Uploaded by Сергей Петров

ЛАБ Ж як ан заочн 2013

advertisement
Аналітична хімія вирішує два питання: з яких хімічних елементів
складається речовина, і в яких кількісних співвідношеннях знаходяться в
ньому елементи або іони. Відповідно до цього аналітична хімія підрозділяється на якісний і кількісний аналіз.
ЛАБОРАТОРНИЙ ЖУРНАЛ
Кожен студент заповнює лабораторний журнал записами спостережень та рівнянь реакцій. Ні в якому разі не слід робити записи на окремих
клаптиках паперу.
АНАЛІЗ КАТІОНІВ
Аналітична група – група катіонів, які з яким-небудь одним реактивом (за певних умов) може давати подібні аналітичні реакції. Розподіл катіонів на аналітичні групи засновано на їхньому відношенні до різних аніонів.
За кислотно-основною класифікацією катіони поділяють на шість
груп за їх відношенням до сульфатної кислоти, до хлоридної кислоти, до
їдких лугів та до гідроксиду амонію (табл. 1).
Таблиця 1
КИСЛОТНО-ОСНОВНА КЛАСИФІКАЦІЯ КАТІОНІВ.
№
Груповий реагент
Катіони
групи
Немає. Хлориди, сульфати та гідро1
Li+, Na+; K+; NH4+
ксиди розчинні у воді
HCl. Хлориди не розчиняються у
2
Ag+; Pb2+; Hg22+
воді та кислотах.
H2SO4. Сульфати не розчиняються у
3
Ca2+; Sr2+; Ba2+
воді, кислотах і лугах.
NaOH. Гідроксиди не розчиняються
Zn2+; Al3+; Cr3+; Sn2+;
4
у воді, розчиняються і в кислотах, і в
Sn(IV); As(III); As(V);
лугах.
NaOH. Гідроксиди не розчиняються Mn2+; Mg2+; Fe2+; Fe3+;
5
у воді, в аміаку і лугах.
Bi3+; Sb(III); Sb(V)
NH3. Гідроксиди не розчиняються у
воді, у надлишку лугу, розчиняються Cu2+; Cd2+; Ni2+; Co2+;
6
в аміаку, утворюють комплексні амі- Hg2+
аками.
КАТІОНИ ПЕРШОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
(загальна характеристика)
До першої аналітичної групи катіонів належать катіони лужних металів Li+, Na+, K+, а також комплексний катіон NH4+. Ці катіони мають малу
поляризаційну здатність, тому що в них великі йонні радіуси. Іонні радіуси
К+ та NH4+ близькі, тому ці іони мають майже однакові аналітичні властивості. Більшість сполук катіонів першої аналітичної групи розчиняються у
воді. Тому перша аналітична група катіонів не має групового реагенту. У
розчині іони K+, Na+ та NH4+ безбарвні. Забарвлення деяких сполук натрію, калію чи амонію обумовлене забарвленням аніону, наприклад,
Na2CrO4 має жовтий колір, а KMnO4 – червоно-фіолетовий.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1
ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ КАТІОНІВ І АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Реакції на іони К+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину КСl, додати 3 – 5 крапель розчину NaHC4H4O6. Для утворення осаду охолодити пробірку під
краном та потерти скляною паличною.
KCl + NaHC4H4O6 = КHC4H4O6↓ + NaCl
К+ + HC4H4O6⎯ = КHC4H4O6↓
Написати повне йонне рівняння
____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Дослід 2. На предметне скло нанести одну краплю розчину КСl. Поряд
нанести одну краплю розчину реагенту Na3[Co(NO2)6]. Об’єднати скляною
паличною ці дві краплі.
2KCl + Na3[Co(NO2)6] = K2Na [Co(NO2)6]↓ + 2NaCl
2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3⎯ = K2Na[Co(NO2)6]↓
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Реакції на іони Na+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину NaCl, додати 3 – 5
крапель реагенту K[Sb(OH)6]. Для утворення осаду охолодити пробірку під
краном та потерти скляною паличною.
NaCl + K[Sb(OH)6] = Na[Sb(OH)6]↓ + KCl
Na+ + [Sb(OH)6]⎯ = Na[Sb(OH)6]↓
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Відразу після досліду старанно вимити пробірку.
Дослід 1. Ніхромову дротину змочити розчином NaCl і внести у полум’я
газового пальника.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Реакції на іони NH4+.
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину NH4Cl та додати 3 – 5
крапель розчину NaOH. Розчин у пробірці нагріти до кипіння. Наявність
2
аміаку біля отвору пробірки визначають по запаху або за допомогою червоного лакмусового папірця, змоченого водою. Скорочене йонне рівняння:
NH4+ + OH⎯ = NH3↑ + H2O. Написати молекулярне рівняння реакції
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Дослід 2. На предметне скло нанести одну краплю розчину NH4Cl. Поряд
нанести одну краплю розчину реактиву Несслера. Краплі об’єднати скляною паличною.
NH4Cl + 2K2[HgI4] + 2KOH = [NH2Hg2I2]I↓ + 5KI + KCl
NH4+ + 2[HgI4]2⎯ + 2OH⎯ = [NH2Hg2I2]I↓ + 5I⎯
Амідний комплекс[NH2Hg2I2]I має таку формулу:
I  Hg


NH 2  I

I  Hg

і називається: йодид дийододимеркурамонію.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
КАТІОНИ ДРУГОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
(загальна характеристика)
До другої аналітичної групи катіонів належать катіони Pb2+, Ag+,
Hg22+. Катіони другої аналітичної групи утворюють нерозчинні галогеніди
(крім аргентум флуориду), сульфати, сульфіди, хромати, фосфати, арсеніти, арсенати, гідроксиди (оксиди), карбонати. Це пояснюється високою
поляризаційною здатністю цих катіонів.
Груповим реагентом на ІІ аналітичну групу є розчин HCl. При дії HCl
осаджуються хлориди катіонів тільки другої аналітичної групи. Катіони інших аналітичних груп залишаються в розчині.
Для катіонів ІІ аналітичної групи характерні реакції комплексоутворення, а для йонів Hg22+ – реакції окиснення-відновлення та реакції диспропорціонування. Тому систематичний хід аналізу катіонів ІІ аналітичної
групи базується на реакціях осадження, комплексоутворення та окиснення-відновлення. Більшість солей катіонів ІІ аналітичної групи безбарвні.
Забарвленими є солі, які містять забарвлені аніони – хромати.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
Реакції катіонів Ag+.
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину AgNO3, додати 3
– 5 крапель розчину HCl.
3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
Написати йонне рівняння:_______________________________________
____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Вміст пробірки поділити на дві частини. В одну додати 3 – 5 крапель
HNO3, у другу по краплям розчин NH3 до розчинення осаду.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Рівняння реакції:
AgCl↓ + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl.
Написати йонне рівняння цієї реакції.
____________________________________________________________
Дослід 2. Реакція срібного дзеркала. У пробірку налити 5 – 10 крапель
розчину AgNO3, додавати по краплям розчин NH3 до утворення, а потім
розчинення осаду. Додати 10 крапель розчину формальдегіду та нагріти
до кипіння.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Рівняння реакції: AgNO3 + 2NH3 = [Ag(NH3)2]NO3
4[Ag(NH3)2]NO3 + СH2O + H2O = 4Ag↓ + 4NH4NO3 + 4NH3 + СО2
Написати йонні рівняння реакцій
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
____________________________________________________________
Дослід 3. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину AgNO3, додати 1 – 2
краплі розчину K2CrO4.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
4
Йонне рівняння реакції: 2Ag+ + CrO42⎯ = Ag2CrO4↓. Написати молекулярне
рівняння реакції
_____________________________________________________________
Вміст пробірки поділити на дві частини. В одну додати HNO3, а у другу
додати розчин NH3.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
2Ag2CrO4↓+ 4HNO3 = 4AgNO3+ Н2Cr2O7 + H2O.
