Лабораторный практикум по общей и неорганической химии

Опыт 1. Качественные реакции на катионы серебра

1. 
   Хромат калия образует с ионами Ag⁺ кирпично-красный осадок хромата серебра Ag₂CrO₄:
   

который растворяется в азотной кислоте и растворе аммиака, но не рас- творяется в уксусной кислоте.

2. 
   Щёлочи (NaOH или КОН) образуют с ионами Ag⁺ осадок AgOH,
   

3. 
   Растворы галогенидов металлов образуют с ионами Ag⁺ белый творожистый осадок хлорида, бледно-зеленый – бромида и желтый – йодида серебра:
   

Осадок хлорида серебра хорошо растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения:

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

Бромид серебра растворяется в NH₄OH частично, а йодид серебра прак- тически нерастворим.

Провести все указанные реакции, написать их уравнения и указать признаки, по которым обнаруживаются катионы серебра. Сделать вывод о том, какая из реакций является наиболее чувствительной.

Опыт 2. Качественные реакции на катионы ртути

1. 
   Щелочи образуют с солями ртути (II) желтый осадок HgO, так как образующийся по ионообменной реакции гидроксид ртути (II) неус- тойчив:
   

2. 
   Йодид калия образует с ионами Hg²⁺ оранжево-красный осадок йодида ртути (II), который в избытке реактива растворяется, образуя в растворе бесцветное устойчивое комплексное соединение тетрайодо- гидраргират (II) калия:
   

Провести реакции, указать признаки обнаружения катионов Hg²⁺ и сделать вывод о том, какая из этих реакций является более чувствитель- ной.

Опыт 3. Качественные реакции на катионы свинца

1. 
   Иодид калия образует с ионами Рb²⁺ осадок йодида свинца (II)
   

желтого цвета:

Pb(NO₃)₂ + 2KI = PbI₂ + 2KNO₃

К полученному осадку прибавить 4–5 капель воды и столько же ка- пель 2 н. уксусной кислоты и нагреть. При этом осадок растворяется, но при охлаждении (погружении пробирки в холодную воду) йодид свинца

2. 
   снова появляется в виде блестящих золотистых кристаллов.
   

Эта специфическая для Рb²⁺ реакция является одной из наиболее красивых реакций в аналитической химии.

2. 
   Хромат и дихромат калия образуют с катионами Рb²⁺ один и тот же осадок – хромат свинца (II) желтого цвета:
   

Pb(NO₃)₂ + K₂CrO₄ = PbCrO₄ + 2KNO₃ Pb(NO₃)₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂O = PbCrO₄ + 2HNO₃

Осадок растворяется в растворах щелочей, в растворе аммиака и в уксусной кислоте. Эта реакция на ионы Рb²⁺ является наиболее чувстви- тельной.

3. 
   Серная кислота и растворимые сульфаты осаждают ион Рb²⁺ в виде белого осадка сульфата свинца (II):
   

4
Pb²⁺ + SO ^2 = PbSO₄

Осадок растворим при нагревании в растворах щелочей, вследствие образования тетрагидроксоплюмбатов (II):

PbSO₄ + 4NaOH = Na₂[Pb(OH)₄] + Na₂SO₄

Опыт 4. Качественные реакции на катионы бария

4
Дихромат калия K₂Cr₂O₇ образует с ионами Ва²⁺ желтый осадок BaCrO₄, а не BaCr₂O₇, как можно было бы ожидать. Объясняется это тем, что в растворе дихромата калия имеются ионы CrO ^2 , которые об-

7
разуются в результате взаимодействия ионов Cr₂O ^2

с водой по обрати-

мой реакции:

7
Cr₂O ^2
+ H₂O 4 2СrO ^2
+ 2H⁺

4

4
Концентрация ионов СrO ^2

невелика, но все же достаточна для то-

го, чтобы образовался осадок BaCrO₄, произведение растворимости ко- торого намного меньше, чем произведение растворимости дихромата бария:


4
2Ba²⁺ + 2CrO ^2 = 2BaCrO₄

При сложении обоих уравнений получают общее уравнение этой специфической реакции:

7
2Ba²⁺ + Cr₂O ^2 + H₂O = 2BaCrO₄ + 2H⁺

2BaCl₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂O = 2BaCrO₄ + 2KCl + 2HCl

Осадок хромата бария растворим в сильных кислотах. Сильная ки- слота НСl образуется при самой реакции, поэтому полного осаждения BaCrO₄ не происходит. Но если к исходному раствору хлорида бария прибавить избыток ацетата натрия, то соляная кислота будет взаимо- действовать с ним с образованием слабой уксусной кислоты (CH₃COONa + НСl = CH₃COOH + NaCl), в которой BaCrO₄ нераство- рим. Для проведения опыта внести в пробирку 2–3 капли раствора ВаСl₂, добавить 5–6 капель раствора ацетата натрия и добавлять раствор дихромата калия, наблюдая образование желтого осадка хромата бария.

Ионы Са²⁺ и Sr²⁺ с дихроматом калия осадков не образуют и обна- ружению бария не мешают, поэтому рассмотренная реакция применяет- ся не только для открытия ионов Ва²⁺, но и для отделения их от ионов кальция и стронция.

Осадок BaCrO₄ образуется также при действии на растворы солей бария хроматом калия K₂CrO₄ (проведите реакцию). Но хромат калия

образует такой же желтый осадок SrCrO₄ c ионами Sr²⁺, поэтому данная реакция уже не является специфической.

Опыт 5. Качественные реакции на катионы железа

Железо в виде катионов Fe²⁺ и Fe³⁺ постоянно присутствует в грун- товых водах Западной Сибири. Для обнаружения этих катионов исполь- зуется несколько высокочувствительных реакций.

а) Обнаружение ионов Fe²⁺

1. 
   Щёлочи NaOH и КОН, а также гидроксид аммония NH₄OH обра- зуют с ионами Fe²⁺ зеленый осадок гидроксида железа (II). Осадок рас- творим только в кислотах, так как Fe(OH)₂ обладает преимущественно основными свойствами. При перемешивании стеклянной палочкой зе- леный осадок становится бурым вследствие окисления кислородом воз- духа до Fe(OH)₃.
   

жүктеу 0,82 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: