Завдання для самоперевірки та закріплення матеріалу

1. Добуток розчинності сульфату барію 110^-10. Визначити розчинність солі.

2. У вигляді якої із сполук найбільш повно осаджується іон срібла. Відповідь обґрунтуйте.

3. Добуток розчинності карбонату барію 2,410^-9. Концентрація карбонат іона дорівнює 210^-5 моль/см³. Чи випадає в даному випадку осад?

4. Визначте, оксалат якого металу скоріше осаджується? Відповідь обґрунтуйте.

5. Добуток розчинності сульфату цинку дорівнює 1,210^-23 моль/см³. Концентрація іонів цинку дорівнює 210^-14 моль/см³. Чи з'являється у цьому випадку осад сульфату цинку?

6. Найти добуток розчинності сіркокислого кальцію, якщо його розчинність дорівнює 1,410^-8 моль/см³.

7. Визначте, гідроксид якого металу найменш повно осаджується? Відповідь обґрунтуйте.

Практичне заняття № 2.

Тема: Рішення задач на визначення якісного складу речовин.

Повинні знати: розподіл аналітичних груп та класифікацію катіонів та аніонів, якісні реакції на визначення катіонів і аніонів.

Повинні вміти: знаходити з яких хімічних елементів, груп атомів, іонів або молекул складається аналізуєма речовина; складати рівняння реакції для знаходження катіонів та аніонів.

Стислі теоретичні відомості

В якісному аналізі неорганічних речовин досліджують водні розчини солей, кислот та основ. Вказані речовини у водних розчинах знаходяться в дисоціюю чому стані, тому хімічний аналіз зводять до відкриття окремих іонів (катіонів та аніонів), а не елементів або їх сполук.

Для зручності відкриття іони поділяють на аналітичні групи. Класифікація катіонів та аніонів по аналітичним групам основана на розчинності деяких утворених ними солей. Згідно цієї класифікації, катіони поділяють на деякі наступні групи:

І аналітична група катіонів – одновалентні катіони натрію, калію, амонію та двовалентні катіони магнію. Це катіони, які не мають загального (групового) реактиву, здібного одночасно осаджувати катіони цієї групи при спільній їх присутності.

ІІ аналітична група катіонів – двовалентні катіони кальцію, барію, стронцію. Це катіони, які осаджуються у нейтральному та лужному середовищі (рН не більше 10) груповим реактивом – карбонатом амонію у присутності NH₄СІ у виді не розчинних у воді сполук – карбонатів.

ІІІ аналітична група катіонів – двовалентні катіони нікелю, кобальту, марганцю, цинку, заліза та трьохвалентні катіони алюмінію, хрому заліза. Це катіони, які осаджуються з нейтрального та лужного розчину сульфідом амонію у виді сульфідів (іони заліза, марганцю, цинку, нікелю та кобальту) та гідроокисі (іони алюмінію та хрому).

Класифікація аніонів основана на різній розчинності барієвих, кальцієвих, срібних та інших солей відповідних кислот. Методи аналізу аніонів можна поділити на 3 основні групи:

1. систематичні методи, основані подібно класичному сірководневому методу аналізу катіонів на розподіл аніонів на групи; при цьому аналіз ведеться із одної порції досліджує мого розчину шляхом послідуючого розподілу аніонів;

2. дрібні методи аналізу, основані на відкритті аніонів з окремих порцій досліджує мого розчину;

3. полу систематичний метод, оснований на розподілі аніонів на групи, аналіз досліджує мого розчину відбувається не з однієї порції, а з де кількох порцій.

В аналізі аніонів немає потреби їх поділяти окремо, так як більш за все у залежності від попередніх дослідів, які дозволяють в деякому ступені встановити присутність або відсутність тих чи інших аніонів, багато аніонів можуть бути знайдені у присутності друг друга в окремих порціях розчину.

Щоб легше було порівняти окремі реакції відкриття та розподілу іонів, рекомендуємо у додатку таблицю № 1 та № 2, в якій приводяться формули та характерні особливості сполук, які утворені реактивами з окремими іонами, розчинність, колір, запах та інше.

Приклад 1. Скласти рівняння реакції утворення дигідроантімонату натрію.

Рішення.

NaCl + KH₂SbO₄  NaH₂SbO₄↓ + KCl

Na⁺ + Cl^- + K⁺ + H₂SbO₄^-  NaH₂SbO₄↓ + K⁺ + Cl^-

Na⁺ + H₂SbO₄^-  NaH₂SbO₄↓

Приклад 2. Вкажіть, формулу осаду карбонату барію:

а) ВаSO₄; б) Ва₂S₂O₃; в) ВаSO₃; г) ВаS; д) ВаСО₃.

Складіть рівняння реакцій у молекулярному та іонному виді.

Рішення.

Формулу осаду карбонату барію - ВаСО₃.

Na₂СО₃ + ВаСІ₂  ВаСО₃↓ + 2NaCl

2Na⁺ + СО₃^-2 + Ва⁺² + 2СІ^-  ВаСО₃↓ + 2Na⁺ + 2Cl^-

Ва⁺² + СО₃^-2  ВаСО₃↓

Приклад 3. Вкажіть, реактив на відкриття катіону калію:

а) КСІ; б) ВаСІ₂; в) Са(NO₃)₂; г) NaOH; д) АІ(NO₃)₃.

Складіть рівняння реакцій у молекулярному та іонному виді.

Рішення.

Реактив на відкриття катіону калію – КСІ.

2КСІ + Na₃[Co(NO₂)₆] → К₂Na[Co(NO₂)₆]↓ + 2NaСІ

2К⁺ + 2СІ^- + 3Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- → К₂Na[Co(NO₂)₆]↓ + 2Na⁺ + 2СІ^-

2К⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- → К₂Na[Co(NO₂)₆]↓