Качественный анализ (кислотно-основная классификация)

Содержание

Аналитические реакции катионов I группы: Lі⁺, Na⁺, К⁺, NH^-. 4

Аналитические реакции катионов 2 группы: Ag+, Hg²⁺, Pb²⁺ 6

Качественные реакции катионов Hg²⁺. 7

Качественные реакции катионов Рb²⁺ 8

Аналитические реакции катионов IV аналитической группы по кислотно-основной классификации: Zn²⁺, Al³⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁵⁺, Cr³⁺. 13

Групповой реагент - гидроксид натрия или калия в присутствии Н₂О₂ 13

Аналитические реакции катиона цинка Zn²⁺ 13

Аналитические реакции катиона алюминия Al³⁺. 15

Аналитические реакции катиона олова (II). 17

Аналитические реакции олова (IV). 18

Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка (V). 19

Аналитические реакции катионов V аналитической группы по кислотно-основной классификации: Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Bi³⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺. Групповой реагент - гидроксид натрия или калия. Аналитические реакции катионов магния Mg ²⁺. 21

Аналитические реакции сурьмы (III). 29

Аналитические реакции висмута. 30

Аналитически реакции катионов VI аналитической группы по кислотно-основной классификации: Cu²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ 36

Групповой реагент – NH₄OH в избытке. 36

Аналитические реакции катиона меди (II) Си²⁺. 36

Аналитические реакции катиона кадмия Cd²⁺ . 39

Аналитические реакции катиона кобальта (II) Со²⁺ 40

Аналитические реакции катиона никеля (II) Ni²⁺ 44

Аналитические реакции катиона ртути (II) Hg²⁺ 46

Аналитические реакции анионов первой аналитической группы: SO₄^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, С₂О₄^2-, СО₃^2-, В₄О₇^2-(ВО₂), РО₄^3-, AsO₄^3-, АsО_з^3-, F^-. 48

Аналитические реакции сульфат-иона SO₄^2- 49

Аналитические реакции сульфит- иона SО₃^2- 50

Аналитические реакции карбонат - иона СО₃^2-. 56

Аналитические реакции борат — ионов B₄O₇^2- и ВО^2-. 59

Аналитические реакции фторид - иона F^-. 61

Аналитические реакции ортофосфат - ионов. 62

Аналитические реакции арсенит - иона AsO₃^3- 64

Аналитические реакции анионов второй аналитической группы: 66

С1^-, Вг^-, 1^-, ВгО^з-, CN^-, SCN^-, S^2-. 66

Аналитические реакции бромид - иона Вг. 68

Аналитические реакции иодид — иона 1^-. 69

Аналитические реакции бромат - иона BrO^3-. 71

Аналитические реакции цианид - иона CN^-. 72

Аналитические реакции тиоиианат - иона (роданид - иона) SCN^- 74

Аналитические реакции сульфид - иона S^2-. 77

Аналитические реакции анионов третьей аналитической группы: NO^2-, NO^3-, СН3СОО- и некоторых органических анионов: тартрат-, цитрат-, бензоат- и салицилат- ионов. 78

Аналитические реакции нитрит - иона NO^2-. 79

Аналитические реакции нитрат - иона NO^3-. 82

Аналитические реакции ацетат - иона CH₂COO' 84

Аналитические реакции цитрат - иона. 87

Аналитические реакции бензоат — иона С₆Н₅СОО^- 88

Аналитические реакции салицилат – иона орто – НО-С₆Н₄СООН^- 89

Задача. 91

Аналитические реакции катионов I группы: Lі⁺, Na⁺, К⁺, NH^-

I Аналитическая группа характеризуется отсутствием группового реагента, т.е. реактива, способного осаждать все катионы этой группы из их растворов. Качественные реакции катионов Li

1. Реакция с двузамещенным гидрофосфатом натрия (рН>7) Для полноты осаждения добавляют этанол.

ЗLi⁺ + НРО₄²- = Li₃P0₄ бел. (р.- мин. к-ты, аммиак) + Н⁺

2.Реакция с растворимыми карбонатами. (рН>7)

2 Li⁺ + СО₃²- = Li₂CO₃1 бел. (р.- мин. к-ты)

3. Реакция с растворимыми фторидами.

