WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |

Выполнение реакции: к 5- 6 капель раствора соли натрия, прибавляют такой же объем реагента и для ускорения образования осадка потирают стеклянной палочкой по стенкам пробирки.

Проверяют отношение осадка к действию NaOH, HCI и к повышению температуры.

Катион Ca2+ 1. Оксалат аммония (NH4)2C2O4 образует с катионом Ca2+ белый кристаллический осадок оксалата кальция CaC2O4.

Проведению реакции мешает присутствие ионов Ba2+ и Sr2+, дающих с оксалатом аммония аналогичные осадки.

Выполнение реакции: к 1-2 каплям раствора соли кальция добавляют 2-3 капли раствора оксалата аммония. Образуется белый осадок. Проверяют растворимость осадка в HCI и CH3COOH.

2. Микрокристаллоскопическая реакция. К капле соли кальция на предметном стекле прибавляют каплю 2 н. раствора серной кислоты H2SO4 и выпаривают до появления каймы по краю капли. Под микроскопом наблюдают образование игольчатых кристаллов гипса (рис. 2):

Ca2+ + SO42- + 2H2O = CaSO4 ·2H2O Рис. 2. Кристаллы гипса под микроскопом Катион Ba2+ Дихромат калия K2Cr2O7 образует с катионом Ba2+ желтый кристаллический осадок BaCrO4. Это обусловлено меньшей растворимостью BaCrO4, чем BaCr2O7:

2BaCI2 + K2Cr2O7 + H2O = 2BaCrO4 + 2KCI + 2HCI Полное осаждение Ba2+ происходит при рН=5, поэтому в реакционную смесь прибавляют избыток ацетата натрия, создавая тем самым ацетатную буферную смесь. BaCrO4 нерастворим в уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах:

2BaCrO4 + 4HCI = H2Cr2O7 + 2BaCI2 + H2O Ионы Sr2+ и Ca2+ с K2Cr2O7 осадков не образуют и не мешают обнаружению Ba2+. Поэтому реакция применяется также и для отделения его от катионов Ca2+ и Sr2+.

Выполнение реакции: к 1-2 каплям раствора соли бария прибавляют 2-3 капли раствора K2Cr2O7 и 2-3 капли раствора ацетата натрия. Выпадает желтый кристаллический осадок.

Катион Zn2+ 1. Гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6] образует с катионом Zn2+ белый осадок двойной соли:

3ZnSO4 + 2K4 [Fe(CN)6] = K2Zn3 [Fe(CN)6]2 + 3K2SOМешают катионы Cd2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Fe3+.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора соли цинка добавляют равный объём раствора K4 [Fe(CN)6].

2. Раствор дитизона в хлороформе или в четыреххлористом углероде образует с катионом цинка внутрикомплексную соль:

Zn NH N N N NH H NH + Zn2+ + 2OHC S C S 2 S C - 2H2O N N N N N N дитизон Мешают ионы Pb2+, Cu2+, Bi3+.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора соли цинка добавляют 1 мл ацетатной буферной смеси и 1-2 мл 10%-ного раствора дитизона. Раствор приобретает розовую или красную окраску. В отличие от аналогичных дитизонатов других элементов дитизонат цинка окрашивает в щелочной среде не только органический, но и водный слой.

Катион Cr3+ Растворы солей хрома (III) имеют фиолетовую и зеленую окраску, что зависит от наличия в этих растворах комплексных ионов различного состава: [Cr(H2O)6]3+ - фиолетовый;

[Cr(H2O)5CI]2+ -светло-зеленый; [Cr(H2O)4 СI2]+ - темно-зеленый.

Реакция окисления Cr3+ пероксидом водорода.

