- •Техника безопасности и правила работы в аналитической лаборатории
- •Первая группа катионов
- •1. Реакция с гидротартратом натрия.
- •2. Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия.
- •3. Окрашивание пламени.
- •1. Реакция с гексагидроксостибатом (V) калия.
- •2. Окрашивание пламени.
- •1. Реакция с едкими щелочами.
- •2. Реакция с реактивом Несслера.
- •1. Обнаружение катионов аммония.
- •2. Обнаружение катионов натрия.
- •3. Удаление катионов аммония и проверка на полноту удаления.
- •4. Обнаружение катионов калия.
- •Вторая группа катионов
- •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.
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •1. Реакция с раствором аммиака.
- •2. Восстановление [Hg2]2 до металлической ртути.
- •2. Восстановление катионов серебра до ме таллического.
- •Третья группа катионов
- •1. Реакция с серной кислотой.
- •2. Реакция с гипсовой водой.
- •3.Реакция с бихроматом и хроматом калия.
- •4. Реакция с оксалатом аммония.
- •5. Реакция с карбонатом аммония.
- •6. Окрашивание пламени.
- •1. Реакция с бихроматом калия
- •1. Осаждение гипсовой водой.
- •1. Микрокристалоскопическая реакция с серной кислотой.
- •2. Реакция с гексацианоферратом (II) калия.
- •1. Открытие и отделение катионов бария.
- •Ход анализа смеси катионов I-III групп
- •1. Предварительные испытания.
- •2. Открытие катионов I группы дробным методом.
- •3. Осаждение катионов II-III групп.
- •4. Анализ осадка.
1. Реакция с гексагидроксостибатом (V) калия.
K[Sb(OH)6] при рН 7 образует с солями натрия белый кристаллический осадок гексагидроксостибата (V) натрия:
Na+ + [Sb(OH)6] – = ↓ Na[Sb(OH)6]
Осадок разлагается под действием кислот, переходя в аморфный осадок метасурьмяной кислоты:
↓ Na[Sb(OH)6] + Н+ = ↓HSbO3 + Na+ + 3H2O
При действии щёлочи осадок растворяется с образованием средней соли:
↓ Na[Sb(OH)6] + 2OH– = Na+ + SbO43– + 4H2O.
При выполнении реакции должны соблюдаться следующие условия: достаточно большая концентрация соли натрия, нейтральная среда, ведение реакции при комнатной температуре, поскольку растворимость сильно возрастает с повышением температуры.
В ы п о л н е н и е р е а к ц и и. К 2-3 каплям раствора соли натрия добавить равный объём реагента. Если осадок не выпадает, охладить пробирку под краном и потереть стенки пробирки стеклянной палочкой. Оставить раствор на некоторое время, затем, закрыв пробирку пробкой, перевернуть её. На стенках будут заметны крупные кристаллы. Изучить отношение осадка к действию NaOH и нагреванию.
2. Окрашивание пламени.
Летучие соли натрия (NaCl, NaNO3) окрашивают пламя в характерный жёлтый цвет.
Реакции катиона АММОНИЯ
1. Реакция с едкими щелочами.
Щёлочи при нагревании выделяют из раствора солей аммония газообразный аммиак:
NH4+ + OH– → NH3↑ + H2O.
Выделяющийся аммиак можно обнаружить по запаху, по посинению красной лакмусовой бумаги, смоченной водой и внесённой в пары, а также по почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором нитрата ртути (I):
+ 2Hg↓ + 3NH4+.
В ы п о л н е н и е р е а к ц и и . В пробирку поместить несколько капель соли аммония, добавить равный объём NaOH или KOH и нагреть. Внести в пары лакмусовую красную бумагу, затем фильтровальную бумагу, смоченную Hg2(NO3)2. Понюхать.
Выводы и уравнения реакций занести в таблицу.
2. Реакция с реактивом Несслера.
Реактив Несслера K2[HgJ4] +KOH образует с солями аммония характерный красно-бурый осадок:
Реакция обладает низким пределом обнаружения. В присутствии следов NH4+ появляется жёлто-оранжевое окрашивание.
В ы п о л н е н и е р е а к ц и и . К 1-2 каплям раствора соли аммония в пробирку или на часовое стекло добавить 2-3 капли реактива Несслера. Наблюдать образование осадка.
Катионы К+ и Na+ не мешают открытию NH4+ этим реагентом, катионы же остальных групп – мешают.
Ход анализа смеси катионов Na+, K+, NH4+н
1. Обнаружение катионов аммония.
В отдельной пробе можно открыть катион NH4+ в присутствии К+ и Na+ любой из 2-х реакций: нагреванием со щёлочью или реактивом Несслера.
2. Обнаружение катионов натрия.
В отдельной пробе катион Na+ открывается реагентом K[Sb(OH)6] в нейтральной среде при соблюдении указанных выше условий.
3. Удаление катионов аммония и проверка на полноту удаления.
Так как катионы NH4+ мешают открытию ионов К+, их удаляют из раствора. Примерно 1 мл смеси помещают в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. Сухой остаток смачивают раствором HCl, выпаривают и прокаливают до полного прекращения выделения белого «дыма»:
NH4+ → NH3↑ + H+.
Для проверки полноты его удаления несколько кристаллов сухого остатка растворяют на часовом стекле и добавляют 2-3 капли реактива Несслера. Реакция отрицательна, если не появляется даже слабая жёлтая окраска. Если реакция положительна, всё повторяют до полного удаления NH4+.