Частные реакции анионов первой аналитической группы. Действие группового реагента
Читайте также:
A16 Действие рыночного механизма проявляется в том, что
IV. Общностно ориентированное действие
IV. По характеру ответной реакции, в зависимости от того, какие органы в ней участвуют
IV. Решение примеров и задач действием деления.
Quot;Крестьянский вопрос» в первой половине XIX века.
V. Объединение в общества и общественно ориентированное действие
V7: Воздействие финансов на экономику и социальную сферу
А) Если на систему оказано воздействие, то она будет действовать таким образом, чтобы уменьшить влияние этого воздействия
А. Образование в первой половине XIX в.
А. Свойства и виды рецепторов. Взаимодействие рецепторов с ферментами и ионными каналами
Групповым реагентом является хлорид бария в нейтральном или слабощелочном растворе. Хлорид бария со всеми аннонами первой аналитической группы дает осадки белого цвета, за исключением хромата бария ВаСrО4 — желтого цвета. Кроме того, все осадки, за исключением BaSO4, растворяются в азотной кислоте. Осадок бората бария Ва(ВО2)2 выпадает только из концентрированных растворов, осадок тиосульфата бария BaS2O3 образуется только при прибавлении избытка ВаСl2.
Реакции обнаружения сульфат-иона SO 2- 4
1. Групповой реагент хлорид бария ВаСl2 образует с растворами, содержащими сульфат-ионы, белый осадок BaSO4, практически нерастворимый в кислотах:
Реакция является фармакопейной.
2. Соли свинца (II) осаждают из растворов сульфатов белый осадок PbSO4:
Осадок PbSO4 растворяется при нагревании в щелочах и ацетате аммония:
Образующиеся плюмбиты и комплексная соль ацетата и сульфата свинца растворимы в воде.
Реакции обнаружения сульфит-иона SO 2- 3
Ион SO 2- 3 — анион сернистой кислоты H2SO3, которая существует только в водных растворах. Кислота неустойчива и разлагается постепенно на SO2 и воду. В воде растворимы лишь сульфиты щелочных металлов и аммония. В водных растворах сульфиты постепенно окисляются в сульфаты, так как сама кислота и ее соли обладают сильными восстановительными свойствами. При взаимодействии с очень сильными восстановителями сернистая кислота и ее соли проявляют окислительные свойства:
1. Групповой реагент ВаСl2 с солями сернистой кислоты дает белый кристаллический осадок BaSO3:
BaSO3 растворяется в сильных кислотах, выделяя SO2:
Оксид серы (IV) обнаруживают также по его способности обесцвечивать растворы йода или перманганата калия:
3. Раствор йода I2 обесцвечивается не только оксидом серы (IV), но и растворами сульфитов:
Реакцию следует проводить в слабокислой среде, так как в щелочной среде йод обесцвечивается и в отсутствие сульфитов. Кроме того, проведению реакции мешают сульфйд-ионы S 2- и нитрит-ионы NO — 2 .
Реакции обнаружения тиосульфат-иона S2O 2- 3
S2O 2- 3 — анион тиосерной кислоты H2S2O3. Тиосерная кислота очень неустойчива и разлагается на сернистую кислоту и серу:
Соли щелочных металлов этой кислоты устойчивы и являются сильными восстановителями.
1. Хлорид бария ВаСl2 образует с ионом S2O 2- 3 белый осадок тиосульфата бария BaS2O3:
Осадок растворим в кипящей воде и в разбавленных минеральных кислотах, кроме серной.
2. Минеральные разбавленные кислоты вытесняют из тиосульфатов тиосерную кислоту H2S2O3:
Тиосерная кислота разлагается:
От выделяющейся серы раствор мутнеет. Нагревание ускоряет реакцию. Выделение свободной серы отличает ион S2O 2- 3 от иона SO 2- 3. Реакция является фармакопейной.
3. Нитрат серебра AgNO3 дает в растворах солей тиосерной кислоты белый осадок Ag2S2O3:
Осадок постепенно буреет и в конце концов становится черным вследствие образования Ag2S:
Соль Ag2S2O3 растворима в избытке раствора тиосульфата натрия с образованием комплексного соединения:
При проведении этой реакции необходимо добавлять избыток нитрата серебра. Это одна из наиболее характерных реакций на тиосульфат-ион.
