Chemia Ćwiczenia- 1 Identyfikacja kanionów.pdf

Prywatna Wyzsza Szkola Ochrony Srodowiska w Radomiu

Laboratorium z chemii

Cwiczenie 1

Identyfikacja kationów

Podstawa

systematycznej

analizy

chemicznej,

umozliwiajaca

wykrywanie

poszczególnych

jonów w okreslonym zespole innych jonów, sa odczynniki grupowe.

Odczynniki grupowe reaguja z poszczególnymi

jonami przede wszystkim w kierunku

wytracania

odpowiednich

trudnorozpuszczalnych

osadów i sluza do oddzielania

jonów poszczególnych

grup analitycznych od siebie.

Tabela 1. Charakterystyka

podzialu kationów na grupy analityczne

I Gru

B ,L+ S,L+ C ,L 1,5mol/l H2S04

M ,L+ N + K+' brak

Crj+,Alj+,NiL+ (NH4)2S lub

SnS2, AS2S3, AS2S5,

nierozpuszczalne

grupowy

HCI i

Sb2S3, Sb2S5

w rozc.

M 2+ Z 2+

Cu2+,Cd2+,Sn2+

lub (NH4hC03

PbCI2

Kationy wchodzace w zakres cwiczenia zaznaczono drukiem wytluszczonym.

A + H L+ PbL 3mol/l HCI

H ,L+ B;3+

Sklad osadu

chlorki

siarczki

Odczynnik

CaS04

CdS, SnS

CoS, FeS, MnS,

AgCI, Hg2C12,

BaS04, SrS04,

HgS, Bi2S3, CuS.

Cr(OHh AI(OHh

Fe2S3, NiS,

siarczki

w H2O,

Uwagi

siarczany

nierozpuszczalne

H2S04

nierozpuszczalne

Kationy

H2S lub

Zn rozpuszczalne

CH3CSNH2

wobec NH3 H20

CH3CSNH2 w

rozc. H2S04

Sb3+,Sb5+

NH4+,

rozc. kwasach

i w rozc. HCl

w wodzie

kwasach

i NH4CI

w H20 i w

Pierwsza grupa analityczna kationów

Do pierwszej grupy zlicza Sie kationy, których chlorki sa trudnorozpuszczalne

w wodzie

w rozcienczonych

kwasach.

Ich rozpuszczalnosc

maleje

w szeregu PbCI2>AgCI >Hg2CI2.

Sposród kationów zaliczanych do I grupy (Ag+, Hg2 +, Pb2+) szczególowo zostanie

omówiony Ag+

Reakcje kationu Ag+

Zródlem

jonów Ag+ w roztworach wodnych sa dobrze rozpuszczalne sole

srebra (I): azotu (V), fluorek, chloran (V) i chloran (VII). W laboratorium uzywa sie

roztworu azotanu (V) srebra (I).

AgN03---+Ag+ +N03-

Wodne roztwory prostych soli srebra sa bezbarwne. Sole srebra, szczególnie

halogenki: AgCI, AgBr, AgJ, pod wplywem swiatla ulegaja fotochemicznemu

rozkladowi do metalicznego srebra i wolnego chlorowca. W celu przedluzenia

trwalosci odczynników

zawierajacych

zwiazki srebra przechowuje

Sie Je

w naczyniach z ciemnego szkla.

Odczynnik grupowy: 3 mol/L kwas solny straca z roztworów zawierajacych

kationy Ag+ bialy serowaty osad chlorku srebra (I), ciemniejacy pod wplywem swiatla.

AgN03 + HCI ---+AgC1l + HN03

Ag+ +~-

~+CI-

---+AgCI ;.Y +~-

Ag+ + CI- ---+AgC1l

Osad AgCI nie ulega roztworzeniu w rozcienczonym kwasie

azotowym (V),

natomiast roztwarza sie w stezonym kwasie solnym, w stezonych roztworach

chlorków metali alkalicznych na goraco oraz w rozcienczonym amoniaku.

Wykonanie: do probówki (ok.1 mI) dodac podobna objetosc 3 mol/L Hel. Po

opdanieciu bialego osadu, ostroznie zlac ciecz znad osadu i stopniowo (kroplami)

dodawac roztwór NH3 ·H20 ciagle mieszajac zawartosc az do calkowitego

roztworzenia osadu. Nastepnie do bezbarwnego roztworu wlac 3 mol/L HN03.