Окисление катионов Cr3+ в щелочной среде пероксидом водорода протекает по следующей схеме:

CrCI3 + 3NaOH = Cr(OH)3 + 3NaCI Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O 2 NaCrO2 + 3H2O2 + 2NaOH = 2 Na2CrO4 + 4H2O Образуется желтый раствор хромата натрия Na2CrO4.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора соли Cr(III) добавляют 4-5 капель 2 н. раствора NaOH, 2-3 капли 3%-ного раствора H2O2 и нагревают до перехода окраски из зеленой в желтую. К части раствора после его охлаждения добавляют раствор HNO3 до появления оранжевой окраски. Затем приливают 6-8 капель смеси эфира с изоамиловым спиртом и 2-3 капли раствора пероксида водорода. Смесь перемешивают. Появление интенсивно-синей окраски органического слоя указывает на образование надхромовой кислоты H2CrO6.

Катион AI3+ 1. Ализарин (1,2-диоксиантрахинон C14H6O2OH) образует в аммиачной среде с AI(OH)3 труднорастворимое соединение яркокрасного цвета, называемое алюминиевым лаком:

OH OH Al OH O O O OH OH Al(OH)3 + + H2O O O ализарин ализаринат алюминия Реакцию выполняют капельным методом.

Выполнение реакции: каплю раствора соли алюминия на фильтровальной бумаге обрабатывают парами аммиака и добавляют 1-2 капли 0,2%-ного спиртового раствора ализарина.

Полученное фиолетовое пятно обрабатывают уксусной кислотой до исчезновения фиолетовой окраски. Образуется розовое кольцо алюминиевого лака. Проведению реакции мешают катионы Fe3+, Cu2+, Cr3+.

2. Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты C21H11O9(NH4)3) образует с катионом AI3+ внутрикомплексную соль красного цвета:

COONH4 COONHHO HO COONH4 COO Al(OH)O O C C + Al(OH)3 + NH3 H2O HO HO COONH4 COONHалюминон Выполнение реакции: к 2 каплям раствора соли алюминия добавляют 1-2 капли 0,01%-ного раствора алюминона и нагревают на водяной бане. Затем добавляют раствор аммиака до запаха и 2-капли раствора (NH4)2CO3. Образуются красные хлопья алюминиевого лака. Мешают катионы Ca2+, Fe3+, Cr3+.

Катион Pb2+ Иодид калия KJ (характерная реакция) образует с катионами свинца желтый осадок иодида свинца (II), растворимый в избытке реактива с образованием тетраиодоплюмбат(II)-ионов [PbJ4]2-:

Pb2+ + 2J - PbJPbJ2 + 2J - [PbJ4]2- Осадок иодида свинца растворяется при нагревании в воде, в растворе уксусной кислоты. При охлаждении раствора из него снова выпадают красивые золотисто-желтые кристаллы иодида свинца. Эта реакция катионов Pb2+ позволяет открыть их в присутствии катионов всех аналитических групп.

Выполнение реакции: к 2 каплям раствора нитрата свинца добавляют 2 капли раствора иодида калия. К образовавшемуся осадку прибавляют несколько капель воды и 2 н. раствора уксусной кислоты до рН = 3 – 5. Нагревают на водяной бане до полного растворения осадка. При медленном охлаждении пробирки (ее погружают в холодную воду или оставляют остывать на воздухе) выпадают красивые блестящие золотисто-желтые кристаллы иодида свинца – «золотой дождь».



Катион Fe2+ Растворы солей железа (II) окрашены в бледно-зеленый цвет.

Разбавленные растворы бесцветны.

1. Диметилглиоксим (Реактив Чугаева) образует с катионом Fe2+ внутрикомплексную соль карминово-красного цвета:

H3C C C CH+ Fe2+ + (x-2)NH3. H2O = HO N N OH диметилглиоксим H O O NHC C H3C N N CH= + 2NH4+ + (x-2)H2O Fe C C H3C N N CHNHO O H Комплексное соединение Fe(II) с диметилглиоксимом хорошо растворимо в воде. Предел обнаружения железа – 8 мкг.

Обнаружению катионов Fe2+ мешают катионы Cu2+, Co2+, Ni2+, Cr3+.