Реакции обнаружения борат-иона ВО — 2и тетраборат-иона В4О7 2-
Ортоборная (борная) кислота Н3ВО3 представляет собой твердое вещество белого цвета. Соли борной кислоты неизвестны и являются производными либо метаборной кислоты НВО2, либо тетраборной Н2В4О7. Из борнокислых солей растворимы в воде только соли щелочных металлов, из которых самой важной является тетраборат натрия (бура) Na2B4O7 • 10Н2О. Бура как соль слабой кислоты гидролизуется, водный раствор ее имеет щелочную реакцию:
1. Хлорид бария ВаСl2 осаждает из концентрированных растворов буры белый осадок метабората бария Ва(ВО2)2:
Осадок метабората бария растворим в разбавленных уксусной, соляной и азотной кислотах.
2. Куркумовая бумага(бумага, пропитанная раствором красителя куркумина). Бумага, смоченная подкисленным раствором бората или борной кислоты, после высыхания окрашивается в красно-бурый цвет. Если на окрашенное место подействовать щелочью, то красно-бурый цвет меняется на сине-черный или серо-черный (в зависимости от концентрации борат-иона). Проведению этих реакций мешают окислители. Реакция очень характерна и является фармакопейной.
3. Этиловый спирт и концентрированная серная кислота с сухой борной кислотой или сухими боратами образуют борноэтиловый эфир, окрашивающий пламя в характерный зеленый цвет:
С метиловым спиртом образуется борнометиловый эфир:
Реакции мешают хлориды и бромиды меди, которые также окрашивают бесцветное пламя в зеленый цвет. Реакция является фармакопейной.
Реакции обнаружения фосфат-иона РО4 3-
Фосфат-иону РO4 3- соответствует фосфорная кислота Н3РО4. Эта кислота образует три ряда солей: средние, например Na3PO4, и два типа кислых, например Na2HPO4, NaH2PO4. В воде растворяются все фосфаты щелочных металлов и дигидрофосфаты щелочноземельных металлов. В водном растворе гидрофосфата щелочного металла, например Na2HPO4, присутствуют ионы НРО4 2- , Н2РО — 4, РО4 3- , а также свободная фосфорная кислота Н3РО4. Концентрация указанных ионов различна. Концентрация дигидрофосфат-иона значительно больше, чем гидрофосфат-иона и фосфат-иона.
Нерастворимые в воде фосфаты, гидрофосфаты и дигидрофосфаты хорошо растворяются в минеральных кислотах. Большинство из них растворяется также в уксусной кислоте.
1. Хлорид бария ВаСl2 образует с раствором Na2HPO4 белый осадок ВаНРО4, растворимый в кислотах (кроме H2SO4):
Если проводить реакцию в присутствии щелочей или аммиака, то ионы НРО4 2- превращаются в РО4 3- и осаждается средняя соль.
2. Магнезиальная смесь (водный раствор аммиака, хлорида аммония и хлорида магния) дает с ионом РО4 3- белый кристаллический осадок магнийаммоний фосфата MgNH4PO4:
Осадок легко растворяется в кислотах и не растворяется в растворе аммиака. Эта реакция характерна для фосфат-иона РО4 3- и является фармакопейной.
3. Молибдат аммония (NH4)2MoO4 в азотнокислых растворах фосфатов при нагревании дает желтый кристаллический осадок фосформолибдата аммония:
Осадок растворяется в щелочах и растворе аммиака, но не растворяется в азотной кислоте. Он растворяется также в избытке гидрофосфата натрия, поэтому к нагретому реагенту надо прибавлять исследуемый раствор, а не наоборот.
Присутствие ионов SO3 2- и S2O3 2- мешает реакции, так как эти ионы восстанавливают Mo(VI) и раствор окрашивается в синий цвет.
Эта реакция применяется для обнаружения фосфатов в моче и является фармакопейной.
4. Нитрат серебра AgNO3 образует с растворами солей фосфорной кислоты желтый осадок фосфата серебра, растворимый в азотной кислоте:
Осадок растворяется также в растворе гидроксида аммония с образованием комплексной соли:
Реакция является фармакопейной.
Реакции обнаружения карбонат-иона СO3 2-
Карбонат-ион СO3 2— — анион угольной кислоты Н2СО3, которая в свободном состоянии неизвестна. При вытеснении из солей кислотами она распадается на СО2 и Н2О. Карбонаты щелочных металлов в растворах вследствие гидролиза имеют щелочную реакцию.
1. Хлорид бария ВаСl2 дает с ионом СO3 2— белый осадок ВаСО3:
СO3 2— + Ва 2+ = ВаСО3.
