Лабораторная работа № 4 Характерные реакции катионов р-элементов

I. Характерные реакции катионов алюминия

1. Реагент ализарин Выполнение реакции

На фильтровальную бумагу нанести каплю раствора соли алюминия. Когда раствор впитается, нанести каплю раствора ализарина. Затем обработать влажное пятно парами аммиака. Подсушить пятно над плиткой. На фильтровальной бумаге появится ало-красное пятно «алюминиевого лака».

Уравнение реакции

Мешающие ионы

Выяснить, какие катионы р-элементов мешают проведению данной реакции. Для этого провести капельные реакции с ализарином с растворами солей всех катионов р-элементов.

Открытие алюминия в присутствии катионов р-элементов

На фильтровальную бумагу нанести 3-4 капли раствора K₄[Fe(CN)₆] для связывания мешающих ионов. Затем нанести каплю, раствора смеси катионов р-элементов. Ионы алюминия не связываются с K₄[Fe(CN)₆] и диффундируют на периферию. Мешающие ионы остаются в центре пятна в виде малорастворимых гексацианоферратов. Образующееся пятно обработать парами аммиака 1-2 минуты. Затем по периферии провести стеклянной палочкой, смоченной ализарином. Вновь обработать парами аммиака. Бумагу подсушить над плиткой. В присутствии алюминия на периферии появится розовое кольцо «алюминиевого лака».

II. Характерные реакции катионов свинца

1. Реагент иодид калия (реакция «золотого дождя») Выполнение реакции

К 1-2 каплям раствора соли свинца прибавить 2-3 капли раствора иодида калия. Затем к осадку прибавить 2-3 капли 2 н раствора уксусной кислоты и 3 мл воды, нагреть. Осадок должен полностью раствориться. Далее содержимое пробирки медленно охладить. При этом выделяются золотистые кристаллы иодида свинца. Другие иодиды такой реакции не дают.

Условия проведения реакции

Слабокислая среда, рН = 3-5.

б) Реактив нельзя брать в избытке, так как иодид свинца растворяется в избытке реагента.

2. Реагент тиосульфат натрия Na2s2o3

Выполнение реакции

К 4 каплям раствора соли свинца прибавить 1 каплю насыщенного раствора тиосульфата натрия. Отметить цвет выпавшего осадка. Проверить растворимость осадка в избытке реагента. Затем к полученному раствору прибавить 3-4 капли 2 н раствора уксусной кислоты и нагреть на водяной бане. Отметить цвет выпавшего осадка. Написать уравнения реакций.

Уравнения реакций

Pb(NO₃)₂ + Na₂S₂O₃  PbS₂O₃ + NaNO₃

PbS₂O₃ + Na₂S₂O₃  Na₆[Pb(S₂O₃)₄]

Na₆[Pb(S₂O₃)₄]  PbS + Na₂SO₄ + S

Мешающие ионы

Мешают катионы сурьмы и висмута.

III. Характерные реакции катионов олова

1. Реагент хлорид висмута

Выполнение реакции

К 2-3 каплям раствора соли олова прибавить раствор гидроксида натрия до растворения сначала выпавшего осадка. К полученному раствору прибавить 1-2 капли соли висмута. Выпадает черный осадок, если осадок выпадает не сразу, то необходимо прибавить 1-2 капли концентрированного раствора щелочи.

Уравнения реакций

Написать уравнения реакций и расставить коэффициенты. Для окислительно-восстановительных реакций составить электронный баланс.

Мешающие ионы

Выяснить, какие из катионов р-элементов мешают проведению данной реакции. Для этого провести следующие опыты. К 1-2 каплям раствора соли сурьмы прибавить раствор гидроксида натрия до растворения сначала выпавшего осадка. Затем к полученному раствору прибавить раствор хлорида висмута. Отметить те изменения, которые произошли. Аналогичные опыты провести с растворами солей алюминия и свинца. Какие продукты образуются? 3аполнить следующие схемы:

SnCl₂ + NaOH  Sn(OH)₂ + NaCl Sn(OH)₂ + NaOH  Na₂[Sn(OH)₄]

BiCl₃ + Na₂[Sn(OH)₄] + NaOH  Bi + NaCl + Na₂[Sn(OH)₆] + H₂O

NaOH NaOH BiCl₃

S bCl₃ ? ? ? рН > 12