Написати повне та скорочене йонне рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
У другу додати розчин NH3.
Йонне рівняння реакції:
Ag2CrO4↓+ 4NH3 = 2[Ag(NH3)2]+ + CrO42⎯. Написати молекулярне рівняння
реакції.
_____________________________________________________________
Реакції катіонів Рb2+.
Дослід 1. До 1 краплі розчину Рb(NO3)2 додати 1 краплю розчину КІ і
0,5 – 1мл розчину СН3СООН. Суміш нагріти до кипіння. Прозорий розчин
охолодити під краном.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Йонне рівняння реакції:
Pb2+ + 2I⎯ = PbI2↓
Написати молекулярне рівняння реакції.
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Рb(NO3)2, додати 1 – 2
краплі розчину K2CrO4.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Йонне рівняння реакції:
Рb2+ + CrO42⎯ = PbCrO4 ↓
Написати молекулярне рівняння реакції
5
_____________________________________________________________
Вміст пробірки поділити на дві частини. В одну додати 3 – 5 крапель
СН3СООН, в другу 10 – 20 крапель концентрованого розчину NaOH.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Молекулярне рівняння реакції:
PbCrO4↓+ 4NaOH = Na2[Pb(OH)4] + Na2CrO4
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
______________________________________________________________
Реакції катіонів Hg22+.
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Нg2(NO3)2, додати 1 – 2
краплі розчину HCl.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Йонне рівняння реакції:
Hg22+ +2Cl⎯ = Hg2Cl2↓.
Написати молекулярне рівняння реакції.
____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Нg2(NO3)2, додати
1 краплю розчину HCl, а потім 3 – 5 крапель розчину NH3.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Нg2(NO3)2 + 2НCl = Hg2Cl2↓ + 2НNO3
(Hg2Cl2 – білий осад, має тривіальну назву “каломель”).
Hg2Cl2↓+ 2NH3 = [NH2Hg]Cl↓ + Hg↓ + NH4Cl
([NH2Hg]Cl↓ – білий осад, Hg↓ – у цьому випадку утворюється диспергована металічна ртуть чорного кольору).
Для зручності у таблиці 2 наведено дію деяких реагентів на катіони другої аналітичної групи
Отже до ІІ аналітичної групи належать катіони Ag+, Hg22+, Pb2+. При
взаємодії солей катіонів ІІ аналітичної групи з HCl утворюються білі осади
AgCl, Hg2Cl2, PbCl2, важкорозчинні у воді і кислотах. Осади AgCl і Hg2Cl2
6
чорніють на світлі внаслідок розкладання і виділення вільних металів срібла чи меркурію. AgCl розчиняється в надлишку NН3 з утворенням безбарвної розчинної у воді комплексної сполуки [Ag(NH3)2]Cl. Ця комплексна
сполука розкладається при дії азотної кислоти з утворенням AgCl, що випадає в осад, і NH4NO3. Ця реакція використовується для відділення Ag+
від інших катіонів II групи. AgCl також помітно розчиняється в надлишку
хлоридів з утворенням комплексних сполук типу Na[AgCl2]
Hg2Cl2 при взаємодії з розчином аміаку утворює [Hg(NH2)]Cl і металічну ртуть, унаслідок чого осад чорніє. Осад РbCl2 мало розчинний у холодній воді і розчинний у гарячій воді. Ця властивість використовують для
відділення Pb2+ від інших катіонів II групи.
Таблиця 2
ДІЯ ДЕЯКИХ РЕАГЕНТІВ НА КАТІОНИ ІІ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Катіони
Реа+
гент
Ag
Hg22+
Pb2+
HCl AgCl, білий осад, Hg2Cl2, біл. осад, який PbCl2, білий осад,
розчинний в NH3.
при дії NH3 розкл. на
розчиняється в гаHg та HgNH2Cl.
рячій воді.
Na2S Ag2S, чорний осад, HgS + Hg. Чорний PbS, чорний осад,
або розчиняється
в осад, розчинний в розчиняється
в
H2S NH3.
царській горілці.
HNO3.
Pb(OH)2, білий
NaOH Ag2O, бурий осад,
Hg2O, чорний осад,
або розчинний в NH3
розчинний в HNO3.
осад, розчинний в
KOH або HNO3.
HNO3.
KI
AgI, жовтий осад, Hg2I2, зелений осад,
PbI2 , золотавоне розчинюється в розчинюється в над- жовтий осад, розNH3.
лишку реагенту.
чиняється в гарячій
воді, надлишку реагенту та CH3COOH.
H2SO4
Ag2SO4 , білий
Hg2SO4 , білий осад, PbSO4, білий осад,
осад, , розчинярозчиняється в царсь- розч. в лугах та
ється в гарячій вокій горілці.
30% розчині оцтоді.
вокислого амонію.
КАТІОНИ ТРЕТЬОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
(загальна характеристика)
До ІІІ аналітичної групи катіонів належать катіони лужноземельних
металів: Ca2+, Sr2+, Ba2+. Лужноземельні метали у періодичній системі
Д.І. Менделєєва знаходяться у головній підгрупі другої групи. Більшість
солей цих катіонів малорозчинні у воді: сульфати, карбонати, хромати,
оксалати, фосфати тощо. Для катіонів ІІІ аналітичної групи реакції окиснення-відновлення не характерні, вони мають постійний ступінь окиснення. Катіони цієї аналітичної групи не мають забарвлення, більшість їх солей безбарвні. Катіони ІІІ аналітичної групи утворюють забарвлені сполуки лише із забарвленими аніонами, наприклад: жовтий колір BaCrO4 обу7
мовлений відповідним забарвленням аніонів CrO42⎯.
Груповим реагентом на катіони ІІІ аналітичної групи є розчин сульфатної кислоти. Для забезпечення повного осадження BaSO4, SrSO4 і
СaSO4 у розчин додають етиловий спирт. Катіони ІV, V та VI аналітичних
груп сульфатною кислотою не осаджуються.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3
Реакції катіонів Са2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину СаСl2 додати 3 – 5
крапель розчину Na2CO3. Йонне рівняння реакції:
Ca2+ + CO32⎯ = CaCO3↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Суміш поділити на дві частини. В одну додати 3 – 5 крапель НCl, в другу
додати 2 – 3 краплі розчину СН3СООН.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Написати молекулярні та йонні рівняння реакцій
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину CaCl2 додати 1 – 2
краплі розчину H2SO4.
Спостереження:_______________________________________________.
Дописати молекулярне рівняння реакції
CaCl2 + H2SO4 = _______________________
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
______________________________________________________________
8
Дослід 3. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину CaCl2, додати 1 – 2
краплі розчину (NH4)2C2O4. Йонне рівняння:
Ca2++ C2O42⎯ = CaC2O4↓.
Написати молекулярне рівняння
____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш поділити на 2 частини. В одну додати 3 – 5 крапель НCl (що спостерігається?), в другу додати 3 – 5 крапель СН3СООН (чи розчиняється
осад?).