Li⁺ + F- = LiF бел. (р.- уксусн. к-та)

4. Реакция с феррипериодатом калия. (рН>7)

Li+ + K₂[FeIO₆]= К⁺ + LiK[FeIO₆] | бел.-желт. (р.- мин. к-ты)

5.Окрашивание пламени газовой горелки - в карминово-красный цвет.

6.Флуоресцентная реакция с 8-оксихинолином: в УФ-спектре флуоресцирует голубым светом: C₉H₆NOH + Li⁺=C₉H₆NOLi (красный)

Качественные реакции катионов Na⁺

1.Реакция с дигидроантимонатом калия (или гексагидроксостибатом (V) калия). Реакция применяется для осаждения ионов натрия из сыворотки крови или плазмы при подометрическом определении натрия в крови.

Na⁺+ KH₂Sb0₄ = NaH₂Sb0₄| + К⁺

Na⁺ + [Sb (OH)₆]- = Na[Sb (OH)₆] бел. крист., (р.- мин. к-ты)

2. Микрокристаллическая реакция с цинкуранилацетатом

Na⁺ + Zn(UO_:)₃(CH₃COO)₈ +СН₃СОО^-+ 9Н₂О = NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉-9H₂O желт, октаэдрич. крист., (р.- уксусн. к-та)

3. Окрашивание пламени газовой горелки - в желтый цвет

Качественные реакции К⁺

1 . Реакция с гидротартратом натрия или (винной кислотой) в присутствии ацетата натрия (рН=7)

К⁺ + NaHC₄H₄O₆ = КНС₄Н₄О₆1 бел. крист., (р.- мин. к-ты)+ Na⁺

2. Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия (рНлюбая кроме сильных кислот и сильных щелочей, т.к. реагент разлагается)

2К⁺ + Na₃[Co(NO_:)₆] = K₂Na[Co(NO₂)₆] [ желт, крист., (р.- мин. к-ты)+ 2Na⁺ 3.

Реакция с гексанитрокупратом (II) натрия и свинца.

2К⁺ + Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] = K₂Pb[Cu(NO,)₆] | черн. кубические крист. + 2Na⁺

4. Окрашивание пламени газовой горелки - в фиолетовый цвет. Качественные реакции катионов NH/

Все реакции обнаружения катионов Li+, Na+, К+ возможны только после выделения NH₄⁺.

1.Разложение солей аммония щелочами.

NH₄⁺ + OH- = NH₃T + H₂O

Пары аммиака окрашивают красную лакмусовую влажную бумагу в синий цвет. Фенолфталеиновую - в красный.

2.Реакция с реактивом Несслера

NH₄⁺ + 2[HgI₄]^2- + 4OH^- = [OHg₂NH₂]I] крас-бурый., (р.- мин. к-ты) + 71^- + ЗН₂О

Аналитические реакции катионов 2 группы: Ag+, Hg²⁺, Pb²⁺

Групповой реагент – раствор HCL

Качественные реакции катионов Ag⁺

1. Реакции с растворимыми хлоридами, бромидами, йодидами

Ag⁺ -CL = Ag CL

Ag⁺ -Br = Ag Br (св-желт, ч. р.-в NH₃)

Ag⁺ + I = Agl (желт, н.р.-в NH₃)

2.Реакция с хромат - ионами CrO₄' (pH=7)

2Ag⁺ + CrO₄²- = Ag₂Cr0₄ (кирпично-красн., р.- в NH_}, o6paзуя [Ag(NH₃)₂]₂CrO₄).

3.Реакция со щелочами и гидрофосфатом натрия.

2 Ag⁴ + 2 ОН- = Ag₂Q | (бур. или черн.) + Н₂О 3 Ag⁺ + 2 РО₄²--= Ag₃PO₄ I (желтоватый) + Н₂РО₄-

4. Реакция серебряного зеркала - с формальдегидом.