Выполнение реакции: на предметное стекло помещают каплю анализируемого раствора, добавляют каплю реактива Чугаева и по каплям раствор гидроксида аммония до щелочной среды. В присутствии катиона Fe2+ раствор окрашивается в карминовокрасный цвет.

2. Гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) образует с катионом железа Fe2+ синий осадок «турнбулевой сини»:

2[Fe(CN)6]3- + 3 Fe2+ Fe3[Fe(CN)6]Осадок не растворяется в кислотах, но разлагается щелочами с выделением гидроксидов железа (II, III). Катионы Fe3+ и другие катионы не мешают проведению реакции. Реакция очень чувствительна: предел обнаружения 0,05 мкг. Реакция специфична.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора сульфата железа (II) добавляют 2 капли гексацианоферрата(III) калия. Образуется синий осадок.

Катион Fe3+ Растворы солей железа (III) имеют желтую или красно-бурую окраску за счет присутствия аква- и гидроксокомплексов:

[Fe(H2O)6]3+, [Fe(H2O)5OH]2+ и др.

1. Гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) образует с катионом железа Fe3+ темно-синий осадок «берлинской лазури»:

4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- Fe4[Fe(CN)6]3 или KFe[Fe(CN)6] Осадок растворяется в избытке реагента и в сильных кислотах.

Щелочи разлагают берлинскую лазурь:

Fe4[Fe(CN)6]3 +12NaOH 4Fe(OH)3 + 3Na4[Fe(CN)6] Избыток K4[Fe(CN)6] нежелателен, так как может вызвать образование растворимой формы берлинской лазури. Эта реакция специфична.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора сульфата железа(III) добавляют 3-4 капли дистиллированной воды, 1-2 капли соляной кислоты и 2 капли гексацианоферрата (II) калия.

Образуеся темно-синий осадок.

2.Тиоцианат (роданид) аммония NH4SCN (KSCN) образует с катионом Fe3+ роданид железа кроваво-красного цвета:

Fe3+ + 3SCN - Fe(SCN)Для полного протекания реакции необходимо использовать концентрированные растворы NH4SCN или КSCN. Мешают фосфаты, арсенаты, оксалаты, цитраты, тартраты, фториды, образующие с Fe3+ устойчивые комплексные соединения.

Выполнение реакции: в пробирку прикапывают 2-3 капли раствора сульфата железа (III) и прибавляют 2 капли раствора роданида калия. Появляется кроваво-красное окрашивание раствора. Добавляют несколько капель изоамилового спирта или эфира и встряхивают. Органический слой окрашивается в красный цвет.

Катион Mn2+ Растворы солей марганца (II) окрашены в бледно-розовый цвет.

Разбавленные растворы бесцветны. Большое значение для обнаружения катиона Mn2+ имеют реакции окисления его до марганцевой кислоты HMnO4, имеющей характерный малиновый цвет.

Окисление Mn2+ в анион MnO4- (реакция специфична).

В качестве окислителей можно использовать оксид свинца (IV) PbO2, персульфат аммония (NH4)2S2O8, висмутат натрия NaBiO3 и другие окислители с Е0 >E0 MnO4-/Mn2+ (1,51 В).

а) Окисление персульфатом аммония (NH4)2S2O8 в присутствии нитрата серебра AgNO3 (катализатор):

2Mn2+ + 5S2O82- + 8H2O = 2MnO4- + 10SO42- + 10H+ Мешают восстановители, в том числе хлорид-ион и большие количества катиона Mn2+.

Выполнение реакции: в пробирку на кончике шпателя вносят персульфат аммония, добавляют 8 капель 2н. раствора азотной кислоты, 2 капли раствора нитрата серебра и нагревают. В нагретую смесь вносят на палочке разбавленный раствор сульфата марганца (II) и перемешивают. Если окраска слабая, то можно еще добавить раствор соли Mn2+. Если же наоборот, выпадет бурый осадок MnO(OH)2, это свидетельствует о слишком большой концентрации катионов Mn2+. Опыт повторяют, разбавив соль марганца (II) водой (1 капля раствора и 4 капли воды), и нагревают. Раствор окрашивается в малиновый цвет.