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
CaC2O4↓ + 2HCl = CaCl2 + H2C2O4
Написати повне та скорочене йонне рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Реакції йонів Sr2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Sr(NO3)2, додати 3 – 5
крапель розчину Na2CO3 йонне рівняння реакції:
Sr2+ + CO32⎯ = SrCO3↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш поділити на дві частини. В одну додати 3 – 5 крапель HCl, в другу
додати 3 – 5 крапель CH3COOOH.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Написати молекулярні та йонні рівняння реакцій
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
9
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Sr(NO3)2 додати 1 – 2
краплі розчину H2SO4
Спостереження:_______________________________________________
Написати молекулярне та йонні рівняння __________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Додати 3 – 5 крапель НCl. Чи розчиняється осад?
______________________________________________________________
Дослід 3. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Sr(NO3)2, додати стільки ж крапель гіпсової води. Спостерігати поступове помутніння розчину
завдяки утворенню невеликої кількості осаду SrSO4
Sr(NO3)2 + CaSO4 = SrSO4↓+ Ca(NO3)2
Реакції іоні Ba2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Ba(NO3)2, додати стільки ж крапель гіпсової води.
Ba(NO3)2 + CaSO4 = BaSO4↓+ Ca(NO3)2
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Порівняти з ефектом взаємодії гіпсової води і Sr(NO3)2. ______________
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 –5 крапель Ba(NO3)2, додати 1 – 2 краплі
H2SO4.
Спостереження:_______________________________________________
Написати молекулярне та йонні рівняння___________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Перевірити, чи розчиняється осад ВаSO4 у хлоридній кислоті? Для цього у
пробірку з осадом додати 3 – 5 крапель НCl.
______________________________________________________________
Дослід 3. У пробірку налити 3 – 5 крапель Ba(NO3)2 додати 1 – 2 краплі
розчину K2Cr2O7 і 3 – 5 крапель розчину СН3СООNа.
10
2Ba(NO3)2 + K2Cr2O7 + 2СН3СООNа + H2O = 2BaCrO4↓+ 2CH3COOH +
2KNO3 + 2NаNO3
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________
Суміш поділити на дві частини. В одну додати 3 – 5 крапель HCl, в другу
додати 3 – 5 крапель CH3COOOH. Чи розчиняється осад BaCrO4 при додаванні CH3COOOH?
Спостереження:_______________________________________________
2BaCrO4↓+ 4НCl = 2BaCl2 + H2Cr2O7+ H2O
Написати повне та скорочене йонні рівняння
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Для порівняння властивостей йонів барію, кальцію та стронцію проробити
такі ж досліди з CaCl2 і Sr(NO3)2. Спостереження:___________________
____________________________________________________________
КАТІОНИ ІV АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
(загальна характеристика)
До катіонів ІV аналітичної групи відносяться катіони р-елементів
3+
Al , Sn2+ Sn(IV), As(V), As(III) та d-елементів: Zn2+, Cr3+. Вони утворюють
багато малорозчинних сполук (фосфати, гідроксиди тощо).
Йони р-елементів: Sn2+, Sn(ІV), As(III), As(V) та d–елементів (Cr3+)
з незакінченою 18-електронною оболонкою легко вступають у реакції окиснення-відновлення, які використовуються в ході аналізу для відділення
та відкриття іонів.
NaOH є груповим реагентом на катіони IV групи. При дії NaOH утворюються осади гідроксидів катіонів IV групи (крім арсену): зелений
Сr(ОН)3, білі Аl(ОН)3, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Sn(OН)4. Гідроксиди катіонів IV
аналітичної групи (крім Арсену) амфотерні, тому реагують з розчинами
сильних кислот, а також з розчинами сильних основ (утворюють гідроксокомплексні солі).
У залежності від рН середовища Арсен(III) і Арсен(V) можуть знаходитися в розчинах у різній формі внаслідок виражених амфотерних властивостей, більше зміщених у бік кислотних властивостей, особливо для
Арсену(V). У розчинах, що мають сильно кислу реакцію середовища, Арсен(III) існує в основному у вигляді катіонів. У лужному середовищі утво11
рюються солі арсенітної кислоти Н3АsО3 (арсеніти). Тому виявлення Арсену(III) у вигляді катіонів проводять у сильно кислому середовищі. Арсен(V) у лужному середовищі утворює солі арсенатної кислоти Н3АsO4
(арсенати), наприклад. Na3АsO4. У слабокислому, нейтральному або лужному середовищі Арсен виявляють у вигляді аніонів. Солі арсену отруйні!
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4
РЕАКЦІЇ КАТІОНІВ ІV АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Реакції катіонів Al3+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Al2(SO4)3. Додати 1 – 2
краплі розчину NaOH.
Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4
Написати повне та скорочене йонне рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш розділити на дві частини, в одну додати 5 – 10 крапель розчину
H2SO4, в другу 5 – 10 крапель розчину NaOH. Рівняння реакцій
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Написати повне та скорочене йонні рівняння цих реакцій.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
До одержаного розчину Na[Al(OH)4] додати концентрований розчин NН4Cl,
нагріти. Рівняння реакції:
Na[Al(OH)4] + NH4Cl = Al(OH)3↓ +NH3 + H2O + NaCl
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Дослід 2. На фільтрувальний папір нанести 1 краплю розчину Al2(SO4)3,
підсушити і нанести одну краплю розчину NН3. Після висушування нанести одну краплю реактиву алізаринового червоного S. Рівняння реакції:
Al2(SO4)3 + 6NН3+6Н2O = 2Аl(OН)3↓ +3(NH4)2SO4
12
HO
OH
Al
O
O
OH
O
OH
OH
+ H 2O
+ Al(OH)3
O
O
алізарин
(1,2-диоксиантрахінон)
алізаринат алюмінію
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Реакції катіонів Sn2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину SnCl2. Додати 1 – 2
краплі розчину NaOH. Йонне рівняння реакції:
Sn2+ + 2OH⎯ = Sn(OH)2↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш розділити на дві частини. В одну додати 5 – 10 крапель H2SO4.
Йонне рівняння реакції:
Sn(OH)2 + 2Н+ = Sn2+ +2H2O
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
В другу додати 5 – 10 крапель розчину NaOH. Молекулярне рівняння реакції: Sn(OH)2 +2NaOH = Na2[Sn(OH)4]
Написати йонне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину FeCl3 і 1 – 2 краплі K3[Fe(CN)6]. До суміші додати 1 краплю розчину SnCl2. Утворюється
синій осад. Пояснення. У цій реакції використано відновні властивості
йонів Sn2+. Коли до суміші двох солей FeCl3 і 2K3[Fe(CN)6], які не реагують
між собою, додати розчин SnCl2, то FeCl3 відновлюється до FeCl2:
13
2FeCl3 + SnCl2 = 2FeCl2 + SnCl4
А FeCl2 реагує з K3[Fe(CN)6, утворюючи осад KFe[Fe(CN)6]↓, що має синє
забарвлення:
FeCl2 + K3[Fe(CN)6] = 2KFe[Fe(CN)6]↓ + 2KCl
Сумарне рівняння реакції має такий вигляд:
2FeCl3 + 2K3[Fe(CN)6] + SnCl2= 2KFe[Fe(CN)6]↓ + SnCl4 + 4KCl
Fe3+ + К+ + [Fe(CN)6]3⎯ + Sn2+= KFe[Fe(CN)6]↓ + Sn4+
Реакція не є специфічною, бо заважають усі відновники, які здатні відновлювати Fe3+ до Fe2+.
Реакції катіонів Cr3+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Cr2(SO4)3. Додати 1 – 2
краплі розчину NaOH.