Ag⁺ + NH₃-H₂O = AgOH + NH₄⁺

2AgOH = Ag₂O + HOH Ag₂O + 4NH₃ + HOH = 2[Ag(NH₃)₂]⁺ + 2OH-

2[Ag(NH₃)₂f + HCHO + 2HOH = 2Ag + 2NH₄⁺ + HCOONH₄ + NH₃-H₂O

На стенках пробирки тонкий блестящий зеркальный слой металлического Ag.

5.Микрокристаллическая реакция с КуСг^О?.

2 Ag⁺ + K₂Cr₂0₇ = Ag₂Cr₂0₇1 (крас.-бур или оранж. кристалы)+ 2 К⁺

6.Ag⁺ + H₂S = Ag₂SJ. (черно-корич.);

7.Ag⁺+ Na₂S₂O₃ - Ag₂S₂O₃1 (бел, р.- в избытке реактива )

Качественные реакции катионов Hg^2+.

1.Реакция с соляной кислотой и хлорид - ионами.

Hg₂²⁺ + 2СГ = HgCI₂ (каломель - бел. постепенно чернеет с выделением тонкодисперсной металлической ртути:

Hg₂Cl₂ = HgCl₂ + Hg., p.- в HNO₃ алогично при действии аммиака:

Hg₂Cl₂ + 2 NH₄OH = [NH₂Hg]Cl | + Hg + NH₄C1 + 2 H₂O)

2.Восстановление Hgf~ до металлической ртути хлоридом олова (II).

Hg₂(NO₃)₂ + SnCI₂ = Hg₂Cl₂1 (каломель - бел. постепенно чернеет) + Sn(NO₃)₂ Hg₂Cl₂ + SnCb = 2Hg + SnCl₄

3.Восстановление Hg}'' металлической медью.

Hg₂²⁺ + Си ^-=2Hg + Cu²⁺

4.Реакция с водным раствором аммиака.

2Hg₂(NO₃)₂ + 4 NH₃ + Н₂О = [OHg₂NH₂]NO₃ 1 (черн.) + 2Hg +3NH₄NO₃.

Реакция со щелочами.

Hg₂²⁺ + 2ОН' = Hg₂O |(черн, р.- в HNO_{3 конц}и конц. уксусн. к-те) + Н₂0

Реакция с йодидами

Hg₂(N0₃)o +2KI = Hg₂l₂j (желто-зелен., в изб. KI переходит в черный) 2KNO,

Hg₂I₂ +2I^- =[Hgl₄]²- + Hg.

7. Реакция с хромат - ионами.

Hg₂²⁺ + CrO₄²- = Hg₂Cr0₄ | (красный, р.- в HNO₃)

Качественные реакции катионов Рb²⁺

1. Реакция с хлорид - ионами.

Рb ²⁺ + 2Сl^- = РbСl₂ (бел., р.- при нагревании с водой, при охлажде опять n | )

2. Реакция с йодид - ионами (реакция -золотого дождя-)

Рb²⁺+ 2I^- = Рb₂1 (при охлаждении желтые чешуйчатые кристаллы, р- в изб КI)

3. Реакции с хромат и дихромат ионами

Рb ²⁺ + Cr₂O₇^2- = Рb CrO₄ (желтый)

4. Реакции с сульфат ионами

Рb ²⁺ + SO₄^2- = Рb SO₄ (белый осадок)

Проведению реакции мешают катионы образующие мало растворимые сульфаты (Ca, Sr, Ba, Hg)

5. Реакции с сульфид-ионами

Pb²⁺ + S^2- = Pb S (осадок, черн., р-в в HNO₃)

6. Реакции с родизонатом натрия Na₂C₆O₆

Катионы свинца образуют с родизонатом Na окрашенный комплекс синего цвета (Pb₃(C₆O₆)₂(ОН)₂), который в слабокислой среде (рН = 2,8) изменяет окраску.

Аналитические реакции катионов Ш группы: Са²⁺, Sr²⁺, Ва²⁺

Групповой реагент –Н₂SО₄

Качественные реакции катионов Са²⁺

1. Реакция с сульфат – ионами

Са²⁺ + SО₄^2- + 2Н₂О = СаSО₄  2Н₂О (белые игольчатые кристаллы)

Осадок нер