Pojawienie sie bialego zmetnienia swiadczy o obecnosci jonów Ag+

Reakcje charakterystyczne

Wodorotlenek sodu lub potasu. Roztwory mocnych zasad (KOH, NaOH)

stracaja z roztworów zawierajacych Ag+ bialy osad wodorotlenku srebra (I)

bardzo szybko przechodzacy w brunatny osad tlenku srebra:

2 Ag N03 +2NaOH ~Ag201 + 2NaN03 + H20

2Ag+ + ~-

+ 20H- ~ Ag201 + ~

+ ~3-

+H20

2Ag+ +20H- ~ Ag201 + H20

Osad tlenku srebra (I) nie roztwarza sie w nadmiarze odczynnika, ulega

natomiast roztworzeniu w roztworach amoniaku i kwasu azotowego (V),

Amoniak. Wodne roztwory amoniaku NH3'H20 stracaja z roztworów soli srebra

bialy szybko przechodzacy w brunatny osad tlenku srebra, roztwarzajacy sie

w nadmiarze dodawanego odczynnika:

2 Ag N03 +2 NH3'H20 ~Ag201 + 2NH4N03 + H20

2Ag+ + ~- + 2 NH3'H20 - ~ Ag201 + 2NH/ + 3J*03- +H20

2Ag+ + 2 NH3'H20 ~Ag201 +2NH/ +H20

Wykonanie: do probówki analitycznej badanego roztworu dodaje sie kroplami

roztwór 3 mol/L NH3'H20

ciagle mieszajac, Poczatkowo straca sie brunatny

osad, który w miare wkraplania amoniaku roztwarza sie, tworzac bezbarwny

klarowny roztwór.

Chromian (VI) potasu lub sodu. Roztwory chromianów (VI) K2Cr207 lub

Na2Cr04 stracaja z roztworów soli srebra czerwonobrunatny osad chromianu

(VI) srebra (I):

2 Ag N03 + Na2Cr04 --> Ag2Cr041 + 2 NaN03

2Ag+ + z,K03- + ~+ + CrO/- --> Ag2Cr0417'2Na7'2N03-

2Ag+ + CrO/- --> Ag2Cr041

Osad Ag2Cr04 roztwarza sie w rozcienczonych roztworach kwasu azotowego

(V) i amoniaku, natomiast nie ulega roztwarzaniu w rozcienczonym kwasie

octowym,

Druga grupa analityczna kationów

Do II grupy zalicza sie kationy, których siarczany (VI) sa trudnorozpuszczalne

wodzie. Ich rozpuszczalnosc

maleje w szeregu CaS04> SrS04 > BaS04.

Sposród kationów zaliczanych

do II grupy (Ba+, Sr+, Ca+) szczególowo

zostanie

omówiony Ca +

Kation

wapniowy

Ca2+ Zródlem

kationów

Ca+

w roztworach

wodnych

zdysocjowane

sole chlorku

wapnia. W laboratorium

roztwory

kationu

Ca2+

przygotowuje sie z chlorku wapnia CaCI2·6H20.

Odczynnik

grupowy.

Roztwór 1,5 mol/L kwasu siarkowego (VI) straca z roztworów

zawierajacych kationy Ca2+ bialy osad siarczanu (VI) wapnia.

CaCI2 + H2S04 -> CaS041 + 2HCI

Ca2+ + 2Ó +~+ + sol- -> CaS041 +~+

2ff

Osad CaS04 latwo rozpuszcza sie w kwasach mineralnych i w kwasie octowym

Reakcje charakterystyczne

Weglan amonu lub inne rozpuszczalne

weglany.

Roztwór weglanu amonu

straca z roztworów

zawierajacych

jony Ca2+ bialy bezpostaciowy

osad

weglanu wapnia CaC03, który po ogrzaniu przechodzi w osad krystaliczny.

CaC03 jest najtrudniej

rozpuszczalny

w wodzie ze wszystkich

weglanów

wapnlowcow.

Rozpuszcza sie w rozcienczonych

kwasach.

CaCI2 + (NH4)2C03 -> Ca C031 + 2NH4CI

Ca2+ + ~

+ C032- -> Ca C031 +~/

+;e(

Szczawian

amonu

(NH4hC204.

Jony C204 2- stracaja

z roztworów

zawierajacych

Ca2+ bialy krystaliczny osad szczawianu wapnia CaC204.

CaCI2 + (NH4)2C204 -> Ca C204(l) + 2NH4CI

Ca2+ ~

+ + C 2042- -> Ca C204(l) +~4

+~I-

CaC204 nie rozpuszcza sie w 6m CH3COOH nawet po ogrzaniu, natomiast

rozpuszcza sie w kwasach mineralnych.

Zabarwienie

plomienia.

Lotne sole wapnia zabarwiaja

plomien na kolor

ceglasto~czerwony.

Wykonanie. Oczyszczony drucik platynowy nalezy zanurzyc do badanego roztworu i

wprowadzic do strefy plomienia palnika. Pojawienie sie ceglasto-czerwonego

zabarwienia plomienia swiadczy o obecnosci jonów Ca2+.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: