Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Общая характеристика

Предмет, методы и задачи аналитической химии | Аналитическая химическая реакция | Условия проведения аналитических химических реакций | Использование реакций осаждения в качественном анализе | Коллоидообразование и его роль в качественном анализе | Сравнительная характеристика свойств коллоидных растворов, истинных растворов и суспензий | Органические аналитические реагенты и их применение в качественном анализе | Аналитические классификации катионов | Аналитические классификации анионов | Аналитические группы ионов и Периодический закон Д. И. Менделеева |


Читайте также:
  1. I. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБЪЕКТА
  2. I. Общая характеристика диссертационного исследования
  3. I. Общая характеристика образовательного учреждения.
  4. I. Общая характеристика учреждения.
  5. II. Общая схема приема, временного размещения, предоставления правового статуса и направления соотечественников к месту вселения.
  6. II. Характеристика заданий
  7. II. ХАРАКТЕРИСТИКА НАЧАЛА ХХ СТОЛЕТИЯ

В I аналитическую группу входят катионы Na+, K+, NH4+, Mg2+.

Ионы Na+ и K+относятся к I группе Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Большинство солей катионов этой группы хорошо растворимо в воде. Главное отличие катионов I группы – растворимость в воде их сульфидов, гидроксидов, карбонатов и хлоридов. Поэтому катионы I группы не осаждаются групповыми реагентами других групп, а остаются в растворе. Ионы магния, который находится во II группе Периодической системы элементов, по некоторым химическим свойствам ближе к катионам щелочных, а не щелочноземельных металлов. При осаждении II аналитической группы карбонатом аммония в присутствии NH4Cl ионы Mg2+ остаются в растворе.

Все катионы I аналитической группы бесцветны. Окраска некоторых солей обусловлена окраской анионов. Группового реагента, осаждающего все катионы I аналитической группы, нет.

Характерные реакции ионов Na+

1) Микрокристаллоскопическая реакция с антимонатом калия.

Если в анализируемом растворе отсутствуют ионы NH4+ и Mg2+, то ионы Na+ открывают микрокристаллоскопической реакцией с антимонатом калия KH2SbO4. При этом в нейтральной среде образуется белый мелкокристаллический осадок антимоната натрия NaH2SbO4:

Na+ + KH2SbO4 → NaH2SbO4↓ + K+.

В сильнощелочной среде осадок не образуется, а из сильнокислых растворов выпадает белый аморфный осадок метасурьмяной кислоты HSbO3, поэтому при рассмотрении под микроскопом необходимо убедиться в том, что полученный осадок – кристаллический. Реакцию проводят на холоду. Мешающие ионы – Li+, NH4+, Mg2+.

2) Микрокристаллоскопическая реакция с цинкуранилацетатом.

КатионыNa+ открывают также микрокристаллоскопической реакцией с цинкуранилацетатом, образующим характерные жёлтые октаэдрические и тетраэдрические кристаллы натрийцинкуранилацетата, не растворимого в уксусной кислоте:

Na+ + Zn[(UO2)3(CH3COO)8] + CH3COO + 9H2O →

→ NaZn[(UO2)3(CH3COO)9]·9H2O.

Мешающие ионы – Li+, K+, NH4+, Mg2+.

3) Окрашивание пламени.

Соли натрия окрашивают пламя в интенсивно-жёлтый цвет.

Характерные реакции ионов K+

1) Микрокристаллоскопическая реакция с гексанитрокупратом (II) натрия и свинца.

КатионыK+ в нейтральной среде образуют с гексанитрокупратом (II) натрия и свинца Na2Pb[Cu(NO2)6] чёрные кубические кристаллы K2Pb[Cu(NO2)6]:

2K+ + Na2Pb[Cu(NO2)6]→K2Pb[Cu(NO2)6] + 2Na+.

2) Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия.

Ионы K+образуют с гексанитрокобальтатом (III) натрия жёлтый кристаллический осадок состава K2Na[PbCo(NO2)6]:

2K+ + Na3[Co(NO2)6]→K2Na[Co(NO2)6] + 2Na+.

3) Окрашивание пламени.

Соли калия окрашивают пламя в фиолетовый цвет.

Характерные реакции ионов NH4+

1) Реакция со щелочами.

При действии щелочей на раствор соли аммония при нагревании выделяется аммиак, который можно обнаружить по изменению окраски влажной индикаторной бумаги:

NH4+ + OH → NH3↑ + H2O.

2) Реакция с реактивом Несслера.

Реактив Несслера в щелочной среде образует с ионами аммония характерный красно-бурый осадок:

NH4+ + 2K2[HgI4] + 4KOH → [OHg2NH2]I↓ + KCl + 7KI + 3H2O.

Если концентрация ионов NH4+ мала, осадок не выпадает, а раствор окрашивается в оранжевый цвет. Это наиболее специфическая реакция на ионы NH4 +. Катионы I и II групп не мешают определению, т. к. образуют бесцветные гидроксиды.

Характерные реакции ионов Mg2+

1) Реакции со щелочами и аммиаком.

Катионы Mg2+ при действии щелочей и аммиака образуют белый аморфный осадок гидроксида магния Mg(OH)2:

Mg2+ + 2OH→ Mg(OH)2↓.

Осадок не растворяется в щелочах, но растворяется в кислотах.

2) Реакция с гидрофосфатом натрия.

Катионы Mg2+ образуют с гидрофосфатом натрия в присутствии аммиачного буферного раствора белый мелкокристаллический осадок магнийаммонийфосфата NH4MgPO4:

Mg2+ + HPO42– + NH3 → NH4MgPO4↓.

Реакцию можно провести как микрокристаллоскопическую.

Методы разложения и удаления солей аммония

Ионы NH4+ мешают открытию ионов Na+ и K+, поэтому при проведении анализа поступают следующим образом:

ü сначала открывают ионы NH4+;

ü затем полностью удаляют ионы NH4+ (если обнаружены);

ü после полного удаления ионов NH4+ открывают Na+ и K+.

Существуют следующие способы удаления катионов NH4+:

1) анализируемый раствор, содержащий катионы аммония, подкисляют концентрированной азотной или соляной кислотой, досуха упаривают в фарфоровой чашке, а затем прокаливают сухой остаток до полного удаления NH4+. Полноту удаления контролируют качественной реакцией с реактивом Несслера;

2) к анализируемому раствору добавляют раствор щёлочи с последующим нагреванием до полного удаления NH4+. Полноту удаления контролируют по влажной индикаторной бумаге.

Систематический ход анализа катионов I группы

При изучении реакций катионов I аналитической группы можно сделать следующие выводы:

ü присутствие иона NH4+ мешает открытию иона К+ всеми реактивами и открытию иона Na+ реактивом KH2SbO4;

ü обнаружению ионов NH4+ и Mg2+ другие катионы I группы не мешают;

ü ион К+ может быть обнаружен в присутствии ионов Na+ и Mg2+;

ü ионы NH4+ можно удалить из раствора выпариванием и последующим прокаливанием;

ü ионы Mg2+ можно удалить из раствора осаждением в виде Mg(OH)2.

Исходя из этого, систематический ход анализа должен включать следующие операции, которые выполняются в строго определённой последовательности:

1) обнаружение иона NH4+;

2) удаление иона NH4+ (если обнаружен);

3) обнаружение иона К+;

4) обнаружение иона Mg 2+;

5) осаждение иона Mg 2+ (если обнаружен);

6) обнаружение иона Na+.

Схема отделения и разделения ионов внутри I аналитической группы при проведении систематического анализа представлена на рис. 2.

Раствор: NH4+ Na+ К+ Mg 2+
Упаривание раствора и прокаливание сухого остатка

 

 

Газовая фаза: NH3­   Раствор: Na+ К+ Mg 2+
      +КОН
       

 

      Раствор: Na+ К+ Осадок: Mg(OH)2

Рис. 2. Схема разделения катионов I группы


Дата добавления: 2015-08-10; просмотров: 98 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Техника эксперимента в качественном анализе| Общая характеристика

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)