Дописати молекулярне рівняння реакції
Cr2(SO4)3 + 6NaOH = ___________________________________________
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 1 краплю розчину Cr2(SO4)3. Додати 5 – 10
крапель розчину H2SO4 і краплями при перемішуванні додавати розчин
КМnO4 до пожовтіння розчину. Рівняння реакції:
5Cr2(SO4)3 + 6KMnO4 + 11H2O = 5H2Cr2O7 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 6H2SO4
6 3
10 5
7
2
Mn  5e  Mn
3
6
Cr  3e  Cr
15
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Реакції катіонів Zn2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину ZnCl2. Додати 1 краплю розчину NaOH. Йонне рівняння реакції:
Zn2+ + 2OH⎯ = Zn(OH)2↓
Написати молекулярне рівняння реакції
14
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Перевірити розчинність Zn(OH)2 при додаванні NaOH. Для цього додати
10 – 15 крапель розчину NaOH. Йонне рівняння:
Zn(OH)2 +2OH⎯ = [Zn(OH)4]2⎯
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Перевірити розчинність Zn(OH)2 у розчині H2SO4. Йонне рівняння:
Zn(OH)2 + 2Н+ = Zn2+ +2H2O
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину ZnCl2. Додати 1 краплю розчину K4[Fe(CN)6]. Що спостерігається?
____________________________________________________________
Рівняння реакції:
3ZnCl2 + 2K4[Fe(CN)6] = K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ + 6KCl
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Перевірити розчинність осаду у СН3СООН.
Спостереження:_______________________________________________.
КАТІОНИ V АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
(загальна характеристика)
До п’ятої аналітичної групи відносяться Fе3+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, Bi3+,
Sb(III), Sb(V). Груповим реактивом на катіони V групи є розчини лугів, які
осаджують гідроксиди: зелений Fe(OH)2, темно-бурий Fе(ОН)3, білі,
Мn(ОН)2, Ві(ОН)3, Sb(ОН)3, SbО(OH)3. Осади гідроксидів феруму(II) і мангану(II) на повітрі швидко буріють внаслідок окиснення киснем повітря до
Fe(OH)3 та MnO(OH)2.
Розчинність осадів гідроксидів різна для різних катіонів п’ятої аналітичної групи. У лугах вони не розчиняються за винятком свіжо осадженого
15
Sb(OH)3, який перетворюється у розчинну гідроксокомплексну сіль, наприклад K3[Sb(OH)6]. Гідроксиди Fe(OH)2 і Mg(OH)2 розчиняються в солях
амонію. Якщо у розчині є багато солей амонію, то Fe(OH)2 і Mg(OH)2 не
осаджуються. Усі гідроксиди катіонів п’ятої аналітичної групи розчинні в
сильних кислотах, з утворенням відповідних солей.
Подальший хід аналізу катіонів V аналітичної групи оснований на різній розчинності гідроксидів цих катіонів в концентрованих солях амонію,
кислотах, а також окисно-відновних реакціях та реакціях осадження.
Більшість катіонів V аналітичної групи безбарвні, а їх сполуки білого кольору (за винятком Fe2+, Fe3+, Mn2+). Сполуки Fe3+ мають буро-жовті кольори, а Fe2+ – блідо-зелений.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5
ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ КАТІОНІВ V АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Дослід 1. У пробірку налити 5 – 10 крапель розчину Bi(NO3)3, додати одну
краплю розчину KI. Утворюється чорний осад. Йонне рівняння:
Bi3+ + 3I⎯ = ВiI3↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
До розчину з чорним осадом BiІ3 додавати краплями розчин KI до розчинення осаду.
ВiI3↓ + KI = K[BiI4]
Написати йонне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Дослід 2. В окремій пробірці приготувати лужний розчин Sn(II). Для цього
в пробірку налити 3 – 5 крапель розчину SnCl2, додавати краплями розчин
NaOH до розчинення осаду, що утворився на початку.
Дописати молекулярне рівняння реакції:
SnCl2 + 4NaOH = Na2[Sn(OH)4] + _ _ _ _ _
Написати йонне рівняння реакції
_____________________________________________________________
У пробірку налити 5 – 10 крапель розчину Bi(NO3)3, додати 3 – 5 крапель
розчину NaOH.
Bi(NO3)3 + 3NaOH = Bi(OН)3↓ + 3NaNO3
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
16
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
У пробірку з осадом Bi(OН)3 додати лужний розчин Na2[Sn(OH)4]. Рівняння
реакції:
3Na2[Sn(OH)4] + 2Bi(OH)3↓ = 3Na2[Sn(OH)6] + 2Bi↓
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Дослід 3. У пробірку налити 5 – 10 крапель розчину солі мангану, додати
3 – 5 крапель розчину NaOH. Йонне рівняння реакції:
Mn2++2ОH⎯ = Mn(OH)2↓.
Написати молекулярне рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
У пробірку з осадом Mn(OН)2 додати 3 – 5 крапель розчину H2O2.
Мn(ОН)2↓+ Н2О2 = МnО(ОН)2↓ + Н2О
Чи змінилося забарвлення осаду?
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Дослід 4. У пробірку налити 5 – 10 крапель розчину солі магнію, додати
3 – 5 крапель розчину NaOH. Йонне рівняння:
Mg2+ + 2OH⎯ = Mg(OH)2↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
(Розчин з осадом Mg(OН)2 поділити на дві пробірки. В одну пробірку з
осадом Mg(OН)2 додавати краплями розчин H2SO4 до розчинення осаду.
Mg(OH)2↓ + H2SO4 = MgSO4+ 2H2O
17
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
У другу пробірку додати 5 – 10 крапель розчину NH4Cl. Рівняння реакції:
Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl = MgCl2 + 2NH3 + 2H2O
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 5. У пробірку налити 5 – 10 крапель розчину солі магнію, додати
3 – 5 крапель розчину NH4Cl і 2 - 3 краплі розчину NH3. Розчин NH4Cl додають для того, щоб не утворювався осад Mg(OH)2 (див. попередній дослід). Після перемішування додати 3 – 5 крапель розчину Na2HPO4. Рівняння реакції:
MgCl2 + NH3+ Na2HPO4 = MgNH4PO4↓ + 2NaCl.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Розчин з білим осадом MgNH4PO4 поділити на дві пробірки. В одну пробірку з осадом додавати краплями розчин сульфатної кислоти до розчинення осаду. Йонне рівняння реакції:
MgNH4PO4↓ + 3H+ = Mg2+ + NH4+ + H3PO4
Написати молекулярне рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
У другу пробірку осадом додавати краплями розчин оцтової кислоти до
розчинення осаду. Молекулярне рівняння реакції:
2MgNH4PO4 + 4CH3COOH = Mg(H2PO4)2 + 2CH3COONH4 + Mg(CH3COO)2
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
18
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 6. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі феруму(ІІ), додати
3 – 5 крапель розчину NaOH.
Fe2+ + 2OH⎯ = Fe(OH)2↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Як змінюється забарвлення осаду Fe(OH)2 при збовтуванні пробірки? Молекулярне рівняння реакції:
4Fe(OH)2↓ + О2 + 2H2O = 4Fe(OH)3↓
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Дослід 7. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі феруму(ІІ), додати
1 – 2 краплі розчину K3[Fe(CN)6]. молекулярне рівняння реакції:
FeSO4 + K3[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6]↓ + K2SO4
Написати йонне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 8. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі феруму(ІІІ), додати 3 – 5 крапель розчину NaOH. Йонне рівняння:
Fe3+ + 2OH⎯ = Fe(OH)3↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Перевірити розчинність осаду Fe(ОН)3 у нітратній кислоті.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Дописати молекулярне рівняння реакції
Fe(ОН)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3 + ___________________________
19
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Дослід 9. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі феруму(ІІІ), додати 1 – 2 краплі розчину K4[Fe(CN)6]. Молекулярне рівняння реакції:
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6]↓ + 3KCl
Написати йонне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 10. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі феруму(ІІІ), додати 1 – 2 краплі розчину NH4SCN. Утворюється комплексна сполука, що
забарвлена в червоний колір. Склад комплексної сполуки залежить від
співвідношення компонентів:
Fe3+ + 3SCN⎯ = [Fe(SCN)3].