б) Окисление висмутатом натрия NaBiO3:

2Mn2+ + 5BiO3- + 14H+ = 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O Выполнение реакции: к 1-2 каплям раствора нитрата или сульфата марганца (II) добавляют 3-4 капли раствора азотной кислоты, 6-8 капель воды и небольшое количество порошка NaBiO3. Перемешивают и центрифугируют. Центрифугат окрашивается в малиновый цвет.

Катион Mg2+ 1. Хинализарин в щелочной среде с ионами магния образует осадок хинализарината магния василькового цвета:

OH Mg OH O OH OH O O OH OH Mg2+ + 2OH OH O OH O хинализарин хинализаринат магния Образующийся в щелочной среде осадок Mg(OH)2 адсорбирует на своей поверхности органический краситель – хинализарин, причем васильковая окраска, образовавшегося соединения, отличается от красно-фиолетовой окраски красителя в щелочной среде. Реакция является избирательной, чувствительность – 0,мкг.

Выполнение реакции: реакцию выполняют в двух пробирках, одна из которых служит для сравнения цветов исходного и образующегося соединения. В каждую пробирку вносят по капель 2 н. раствора KOH и 2-3 капли раствора хинализарина, растворы перемешивают. Затем к содержимому одной из пробирок добавляют 2-3 капли соли магния. После перемешивания содержимое пробирки сравнивают с цветом раствора пробирки, служащей для сравнения. Раствор в пробирке, содержащий ионы магния, должен быть с осадком, окрашенным в васильковый цвет.





2. Гидрофосфат натрия Na2HPO4 образует с катионом Mg2+ в присутствии гидроксида аммония NH4OH и хлорида аммония NH4Cl белый кристаллический осадок двойной соли – фосфата магния-аммония MgNH4PO4:

Mg2+ + HPO42- + NH4OH = MgNH4PO4 + H2O Хлорид аммония добавляют, чтобы не выпал аморфный осадок гидроксида магния Mg(OH)2.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора соли магния добавляют 1-2 капли раствора хлорида аммония и 3-5 капель гидрофосфата натрия. Перемешивают стеклянной палочкой и добавляют концентрированный раствор аммиака до рН=9.

Наблюдают образование белого осадка.

Катион Bi3+ 1. Гидролиз – одна из характерных реакций на катион Bi3+.

При добавлении воды к раствору хлорида висмута BiClвыпадает белый осадок основной соли хлорида висмута:

BiCl3 + 2H2O = Bi(OH)2Cl + 2HCl Образовавшаяся основная соль неустойчива, выделяет молекулу воды, образуя новую основную соль – хлористый висмутил:

Bi(OH)2Cl BiOCl + H2O Реакцию гидролиза лучше проводить с хлоридом висмута(III), так как хлористый висмутил BiOCl менее растворим, чем нитрат висмутила BiONO3. Если используется нитрат висмута Bi(NO3)3, то необходимо к раствору добавить 2-3 капли хлорида аммония NH4Cl.

Выполнение реакции: к 5-6 каплям раствора хлорида висмута(III) прибавляют 20 капель дистиллированной воды.

Наблюдают образование белого осадка.

Соли сурьмы мешают проведению реакции, т.к. также подвергаются гидролизу.

2. Восстановление катионов Bi3+ до металлического висмута.

Для проведения реакции берется свежеприготовленный раствор хлорида олова (II) SnCl2. Не следует брать большого избытка щелочи. Проведению реакции мешают катионы Ag+, Hg2+.