Как и все карбонаты, ВаСО3 легко растворяется в уксусной и минеральных кислотах.
2. Кислоты. Важнейшей реакцией на карбонат-ион является реакция разложения карбонатов с помощью разбавленных минеральных кислот. При этом с шипением выделяются пузырьки диоксида углерода:
Выделяющийся углекислый газ можно легко обнаружить с помощью газоотводной трубки, опущенной в известковую воду. Выпадает белый осадок карбоната кальция:
Проведению реакции мешают ионы SO3 2— и S2O3 2— , так как при взаимодействии их с кислотами выделяется сернокислый газ, который образует с известковой водой белый осадок сульфита кальция. Перед обнаружением карбонат-ионов целесообразно окислить SO3 2— до SO4 2- добавлением в исследуемый раствор пероксида водорода.
Реакция является фармакопейной.
3. Сульфат магния образует в растворах карбонатов белый осадок карбоната магния:
Осадок растворим в кислотах. Гидрокарбонаты образуют осадок с MgSO4 только при кипячении.
Реакция является фармакопейной.
4. Фенолфталеин. Карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов гидролизуются и имеют щелочную реакцию среды:
При добавлении фенолфталеина в водный раствор этих солей появляется розовая окраска.
Реакции обнаружения оксалат-иона С2О4 2-
Оксалат-ион С2О4 2- — анион щавелевой кислоты Н2С2О4. Щавелевая кислота представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворимое в воде. Слабый электролит.
1. Хлорид бария ВаСl2 образует с С2О4 2- белый творожистый осадок оксалата бария ВаС2О4:
Осадок ВаС2О4 легко растворяется в соляной и азотной кислотах, а в уксусной кислоте растворяется при кипячении.
2. Хлорид кальция СаСl2 дает с ионом С2О4 2- белый мелкокристаллический осадок оксалата кальция СаС2О4:
не растворимый в уксусной кислоте даже при кипячении но легко растворяющийся в НСl и HNO3.
Эта соль входит в состав мочевых камней.
3. Перманганат калия КМnО4 в присутствии серной кислоты при слабом нагревании окисляет ионы С2О4 2- до диоксида углерода СО2, а сам восстанавливается до бесцветного иона Мn 2+ и раствор обесцвечивается:
Реакция широко используется в количественном анализе.
Реакции обнаружения хромат-иона СrО4 2-
О соединениях хрома написано в § 11.1.
1. Хлорид бария ВаСl2 с хромат-ионом образует желтый осадок хромата бария ВаСrО4:
Осадок растворим в минеральных кислотах, но не растворяется в уксусной кислоте. Дихромат-ионы Сr2О7 образуют желтый осадок с хлоридом бария только в присутствии ацетата натрия (см. § 10.3).
2. Нитрат свинца (II) Pb(NO3)2 дает с хромат-ионами осадок желтого цвета:
Осадок растворяется в азотной кислоте и щелочах.
3. Нитрат серебра AgNO3 при взаимодействии с хроматами щелочных металлов дает кирпично-красный осадок хромата серебра Ag2CrO4:
Осадок растворим в азотной кислоте и растворе аммиака, но не растворяется в уксусной кислоте.
4. Пероксид водорода в кислой среде окисляет дихромат-ионы Сr2О7 2- до надхромовои кислоты синего цвета:
В водных растворах надхромовая кислота очень неустойчива и разлагается с образованием солей хрома (III). Синий цвет раствора переходит в зеленый. При добавлении к водному раствору надхромовои кислоты амилового спирта С5Н11ОН или диэтилового эфира (С2Н5)2О кислота переходит при встряхивании в органический слой, который окрашивается в синий цвет.
ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ
1.Какие химические элементы способны к образованию анионов? Приведите примеры.
2. Как классифицируются анионы по своим ОВ-свойствам?
3. Какие анионы проявляют свойства как окислителя, так и восстановителя?
4. Как анионы подразделяются на группы?
5. Почему открытие анионов в отличие от катионов обычно ведут дробным методом?
6. Какова биологическая роль элементов, входящих в состав анионов: а) углерода и кремния; б) фосфора; в) кислорода; г) серы; д) фтора; е) хлора; ж) йода?
7. Перечислите важнейшие химические соединения анионов первой группы, применяемых в медицине.
8. Бариевая соль какого аниона первой аналитической группы не растворяется в кислотах?
9. Какой анион первой аналитической группы дает осадок желтого цвета с групповым реагентом?