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
При надлишку реагенту утворюються також забарвлені в червоний колір
комплексні сполуки: NH4[Fe(SCN)4], (NH4)2[Fe(SCN)5], (NH4)3[Fe(SCN)6].
Дописати молекулярні рівняння реакцій
FeCl3 + 4NH4SCN = NH4[Fe(SCN)4] +
FeCl3 + 5NH4SCN = (NH4)2[Fe(SCN)5] +
FeCl3 + 6NH4SCN = (NH4)3[Fe(SCN)6] +
Написати йонні рівняння реакцій
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
20
КАТІОНИ VI АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
(загальна характеристика)
До VI аналітичної групи відносяться катіони d-елементів Cu2+, Co2+,
Ni2+, Cd2+, Hg2+. Груповим реагентом є розчин NH3. При дії невеликої кількості розчину NH3 утворюються осади різні за складом: сині (CuOH)2SO4
та CoOHCl, білі Cd(OH)2 та [NH2Hg]Cl, зелені NiOHCl або (NiOH)2SO4. При
дії надлишку розчину аміаку утворюються розчинні комплексні сполуки, до
складу яких входять такі комплексні катіони: [Cu(NH3)4]2+, [Co(NH3)6]2+,
[Cd(NH3)4]2+, [Ni(NH3)6]2+, [Hg(NH3)4]2+.
Катіони VI аналітичної групи здатні утворювати комплексні сполуки
як з неорганічними лігандами ( NH3, SCN⎯ тощо), так і з органічними лігандами (діацетилдіоксим, дифенілкарбазид, дитизон тощо).
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6
РЕАКЦІЇ КАТІОНІВ VI АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Реакції катіонів Cu2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі міді, додати
1 – 2 краплі розчину NH3, перемішати, струшуючи пробірку.
2СuSO4 + 2NН3 + 2Н2O = (СuОН)2SO4↓+ (NН4)2SO4
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш поділити на дві частини. В одну частину додати розчин NH3 до повного розчинення осаду,
(СuОН)2SO4↓+ (NН4)2SO4 + 6NH3 = 2[(Cu(NH3)4]SO4 + 2Н2О
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
В другу частину додати розчин Н2SO4. Рівняння реакції:
(СuОН)2SO4↓+ Н2SO4= 2СuSO4 + 2Н2О
. Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 1 – 2 краплі розчину солі міді, додати 5 – 10
крапель NаОН.
CuSO4 + NаОН = Сu(ОН)2↓ +Nа2SO4
21
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Якого кольору утворений осад Cu(OH)2?
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш обережно нагріти.
Сu(ОН)2↓ = CuO + Н2О
Спостереження:_______________________________________________.
Яке забарвлення має утворений осад CuO?
Дослід 3. У пробірку налити 1 – 2 краплі розчину солі міді, додати 1 – 2
краплі розчину H2SO4 і 5 – 10 крапель Nа2S2O3, нагріти до кипіння. Молекулярне рівняння реакції:
2CuSO4 + 2Na2S2O3 + 2H2O = Cu2S + S + 2Na2SO4 + 2H2SO4
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Звернути увагу на колір утвореного осаду.
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 4. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі міді, обережно занурити у розчин залізний цвях. Через 1 – 2 хвилини дістати з пробірки
цвях. Звернути увагу на зміну забарвлення поверхні залізного цвяха.
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu↓
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 5. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі міді, додати 1 – 2
краплі розчину K4[Fe(CN)6].
Рівняння реакції:
2CuSO4 + K4[Fe(CN)6] = Cu2[Fe(CN)6]↓ + K2SO4
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
22
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції катіонів Cd2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі кадмію, додати
1 краплю розчину NH3.
Йонне рівняння реакції:
Cd2+ + 2NH3 + 2H2О = Cd(OH)2↓ + 2 NH4+
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку з білим осадом Сd(ОН)2 додавати краплями розчин
NH3 до розчинення осаду. Йонне рівняння реакції:
Cd(OH)2↓+ 4NH3 = [Cd(NH3)4]2+ + 2OH⎯
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 3. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину солі кадмію, додати стільки ж розчину Nа2S2O3, нагріти до кипіння. (На відміну від йонів Сu2+ і Ві3+
іони Сd2+ не утворюють осаду з Nа2S2O3.). Чи спостерігаються якісь зміни в розчині? _______________________________________________.
Реакції катіонів Nі2+
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі нікелю, краплями
додавати розчин NH3 до утворення осаду. Рівняння реакції:
NiCl 2 + NH3 + H2O = NiOHCl↓ + NH4Cl.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Продовжити додавання розчину NH3 до повного розчинення осаду. Рівняння реакції:
NiOHCl↓ + NH4Cl + 5NH3= [Ni(NH3)6]Cl 2 + H2O.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
23
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. На смужку фільтрувального паперу нанести 1 краплю солі нікелю, поряд нанести 1 краплю розчину NH3 і 1 краплю розчину діацетилдіоксиму.
O
CH3
C
O
H
CH3
N
C
N
N
+ 2NH3 + Ni2+
2
CH3
C
O
C
+
N
O
H
Діацетилдіоксим
+
C CH3
+ 2NH4+
Ni
CH3
N
O
H
-
N
C
CH3
H O
діацетилдіоксимат нікелю (II)
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Реакції катіонів Со2+
Дослід 1. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину солі кобальту, краплями
додавати розчин NH3 до утворення осаду. Рівняння реакції:
СоCl2 + NH3 + H2O = СоOHCl↓ + NH4Cl.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Продовжити додавання розчину NH3 до повного розчинення осаду. Рівняння реакції:
СоOHCl↓ + NH4Cl + 5NH3= [Со(NH3)6]Cl 2 + H2O.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
24
У розчин, що утворився, додати 3 – 5 крапель розчину Н2О2. Рівняння реакції:
2[Co(NH3)6]Cl2 + H2O2 + 4HCl = 2[Co(NH3)5Cl]Cl2 + 2NH4Cl + 2H2O.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Комплексна сполука хлорид хлоропентаамінкобальту(III): [Co(NH3)5Cl]Cl2
має характерне вишнево-червоне забарвлення.
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції катіонів Нg2+.
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 4 краплі розчину солі меркурію(ІІ), додавати краплями розчин NН3 до утворення осаду.
Рівняння реакції:
2Hg(NO3)2 + 4NH3+ H2O = [OHg2NH2]NO3↓ + NH4NO3.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
До суміші додати 3 – 4 краплі розчину солі амонію (NH4Cl чи NH4NO3).
Продовжувати додавати розчин NН3 до повного розчинення осаду.
Рівняння реакції:
[OHg2NH2]NO3↓ + 3NH4NO3 + 4NН3 = 2[Hg(NH3)4](NO3)2 + H2O
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Чи має забарвлення розчин?
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 1 краплю розчину солі меркурію(ІІ), додати 3
– 5 крапель розчину NаОН. Молекулярне рівняння реакції:
Hg(NO3)2 + 2NaОН = HgО↓ + 2NaNO3 + Н2О.
Написати повне та скорочене йонні рівняння реакції
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
25
Яке забарвлення має осад? ______________________________________.
Дослід 3. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину солі меркурію(ІІ), додати 1 краплю розбавленого розчину КІ. Йонне рівняння реакції:
Hg2+ + 2I⎯ = HgI2↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Яке забарвлення має осад, що утворився?_________________________.
Продовжувати додавати KI до повного розчинення осаду. Молекулярне
рівняння реакції:
HgI2↓ + 2KI = K2[HgI4].
Написати йонні рівняння реакції
_____________________________________________________________
Як змінюється забарвлення? __________________________________.
_____________________________________________________________
Дослід 4. Реакція «мідної монети». На поверхню мідної пластинки або
монети нанести 1 краплю розчину солі меркурію(ІІ). Рівняння реакції:
HgCl2 + Cu = CuCl2 + Hg↓.
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Як змінюється колір мідної поверхні?
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ АНІОНІВ
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА
Аніони утворюють в основному р-елементи B, C, Si, N, P, As, Sb, S,
Se, Te, F, Cl, Br, I, а також деякі d-елементи (V, Nb, Ta, Сr, Mo, W, Мn
тощо ). Високу здатність до утворення аніонів мають р-елементи, розташовані у верхньому правом кутку таблиці Д. И. Менделєєва – фтор, хлор,
бром, йод, сірка тощо. Через те, що p-елементи можуть мати змінний
ступінь окиснення, вони здатні до утворення різних кислот, причому сила
кислот зростає зі збільшенням ступеня окиснення елемента. Більшість релементів утворюють кисневі кислоти (H2SO4, HNO3, H3PO4, H3BO3 то26
що), тільки елементи VIА і VIIA підгруп Періодичної таблиці утворюють
безкисневі кислоти: HF, HCl, HBr, H2S тощо. Аніони можна класифікувати
за різними ознаками, наприклад, за окисно-відновними властивостями, за
здатністю утворювати з певними катіонами не розчинні у воді солі, за здатністю до гідролізу тощо.
За окисно-відновними властивостями аніони поділяють на:
– аніони-окисники, в яких елемент має вищий ступінь окиснення
(CrO42⎯ ClO4⎯, NО3⎯ тощо);
– аніони-відновники, які містять хімічний елемент з мінімальним
ступенем окиснення (Сl⎯, Br⎯, S2⎯);
– нейтральні аніони не виявляють ні окисних, ні відновних властивостей, наприклад СО32⎯, РO43⎯, SO42⎯. Але іони SO42⎯ у складі
концентрованої сульфатної кислоти можуть проявляти властивості окисника.
Деякі аніони (SO32⎯, NO2⎯) можуть проявляти і відновні, і окислювальні
властивості у залежності від умов проведення реакцій.
В аналітичній класифікації аніонів використана здатність різних аніонів утворювати не розчинні у воді солі барію та срібла. За цією класифікацією всі аніони поділяють на три групи:
I аналітична група аніонів – солі Барію у воді не розчиняються: SО42⎯,
SO32⎯, CО32⎯, РО43⎯, S2O32⎯, С2О42⎯, В4О72⎯, IO4⎯, IO3⎯, AsO43⎯, AsO33⎯, F⎯,
CrO42⎯ і Сr2О72⎯ , а також деякі аніони органічних кислот: тapтpaт-аніони
C4H4O62⎯, цитрат-аніони C6H5O73⎯. Аніони першої аналітичної групи утворюють нерозчинні у воді осади барієвих солей, які розчинні в кислотах,
за винятком барій сульфату. Тому осадження аніонів I аналітичної групи
проводять у нейтральному або слабколужному середовищі. Аніони першої аналітичної групи (крім F⎯) утворюють з йонами Аргентуму осади солей, розчинні у нітратній кислоті (відмінність від аніонів II аналітичної групи). Нерозчинні у воді також свинцеві солі аніонів першої аналітичної групи. Аніони першої аналітичної групи у розчинах безбарвні (крім деяких
аніонів d-елементів, наприклад СrО42⎯ жовтого кольору, Сr2О72⎯ оранжевого кольору, МnО4⎯ червоно-фіолетового кольору) .
II аналітична група аніонів – солі Аргентуму не розчиняються у воді й
нітратній кислоті: Cl⎯, Br⎯, I⎯, SCN⎯, CN⎯, C6H5COO⎯ (бензоат-аніон). Аніони
першої аналітичної групи також дають осади солей Аргентуму, але ці
осади розчинні у нітратній кислоті. Тому в присутності HNO3 осадження
аніонів першої аналітичної групи не відбувається. Аніони II аналітичної
групи у розчині безбарвні, але легко поляризуються, створюючи забарвленої сполуки з катіонами р-елементів і d-елементів. Їхні барієві солі розчинні у воді (відмінність від аніонів I групи).
III аналітична група аніонів – солі Барію й Аргентуму розчинні у воді:
NO3⎯, NO2⎯, СН3СОО⎯, ВrО3⎯, ClO4⎯, саліцилат-аніон. Загального групового
реагенту ці аніони не мають. Аніони III аналітичної групи у розчині безбарвні.
Більшість аніонів виявляють дробним методом, тому групові реагенти застосовують тільки для виявлення відповідних аналітичних груп аніонів. Якщо груповий реагент не дав позитивної реакції, то не треба проводити якісні реакції на аніони цієї групи.
27
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7
РЕАКЦІЇ АНІОНІВ І АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Реакції аніонів SO42⎯
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель солі, що містить аніони SO42⎯,
додати 2 – 3 краплі розчину BaCl2. Йонне рівняння реакції:
SO42⎯ + Ba2+ = BaSO4↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 1 – 2 краплі солі, що містить іони SO42⎯, додати 1 – 2 краплі Рb(NO3)2.
Йонне рівняння реакції:
SO42⎯ + Pb2+ = PbSO4↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш розділити на 2 частини. В одну додати 5 – 10 крапель НNO3, а в
другу додати 5 – 10 крапель розчину NаОН і нагріти. В якому випадку
осад розчиняється?
PbSO4↓ + 4NaOH = Na2[Pb(OH)4] + Na2SO4
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції аніонів SO32⎯
Дослід 1. У пробірку налити 1 – 2 краплі розчину Nа2SО3, додати 2 – 3
краплі розчину НCl, нагріти, визначити наявність SО2 по запаху. Йонне рівняння реакції:
SO32⎯ + 2H+ = H2SO3 → SO2↑ + H2O
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Nа2SО3, 2 – 3 краплі
Н2SО4 і 1 краплю розчину КМnО4.
28
5K2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
+2
+7
2 Mn +5e = Mn
5
+4
+6
S - 2e = S
10
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції аніонів СO32⎯
Дослід 1. У пробірку налити 1 – 2 краплі розчину Nа2СО3, додати 1 краплю MgSО4 або MgCl2. Йонне рівняння реакції:
CO32⎯ + Mg2+ = MgCO3↓
Написати молекулярне рівняння реакції.
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Перевірити розчинність осаду при додаванні НCl.
Спостереження:_______________________________________________.
Написати рівняння реакції.
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Nа2СО3, додати
1 – 3 краплі НCl. Йонне рівняння:
СО32⎯+ 2H+ = CO2 + H2O
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції аніонів РO43⎯
Дослід 1. У пробірку налити 1 – 2 краплі розчину Nа3РО4, додати по 3
краплі розчинів NН3 і NН4Cl, перемішати і додати 1 краплю розчину MgCl2.
Йонне рівняння реакції:
PO43⎯ +NH4+ + Mg2+ = MgNH4PO4↓
Написати молекулярне рівняння реакції
29
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину Nа3РО4, додати 1 – 2
краплі розчину АgNО3. Йонне рівняння реакції:
3Ag+ + PO43⎯ = Ag3PO4↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш розділити на 2 частини. В одну додати 3 – 5 крапель NН3. Йонне
рівняння реакції:
Ag3PO4↓ + 6NH3 = 3[Ag(NH3)2]+ + PO43⎯
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
В другу додати 3 – 5 крапель НNО3. Йонне рівняння реакції:
Ag3PO4 + 3H+ = 3Ag+ + H3PO4
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції аніонів S2O32⎯
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель Nа2S2O3, додати 3 – 5 крапель
НCl, перемішати, збовтуючи пробірку. Спостерігати поступові зміни у пробірці. Йонне рівняння реакції:
S2O32⎯ + 2H+ = H2S2O3 → SO2↑+ S↓ + H2O
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Які зміни спостерігаються у пробірці?
Спостереження:_______________________________________________.
Які зміни спостерігаються у пробірці? Написати рівняння реакцій.
Дослід 2. У пробірку налити 1 краплю розчину Nа2S2O3, додати 1 – 2 краплі розчину АgNО3. Йонне рівняння реакції:
2Ag+ + S2O32⎯ = Ag2S2O3↓
Написати молекулярне рівняння реакції
30
_____________________________________________________________
Спостерігати поступову зміну забарвлення осаду від білого до бурочорного. Рівняння реакції:
Ag2S2O3↓ + H2O = Ag2S↓ + H2SO4
Дослід 3. У пробірку налити 1 краплю розчину Nа2S2O3, додати 1 – 2 краплі розчину АgNО3. Йонне рівняння реакції:
2Ag+ + S2O32⎯ = Ag2S2O3↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
До осаду додавати по краплях розчин Nа2S2O3 до розчинення осаду. Йонне рівняння реакції:
Ag2S2O3↓ + 3S2O32⎯ = 2[Ag(S2O3)2]3⎯
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Дослід 4. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину I2 додавати по краплях
розчин Nа2S2O3 до знебарвлення розчину І2. Йонне рівняння реакції:
2S2O32⎯ + I2 = S4O62⎯ + 2I⎯
Написати молекулярне рівняння реакції.
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції аніонів С2O42⎯
Дослід 1. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину (NН4)2С2О4, додати 1
краплю розчину СаСl2. Йонне рівняння реакції:
C2O42⎯ + Ca2+ = CaC2O4↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш розділити на 2 частини, в одну додати 3 – 5 крапель СН3СООН (чи
розчиняється осад?), у другу додати 3 – 5 крапель НСl.
Спостереження:_______________________________________________.
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
31
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину (NН4)2С2О4, додати 3 –
5 крапель розчину Н2SO4 і 1 краплю розчину КМnО4.Чи зникає забарвлення КМnО4?
Спостереження:_______________________________________________.
Розчин підігріти. Що спостерігається?
_____________________________________________________________
Йонне рівняння реакції:
2MnO4⎯ + 5C2O42⎯ + 16H+ = 10CO2 + 2 Mn2+ + 8H2O
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Реакції борат-аніонів
Дослід 1. У фарфорову чашку покласти декілька кристаликів Nа2В4О7
10Н2О, додати 5 – 6 крапель концентрованої Н2SО4 і 5 – 10 крапель
С2Н5ОН. Перемішати скляною паличкою. Рівняння реакцій:
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O = 4H3BO3 + Na2SO4
H3BO3 + 3C2H5OH = (C2H5О)3B + 3H2O
Підпалити. Рівняння реакції:
2(C2H5О)3B + 18O2 = B2O3+ 12CO2 + 15H2O
Яке забарвлення полум’я? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
Реакції фторид-аніонів
Дослід 1. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину NаF, додати 1 краплю
розчину СаСl2. Йонне рівняння реакції:
2F⎯ + Ca2+ = CaF2↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш розділити на 2 частини. В одну додати 5 – 10 крапель НСl.
Рівняння реакції:
CaF2↓ + 2HCl = CaCl2 + 2HF
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
32
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
В другу додати 5 – 10 крапель СН3СООН. Чи спостерігається розчинення
осаду? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Дослід 2. У пробірку налити 1 краплю розчину FеСl3 і 1 краплю розчину
NН4SСN. Червоний розчин розбавити в 2 – 3 рази водою і по краплях додавати розчин NаF. Рівняння реакцій:
FеСl3 + 6NН4SСN = (NН4)3[Fe(SСN)6] + NН4Сl
(NН4)3[Fe(SСN)6] + 6NаF = Na3[FeF6] + 3NаSСN + 3NН4SСN
Комплексна сполука (NН4)3[Fe(SСN)6] у розчині має червоне забарвлення.
Розчин Na3[FeF6] – безбарвний.
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8
РЕАКЦІЇ АНІОНІВ II АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Реакції аніонів Cl⎯
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель солі, що містить аніони Cl⎯, додати 3 – 5 крапель розчину НNO3 і 1 – 2 краплі розчину АgNO3.
Йонне рівняння реакції:
Cl⎯ + Ag+ = AgCl↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Перевірити розчинність осаду, що утворився, у нітратній кислоті та розчині аміаку.
Спостереження:_______________________________________________.
Написати рівняння реакції
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 1 – 2 краплі солі, що містить аніони Cl⎯, додати 1 – 2 краплі концентрованої сульфатної кислоти і 2 – 4 краплі КМnO4.
Суміш нагріти.
Йонне рівняння реакції:
10Cl⎯ + 2МnO4⎯ + 16H+ = 2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O
Написати молекулярне рівняння реакції
33
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
До отвору пробірки піднести змочений дистильованою водою йодкрохмальний папірець. Рівняння реакції:
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Вільний I2 з крохмалем на йодкрохмальному папірці утворює молекулярний комплекс синього кольору.
Спостереження:_______________________________________________.
Реакції аніонів Вr⎯
Дослід 1. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину КВr, 2 – 3 краплі розчину
НСl і стільки ж розчину хлораміну.
Рівняння реакції:
O
S
O
O
H
N
+ 2KBr + HCl
S
Cl
O
H
N
+ Br2 + KCl
H
До суміші додати 5 – 10 крапель органічного розчинника, збовтати суміш.
Спостереження:_______________________________________________.
Дослід 2. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину КВr, додати 1 краплю
розчину АgNO3. Йонне рівняння реакції:
Br⎯ + Ag+ = AgBr↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Яке забарвлення має осад, що утворився? _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Перевірити розчинність осаду в Nа2S2O3. Впевнитись у тому, що осад в
NН3 погано розчиняється і добре розчиняється у Nа2S2О3 з утворенням
тіосульфатного комплексу Nа3[Ag(S2O3)2].
AgBr↓ + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
34
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Реакції аніонів I⎯
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину КІ, додати 5 – 10 крапель КNO2 і стільки ж розчину H2SO4.
2NaI + 2NaNO2 + 2H2SO4 = I2 + 2NO + 2Na2SO4 + 2H2O
-1
0
1 2I - 2e = I2
+2
+3
2 N + 1e = N
2
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Розчин у пробірці перемішати і додати 5 – 10 крапель органічного розчинника. Суміш збовтати. Яке забарвлення має органічний розчинник?
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину КІ і 1 краплю АgNO3.
Йонне рівняння реакції:
І⎯ + Ag+ = AgІ↓
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Суміш поділити на дві частини, одну порцію використати для перевірки
розчинності осаду в NН3, а другу – в Nа2S2Oз. Впевнитись у тому, що осад
в NНз не розчиняється і добре розчиняється у Nа2S2O3 з утворенням тіосульфатного комплексу Nа3[Аg(S2O3)2].
Написати молекулярне рівняння реакції
_____________________________________________________________
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
35
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
РЕАКЦІЇ АНІОНІВ SСN⎯
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель розчину NН4SСN, додати 1
краплю розчину FеСl3. Рівняння реакції:
6NН4SСN + FеСl3 = (NН4)3[Fe(SСN)6] + NН4Сl
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Яке забарвлення розчину?
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9
РЕАКЦІЇ АНІОНІВ ІІІ ГРУПИ
Реакції аніонів NO3⎯
Дослід 1. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину КNO3, додати стільки ж
концентрованої Н2SO4. У суміш занурити мідну дротину. Обережно нагріти
пробірку. Яке забарвлення має газ, що утворюються?
Закінчити рівняння реакції:
КNO3 + Н2SO4 + Cu = NO2↑ + _______________________________
Дослід 2. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину NaNO3, додати 5 – 10
крапель концентрованого розчину NаОН c(NaOH) ≈ 6моль/л. У суміш занурити 1 гранулу металічного цинку Zn. Нагріти.
NaNO3 + 4Zn + 7NaOH + 6H2O = 4Na2[Zn(OH)4] + NH3
0
+2
+5
-3
4 Zn - 2e = Zn
1
N + 8e = N
8
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Визначити по запаху, який газ утворюється? ________________________.
36
Дослід 3. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину КNO3, додати стільки ж
розчину H2SO4 та 1 – 2 краплі розчину KMnO4. Чи зникає рожеве забарвлення KMnO4? Для порівняння те саме проробити з розчином КNO2. Звернути увагу на те, що КNO3 не реагує з підкисленим розчином KMnO4, а
КNO2 – реагує і викликає знебарвлення розчину KMnO4. Рівняння реакції
взаємодії КNO2 у кислому середовищі з KMnO4:
5KNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5KNO3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
5
2
+5
+3
N - 2e = N
+2
+7
Mn + 5e = Mn
10
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
_____________________________________________________________
Реакції аніонів NO2⎯
Дослід 1. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину КNO2, додати стільки ж
розчину Н2SO4. Нагріти.
2KNO2 + Н2SO4 = 2HNO2 + K2SO4
2HNO2 = NO2↑ + NO↑ + H2O
Яке забарвлення мають гази, що утворюються?
_____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 2 – 3 краплі розчину КNO2, додати стільки ж
розчинуNH4Cl. Нагріти. Звернути увагу на те, що у трохи нагрітому розчині
утворюються бульбашки газу. Молекулярне рівняння реакції:
KNO2 + NH4Cl = N2↑ + KCl + 2H2O
Написати йонне рівняння реакції:
_____________________________________________________________
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №10
ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ АНІОНІВ ОРГАНІЧНИХ КИСЛОТ
Ацетат-іони (солі оцтової кислоти)
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель натрій ацетату додати стільки
ж етилового спирту і 5 – 10 крапель концентрованої сульфатної кислоти,
37
нагріти.
4  CH3COOC2H5 + H2O
CH3COOH + C2H5OH  2 
лонц . H SO
Який характерний запах відчувається? ___________________________.
____________________________________________________________
Дослід 2. У пробірку налити 3 – 5 крапель натрій ацетату і стільки ж ферум(ІІІ) хлориду.
FeCl3 + 3CH3COONa = Fe(CH3COO)3 + 3NaCl
Який колір має розчин ферум(ІІІ) ацетату? __________________________
_____________________________________________________________
Розчин нагріти до кипіння. Із розчину випадає пластівчастий осад основного ацетату феруму(ІІІ), що утворився у результаті гідролізу ферум(ІІІ)
ацетату:
Fe(CH3COO)3 + 2H2O = Fe(OH)2CH3COO↓ + 2CH3COOH.
Який колір має осад? _________________________________________
____________________________________________________________
Тартрат-іони (солі винної кислоти)
Тартрат-аніони – це кислотні залишки винної кислоти H2C4H4O6:
C
O
OH
H C OH
H C
OH
C
OH
O
Дослід 1. До 1мл розчину натрій тартрату додають 1 – 2 кристали хлориду калію, 3 – 5 крапель етилового спирту і 1 – 2 краплі розчину натрій ацетату CH3COONa (для створення оптимального середовища).
NaHC4H4O6 + KCl = KHC4H4O6↓ + NaCl
Написати повне та скорочене йонні рівняння цієї реакції.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Спостереження:_______________________________________________.
Цитрат-іони (солі лимонної кислоти)
Цитрат-аніони – це кислотні залишки трьохосновної лимонної кислоти H3C6H5O7:
38
H
H C C
HO C
H C C
H
O
OH
O
C
OH
O
OH
Дослід 1. У пробірку налити 3 – 5 крапель натрій цитрату, додати стільки
ж розчину кальцій хлориду. Розчин залишається прозорим. Нагріти до кипіння. Після кип’ятіння утворюється білий осад кальцій цитрату.
2Na3C6H5O7 + 3CaCl2 = Ca3(C6H5O7)2↓ + 6NaCl
Спостереження: утворюється білий осад кальцій цитрату.
Бензоат-іони (солі бензойної кислоти)
Бензоат-аніони – це кислотні
C6H5COOH:
залишки
бензойної
кислоти
O
C
OH
Дослід 1. До 3 – 5 крапель розчину натрій бензоату додати стільки ж розчину ферум(ІІІ) хлориду.
3C6H5COONa + FeCl3 = Fe(C6H5COO)3↓ + 3NaCl
Який колір має осад ферум(ІІІ) бензоату? _______________________
___________________________________________________________
Саліцилат-іони (солі саліцилової кислоти)
Саліцилат-аніони – це кислотні залишки саліцилової кислоти:
OH
C
O
OH
Для зручності формулу саліцилової кислоти позначають так:
HO–C6H4–COOH.
Дослід 1. До 3 – 5 крапель розчину натрій саліцилату додати стільки ж
розчину ферум(ІІІ) хлориду. Саліцилат-аніони утворюють з йонами феруму(ІІІ) різні комплексні сполуки, забарвлені у кольори від синьофіолетового до червоно-фіолетового, у залежності від кількісного співвідношення компонентів:
HO–C6H4–COONa + FeCl3 = [Fe(O–C6H4–COO)]Cl + HCl + NaCl
2HO–C6H4–COONa + FeCl3 = Na[Fe(O–C6H4–COO)2] + 2HCl + NaCl
3HO–C6H4–COONa + FeCl3 = Na3[Fe(O–C6H4–COO)3] + 3HCl
Який саме колір одержаного у досліді розчину?
_____________________________________________________________
Розчин поділити на дві частини. В одну додати 3 – 5 крапель розчину оцтової кислоти. В другу додати 3 – 5 крапель хлоридної кислоти. Чи
змінилося забарвлення?
____________________________________________________________
39
Зміст
КАТІОНИ ПЕРШОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ (ЗАГАЛЬНА
ХАРАКТЕРИСТИКА) ......................................................... 1
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1 .....................................2
ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ КАТІОНІВ І АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ 2
КАТІОНИ ДРУГОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ (ЗАГАЛЬНА
ХАРАКТЕРИСТИКА) .................................................3
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2 .....................................3
КАТІОНИ ТРЕТЬОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ ................7
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3 .....................................8
КАТІОНИ ІV АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ ........................ 11
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4 ................................... 12
КАТІОНИ V АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ ......................... 15
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5 ................................... 16
КАТІОНИ VI АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ (ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА) ....................................................21
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6 ................................... 21
ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ АНІОНІВ .................................... 26
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7 ................................... 28
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8 .................................. 33
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №9 ................................... 36
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №10 ................................. 37
40
Download