 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Лабораторна робота № 5
Реакції катіонів четвертої аналітичної групи: Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+
Груповий реагентNаOH осаджує катіони четвертої аналітичної групи у вигляді осадів різного кольору:
Mg2+ + 2 OH− = Mg(OH)2↓ білий,
Mn2+ + 2 OH− = Mn(OH)2↓ білий,
але поступово перетворюється на коричневий
2 Mn(OH)2↓ + O2 = 2 MnO(OH)2↓,
Fe2+ + 2 OH− = Fe(OH)2↓ зеленкувато-чорний,
Fe3+ + 3 OH− = Fe(OH)3↓ червоно-бурий.
Осади розчинні у кислотах, але нерозчинні у надлишку NаOH (на відміну від осадів катіонів 5-ї аналітичної групи: Al3+, Zn2+,Cr3+, Sn2+) і нерозчинні у надлишку NН4OH (на відміну від катіонів 6-ї аналітичної групи: Co2+, Ni2+,Cu2+, Cd2+).
Виконання: у 4-ри чисті пробірки взяти по 2 – 3 краплі розчинів: у першу – солі магнію (ІІ), у другу – солі мангану (ІІ), у третю – солі феруму (ІІ), у четверту – солі феруму (ІІІ). Додати у кожну по 3 – 4 краплі 1 М розчину NаOH. Спостерігати утворення неоднакових за зовнішнім виглядом осадів.
Гідроксиди катіонів 4-ї аналітичної групи осаджуються розчином NH4OH (NH3∙H2O), але у присутності солей амонію двозарядні катіони осаджуються неповністю, а катіони магнію не осаджуються взагалі.
Катіони магнію Mg2+
1. Гідроксид натрію або калію осаджує іони Mg2+ у вигляді білого аморфного осаду Mg(ОН)2. Це єдиний білий осад з тих, що утворюють катіони 4-ї групи, який залишається білим, не окиснюючись киснем повітря при збовтуванні пробірки з осадом.
2. Гідроксид амонію NH4OH (2 М розчин NH3∙в H2O) не осаджує катіони магнію у присутності солей амонію: розчин Mg2+ залишається прозорим і безбарвним, якщо перед додаванням NH4OH додати 2 М розчин NH4Cl. Подібний результат можна отримати з катіонами цинку (5-та група) і кадмію (6-та група), гідроксиди яких розчиняються у надлишку NH4OH у присутності NH4Cl, але з утворенням безбарвних комплексних сполук.
2. Гідрофосфат натріюNa2HPO4 (0,5 н.) у слабколужному середовищі, яке створюється амонійною буферною сумішшю (NH4Cl + NH4OH), утворює з іонами магнію білий кристалічний осад магній – амоній-фосфату:
Mg2+ + HPO42− + NH4OH ® MgNH4PO4¯ + H2O,
розчинний у кислотах.
Виконання: у чисту пробірку взяти 1 – 2 краплі 0,5 н. розчину солі магнію (MgCl2, Mg(NO3)2 або MgSO4) додати 2 – 3 краплі 2 М NH4Cl, 1 – 2 краплі 2 М NH4OH, перемішати і додати 2 – 3 краплі Na2HPO4. Білий кристалічний осад повинен з’явитися тільки після додавання останнього реагенту.
Гідрофосфат натрію утворює білі осади також з катіонами другої аналітичної групи та з цинком і манганом (ІІ):
3 Ca2+ + 2 HPO42− + 2 NH4OH ® Ca3(PO4 )2¯ + 2 NH4+ + 2 H2O
3 Ba2+ + 2 HPO42− + 2 NH4OH ® Ba3(PO4 )2¯ + 2 NH4+ + 2 H2O
3 Zn2+ + 2 HPO42− + 2 NH4OH ® Zn3(PO4 )2¯ + 2 NH4+ + 2 H2O
Mn2+ + HPO42− + NH4OH ® MnNH4PO4¯ + H2O.
Катіони Mn2+ із сильними окисниками перетворюються у червоно-фіолетовий перманганат. Саме тому потрібно спочатку правильно визначити аналітичну групу, а вже потім сам катіон.
Катіони марганцю Mn2+
1. Сильні окисники (вісмутат натрію, діоксид плюмбуму, персульфат амонію) у сильнокислому середовищі окиснюють Mn2+ до MnO4− і розчин набуває червоно-фіолетового (малинового) забарвлення:
2 Mn2+ + 5 NaBiO3 + 14H+ ® 2 MnO4− + 5 Bi3+ + 5 Na+ + 7 H2O
2 Mn2+ + 5 PbO2 + 4 H+ ® 2 MnO4− + 5 Рb2+ + 2 H2O
2 Mn2+ + 5 S2O82− + 8 H2O ® 2 MnO4− + 10 SO42− + 16 H+
Надлишок Mn2+ заважає реакції, тому що він відновлює MnO4− до MnO2. Потрібно виконувати реакцію так, щоб надлишку Mn2+ не було. Виконання: у чисту пробірку взяти не більше однієї краплі 0,5 н. розчину солі мангану (ІІ) додати 3 – 4 краплі 6 н. HNО3, перемішати і вилити. Те, що залишилось на стінках пробірки, змити у пробірку 6 н. розчином HNО3 (не торкатися піпеткою стінок пробірки!). Додати невелику кількість коричневого порошку NaBiO3, перемішати і зачекати, поки надлишок NaBiO3 осяде на дно. Розчин повинен набути червоно-фіолетового або малинового забарвлення. Якщо малинове забарвлення швидко зникає, а у розчині і на стінках з’являється коричнева муть, це означає, що концентрація Mn2+ усе ще занадто велика.Інші катіони не заважають цій реакції.
Поиск по сайту: