветны. В отличие от большинства катионов первой группы, катионы второй группы дают ряд малорастворимых солей с различными химическими реагентами. Так, например, малорастворимые сульфаты, фосфаты, оксалаты, карбонаты и др.


1.3. Характерные (частные) реакции на некоторые катионы первой группы
1.3.1. Частные реакции катиона К.

Опыт 1.1. Реакция с гидротартратом NaHC4H4O6.

В пробирку помещают 4-5 капель раствора соли калия (KCI или KNO3) прибавляют столько же капель раствора гидротартрата натрия. Выпадает ли осадок? Затем содержимое пробирки тщательно перемешивают стеклянной палочкой до выпадение белого кристаллического осадка. Напишите уравнение реакции.

Опыт 1.2. Реакция с гексанитро - (III) кобальтатом натрия Na3[Co(NO2)6]. К двум каплям раствора соли калия добавляют 1-2 капли раствора гексанитро - (III) кобальта натрия Na3[Co(NO2)6]. Наблюдают образование и цвет осадка. Напишите уравнения реакции.

Подобный осадок получается и с солями аммония, поэтому реакцию нужно проводить в их отсутствии.


Частные реакции катиона аммония .

Опыт 1.3. Реакция с едким натрием или калием.

В пробирку наливают 2-4 капли раствора соли аммония NH4CI или NH4NO3 и добавляют столько же едкой щелочи. Закрывают бумажным тампоном. Сверху бумажного тампона ...... намоченную в воде красную лакмусовую бумажку (рис.1.1.) и слегка нагревают на плитке. Выделяющийся ммиак определяют либо по запаху, либо по посинению лакмусовой бумажки. Щелочь необходимо добавлять не касаясь стенок пробирки. Почему происходит изменение окраски лакмусовой бумаги? Напишите уравнение реакции взаимодействия хлористого аммония с едким натрием.
Опыт 1.4. Реакция с гексанитро - (Ш) кобальтатом натрия Na3[Co(NO2)6].

В пробирку помещают 1-2 капли раствора соли аммония и туда же прибавляют 1-2 капли раствора Na3[Co(NO2)6]. Какова цвет осадка? Написать уравнение реакции. Проделайте аналогичный опыт с солями калия (см. Опыт 1.2). Сделайте вывод.


Опыт 1.5. Реакция с реактивом Несслера.

В пробирку помещают 1 каплю раствора NH4CI и 5 капель воды, перемешивают и прибавляют 2-3 капли реактива Несслера. Фиксируют цвет появившегося осадка NH2Hg2J2.


Опыт 1.6. Удаление солей аммония (опыт проводится под тягой!).

Соли аммония мешают обнаружению ионов калия, поэтому их необходимо удалить из реакционной среды следующим образом. Раствор из которого хотят удалить ионы аммония помещают в фарфоровую чашку или тигель и подкисляют 2н раствором HCI. Содержимое чашки (тигля) выпаривают до прекращения выделения белого «дыма» и образования сухого остатка, а затем прокаливают еще 10-15 минут. После охлаждения в чашку прибавляют 2-3 капли воды и на предметном стекле проводят реакцию с реактивом Несслера, которая должна быть отрицательной. В противном случае прокаливание повторяют.


1.3.2. Частные реакции катиона магния Mg2+.

Опыт 1.7. Реакция с карбонатом аммония (NH4)2CO3.

В две пробирки помещают по 2-3 капли раствора соли магния, в первую прибавляют 2 капли раствора (NH4)CI. Затем в обе пробирки прибавляют 2 капли раствора (NH4)2CO3, содержимое пробирки перемешивают и нагревают на водяной бане. Объяснить почему в первой пробирке, то есть в присутствие солей аммония, не выпадает осадок? Осадок (вместе с раствором) второй пробирки разделяют на две части. К одной прибавляют 2-3 капли какой-либо кислоты, к другой столько же раствора NH4CI. В чем растворяется осадок основной соли магния? Напишите реакции образования основной соли магния.

Опыт 1.8. Реакция с гидрофосфатом натрия Na2HPO4 . В пробирку берут 1-2 капли раствора MgCI2 прибавляют 2-3 капли растворов NH4CI и NH4OH. Затем к полученной реакционной смеси добавляют 1-2 капли гидрофосфата натрия. Наблюдают образование осадка. Напишите уравнение реакции взаимодействия хлористого магния с гидрофосфатом натрия.


1.4. Характерные (частные) реакции на некоторые катионы второй группы
1.4.1. Частные реакции катиона бария Ba2+.

  1. Реакция с групповым реагентом карбонатом аммония.

В пробирку помещают 1-2 капли раствора BaCI2, добавляют по одной капле NH4OH и NH4CI. Затем в эту же смесь добавляют 2 капли раствора (NH4)2CO3. Наблюдают образование осадка, напишите уравне-ние реакции.
Опыт 1.10. Реакция с бихроматом калия K2Cr2O7.

К 2 каплям раствора хлорида бария добавляют 2 капли раствора бихромата калия. Наблюдают образование и цвет осадка. Для достижения полноты осаждения ионов бария к раствору прибавляют сухую соль ацетата натрия CH3COONа. Напишите уравнение реакции.

Проделать анологичный опыт с солями кальция (например CaCI2)

Сделайте вывод.


Опыт 1.11. Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4.

В пробирку помещают 2 капли раствора хлорида бария, а затем добавляют 2 капли раствора оксалата аммония. Какого цвета образуется осадок? Напишите уравнение реакции.


1.4.2. Частные реакции катиона кальция Ca2+.

Ионы Ca2+.образуют аналогичные осадки со всеми реагентами которые были использованы для обнаружения ионов бария (см. опыты 1.9.-1.11). Единственным отличием между ними является то, что они по разному реагируют на действие реагента - бихромата калия.


Опыт 1.12. Реакция с бихроматом калия K2Cr2O7. Образуется ли осадок?

Объясните и напишите уравнение реакций.


Результаты экспериментов заносят в таблицу

Таблица 1.1.




опытов


Реагент

Уравнение

реакции


Наблюдение

Вывод


1.5. Отчет

  1. Краткое содержание опытов

  2. Заполнит таблицу, где должны быть отражены результаты наблюдения студента

  3. Заключение.


1.6. Контрольные вопросы


  1. Какие катионы относятся к I и II аналитической группе?

  2. Какие реагенты называются групповыми реагентами и требования, предъявляемые к ним?

  3. Условия выполнения реакции. Чувствительность, избирательность и специфичность реакции?

  4. Закон действия масс. Общая характеристика слабых и сильных электролитов.

  5. Ионное произведение воды. Буферный раствор. Водородный и гидроксильный показатель.

  6. При каких значениях рН и рОН реакция раствора кислая, нейтральная и щелочная?



izumzum.ru