Выполнение реакции: к 3 каплям раствора хлорида олова SnClдобавляют избыток щелочи NaOH, чтобы первоначально выпавший осадок Sn(OH)2 растворился:

SnCl2 + 2 NaOH = 2NaCl + Sn(OH)Sn2+ + 2OH - = Sn(OH)Sn(OH)2 + 2 NaOH = Na2SnO2 + 2H2O Sn(OH)2 + 2 OH - = SnO22- + 2H2O К полученному щелочному раствору добавляют 2 капли раствора соли висмута (III). Выпадет черный осадок металлического висмута:

Bi(NO3)3 + 3 NaOH = Bi(OH)3 + 3NaNOBi3+ + 3OH - = Bi(OH)2 Bi(OH)3 + 3Na2SnO2 = 2Bi + 3Na2SnO3 + 3H2O 2 Bi(OH)3 + 3SnO22- = 2Bi + 3SnO32- + 3H2O Катион Co2+ Разбавленные растворы солей кобальта розового цвета. Эта окраска принадлежит комплексным ионам [Co(H2O)6]2+.

Выпаривание растворов или действие дегидратирующих веществ, например, спирта, концентрированной хлороводородной кислоты вызывает переход розовой окраски раствора в синюю вследствие происходящей дегидратации комплексных ионов и замены молекул воды в них другими лигандами.

Тиоцианат аммония (или калия) NH4SCN (KSCN) в уксуснокислом растворе при рН = 4–5 с ионами Co2+ образует комплексную соль:

СоCI2 + 4NH4SCN = (NH4)2[Co(SCN)4] + 2NH4CI Тетратиоцианокобальтат (II) аммония (NH4)2[Co(SCN)4] имеет красивую сине-голубую окраску. Ион [Co(SCN)4]2- неустойчив и легко распадается в водных растворах. Поэтому для проведения реакции необходим либо большой избыток тиоцианат-ионов, либо присутствие органических растворителей (изоамиловый спирт, ацетон), подавляющих диссоциацию комплекса. Мешают ионы Fe3+, которые маскируют добавлением NH4F (KF).

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора соли Co2+ добавляют твердый тиоцианат аммония (калия), твердый фторид аммония, 5-7 капель изоамилового спирта и встряхивают. Слой изоамилового спирта окрашивается в синий цвет.

Катион Ni2+ Водные растворы, содержащие ионы никеля (II), окрашены в зеленый цвет вследствие образования комплексных ионов [Ni(H2O)6]2+.

Диметилглиоксим (реактив Чугаева) образует с ионами Ni2+ в аммиачной среде (рН=8-9) ярко-красный кристаллический осадок внутрикомплексной соли диметилглиоксимата никеля:

H O O H3C C C N N CHH3C C C CH+ 2NH4+ + 4NH+ [Ni(NH3)6]2+ Ni HO N N OH C C H3C N N CHO O H Если в растворе присутствуют ионы, которые мешают проведению реакции – ионы Fe2+ и Cu2+, их связывают в нерастворимые фосфаты. Реакция очень чувствительна – 0,16 мкг.

Выполнение реакции: к 1-2 каплям раствора соли Ni(II) добавляют равный объем раствора диметилглиоксима и 1-2 капли 2 н. раствора NH3. Выпадает красный осадок.

Катион Cu2+ Растворы солей меди (II) окрашены в голубой или зеленый цвет.

Водный раствор аммиака при взаимодействии с ионами меди (II) сначала осаждает основные соли переменного состава зеленого цвета, легкорастворимые в избытке реагента. При этом образуется аммиачный комплекс меди сине-фиолетового цвета:

Cu2+ + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O Выполнение реакции: в пробирку к 2-3 каплям соли меди (II) добавляют большой избыток раствора аммиака до рН>9.

Появление сине-фиолетовой окраски указывает на присутствие катионов Cu2+.

Катион Ag+ 1. Раствор хлороводородной кислоты осаждает катионы серебра в виде белого творожистого осадка AgCI. Осадок чернеет на свету, растворим в водном растворе аммиака вследствие образования комплексной соли хлорида диамминсеребра [Ag(NH3)2]CI. При действии азотной кислоты на хлорид диамминсеребра выпадает осадок AgCI:

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 9 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.