10. С помощью какой реакции можно обнаружить сульфит-ион SO 2- 3в присутствии карбонат-иона? Напишите уравнение реакции.
11. Какая реакция позволяет отличить тиосульфат-ион S2O 2- 3от сульфит-иона SO 2- 3?
12. Какая реакция является характерной и одновременно фармакопейной для обнаружения: а) борат-ионов; б) фосфат-ионов?
13. Какие анионы могут мешать обнаружению карбонат-ионов? Как устранить мешающее действие некоторых анионов при обнаружении карбонат-иона?
14. Какая реакция обнаружения оксалат-ионов широко используется в количественном анализе ? Напишите уравнение реакции.
15. Как взаимодействуют хроматы и дихроматы с пероксидом водорода?
Дата добавления: 2014-11-13 ; просмотров: 145 ; Нарушение авторских прав
Частные реакции катионов второй аналитической группы
Реакции катиона свинца Pb 2+
1. Хлороводородная кислота HCl и растворимые хлориды осаждают из умеренно концентрированных растворов солей свинца (II) белый хлопьевидный осадок хлорида свинца (II), легко растворимый в горячей воде:
Pb(NO3)2 + 2HCl PbCl2↓ + 2 HNO3
Pb 2+ + 2Cl — PbCl2↓
Выполнение реакции. В пробирку помещают 2 капли раствора нитрата свинца (II) Pb(NO3)2 и добавляют 2 капли хлороводородной кислоты. К раствору с осадком добавляют 0,5 мл дистиллированной воды и нагревают смесь на водяной бане. Наблюдают растворение осадка и постепенное его выпадение при охлаждении раствора.
2. Едкие щелочи из растворов солей свинца (II) осаждают гидроксид свинца (II) – осадок белого цвета:
Pb(NO3)2 + 2KOH Pb(OH)2↓ + 2KNO3
Pb 2+ + 2OH — Pb(OH)2↓
Гидроксид свинца (II) обладает амфотерными свойствами, поэтому он растворяется в разбавленной азотной или уксусной кислотах и в избытке щелочи:
Pb(OH)2 + 2KOH K2[Pb(OH)4]
Выполнение реакции. К 2 каплям соли свинца (II) прибавляют сначала 1 каплю раствора щелочи, а затем ее избыток и наблюдают выпадение осадка и последующее его растворение в избытке щелочи.
3. Серная кислота H2SO4и растворимые сульфаты выделяют из свинцовых солей труднорастворимый сульфат свинца – осадок белого цвета:
Pb(NO3)2 + H2SO4 PbSO4↓ + 2 HNO3
Pb 2+ + SO4 2- PbSO4↓
Осадок растворим при нагревании в растворах щелочей (10-15%):
PbSO4 + 4NaOH Na2[Pb(OH)4] + Na2SO4
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли свинца (II) прибавляют 2 капли разбавленной серной кислоты и наблюдают выпадение осадка.
4. Иодид калия KI, взаимодействуя со свинцовыми солями, дает желтый осадок иодида свинца (II):
Pb(NO3)2 + KI PbI2↓ + 2KNO3
Pb 2+ + 2I — PbI2↓
Реакция часто применяется для открытия ионов Pb 2+ .
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора нитрата свинца (II) Pb(NO3)2 добавляют 2 капли раствора иодида калия. В полученный раствор с осадком добавляют 0,5 мл воды и 3-4 капли разбавленной уксусной кислоты; нагревают смесь на кипящей водяной бане в течение 2 мин, затем охлаждают содержимое пробирки под струей воды. Растворившийся при нагревании осадок иодида свинца вновь выпадает в виде красивых золотистых чешуек.
5. Хромат калия K2CrO4 или хромат натрия Na2CrO4 выделяет из раствора соли свинца желтый осадок соли свинца (II):
Pb(NO3)2 + K2CrO4 Pb CrO4↓ + 2KNO3
Pb 2+ + CrO4 2- Pb CrO4↓
Осадок не растворяется в уксусной кислоте, но растворяется в азотной кислоте и щелочах. Реакция чувствительна и является характерной для ионов Pb 2+ .
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли свинца (II) добавляют 2 капли раствора хромата калия и наблюдают выпадение осадка.
Реакции катиона серебра Ag +
1. Хлороводородная кислота HCl и растворимые хлориды осаждают из нейтральных и кислых растворов солей серебра в виде белого творожистого осадка хлорида серебра:
AgNO3 + HCl AgCl↓ + HNO3
Ag + + Cl — AgCl↓
Осадок легко растворяется в избытке аммиака с образованием комплексной соли:
AgCl + 2 NH3 [Ag(NH3)2]Cl
При подкислении аммиачного раствора концентрированной азотной кислотой эта соль разрушается и вновь выпадает осадок хлорида серебра:
[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 AgCl↓ + 2NH4NO3
Эту реакцию обычно используют для открытия иона Ag + . Она является фармакопейной.
Выполнение реакции. В пробирку помещают 2 капли раствора нитрата серебра, добавляют к нему 2 капли разбавленной хлороводородной кислоты. К раствору с осадком добавляют 5 капель концентрированного раствора аммиака и встряхивают смесь до растворения осадка. К полученному раствору добавляют 6 капель концентрированной азотной кислоты. Наблюдают выпадение осадка.
2. Иодид калия KI образует с ионом Ag + светло-желтый осадок AgI:
AgNO3 + KI Agl↓ + KNO3
Ag + + l — Agl↓
Иодид серебра не растворяется в растворе аммиака в отличие от хлорида серебра.
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора нитрата серебра добавляют 2 капли иодида калия и наблюдают выпадение осадка.
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора нитрата серебра добавляют 2 капли раствора щелочи и наблюдают выпадение осадка.
5. Тиосульфат натрия Na2S2O3 из растворов солей серебра выделяет белый осадок, который быстро желтеет, затем буреет и переходит в черный:
2AgNO3 + Na2S2O3 Ag2 S2O3↓ + 2NaNO3
Ag2 S2O3 + H2O Ag2S↓ + H2SO4
Осадок Ag2 S2O3 растворяется в избытке тиосульфата с образованием комплексных солей, поэтому осадок образуется при избытке ионов серебра. Реакция является фармакопейной.
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора нитрата серебра добавляют 1 каплю раствора тиосульфата натрия. Наблюдается изменение цвета осадка.
Реакции катиона ртути (I) Hg2 2+
1. Хлороводородная кислота HCl и растворимые хлориды из растворов солей ртути (I) осаждают хлорид ртути (I), или каломель, — осадок белого цвета:
Hg2(NO3)2 + HCl Hg2Cl2↓ + 2HNO3
Hg2 2+ +2Cl — Hg2Cl2↓
Водный раствор аммиака окрашивает осадок в черный цвет, обусловленный образованием черной мелкораздробленной ртути:
Hg2Cl2 + 2 NH3 Hg2(NH2)Cl↓ + Hg↓ + NH4Cl
С помощью этой реакции открывают ион Hg2 2+ .
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора нитрата ртути (I) Hg2(NO3)2 добавляют 2 капли раствора разбавленной хлороводородной кислоты. К раствору с осадком добавляют 3 капли раствора аммиака. Наблюдают почернение осадка.
2. Иодид калия KI из растворов солей ртути (I) осаждает иодид ртути (I) – осадок болотно-зеленого цвета:
Hg2(NO3)2 + 2KI 2KNO3 + Hg2I2↓
Осадок довольно легко распадается на иодид ртути (II) и металлическую ртуть; при этом цвет осадка изменяется:
Hg2I2 HgI2↓ + Hg↓
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора нитрата ртути (I) Hg2(NO3)2 добавляют 2 капли раствора иодида калия. Наблюдают выпадение осадка и изменение его цвета при встряхивании.
3. Хромат калия K2CrO4 образует с солями ртути (I) при нагревании красно-бурый осадок Hg2 CrO4.
Hg2(NO3)2 + K2CrO4 Hg2 CrO4 ↓ + 2KNO3
2Hg + + CrO4 2- Hg2 CrO4↓
Осадок не растворяется в щелочах и разбавленной уксусной кислоте.
Выполнение реакции. 2 капли раствора Hg2(NO3)2 , помещенные в пробирку, нагревают на водяной бане и добавляют 2 капли хромата калия.
💥 Видео
How to Balance Pb(NO3)2 + Fe2(SO4)3 = Fe(NO3)3 + PbSO4Скачать
Как сбалансировать Pb(NO3)2 + Na2SO4 = PbSO4 + NaNO3Скачать
How to Balance Pb(NO3)2 + FeSO4 = PbSO4 + Fe(NO3)2Скачать
Как написать чистое ионное уравнение для Pb(C2H3O2)2 + Na2SO4 = PbSO4 + NaC2H3O2Скачать
How to Write the Net Ionic Equation for Na2SO4 + BaBr2 = BaSO4 + NaBrСкачать
