Главная страница
Навигация по странице:

  • Качественные реакции катионов VI аналитической группы

  • 1. Аналитическая реакция катиона меди (II), Cu 2+

  • 2. Аналитические реакции катиона кобальта (II), Со 2+

  • 3. Аналитические реакции катиона никеля (II), Ni 2+

  • Предварительные испытания.

  • Осадок 1. Центрифугат 1.

  • Анализ анионов При анализе анионов смотреть лабораторную работу №10.Форма лабораторного отчета

  • Вещество и состояние ΔH o обр., 298 кДж/моль

  • Методичка. Лабораторные работы по общей и неорганической химии


    Скачать 0.99 Mb.
    НазваниеЛабораторные работы по общей и неорганической химии
    АнкорМетодичка.doc
    Дата22.04.2017
    Размер0.99 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаМетодичка.doc
    ТипМетодические рекомендации
    #5114
    страница12 из 14
    1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

    3. Аналитические реакции катиона марганца (II), Mn2+

    3.1 Реакция с висмутатом натрия, NaBiO3. Ионы Mn2+ в азотнокислой среде окисляются висмутатом натрия до ионов MnO4-, окрашивающих раствор в малиновый цвет:

    2Mn2+ + 5NaBiO3 + 4H+  2MnO4- + 5BiO+ + 5Na+ + 2H2O

    Выполнение реакции: внести в пробирку на кончике шпателя немножко порошка висмутата натрия. Прибавить 2 мл 2 М раствора азотной кислоты и 1-2 капли раствора соли марганца (II). Малиновый цвет раствора указывает на образование иона MnO4-.

    Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
    Качественные реакции катионов VI аналитической группы

    Групповым реагентом на катионы VI аналитической группы является 25% раствор NH3. При действии избытка раствора аммиака на раствор, содержащий катионы VI аналитической группы, образуются окрашенные растворы комплексных соединений - аммиакатов.

    1. Аналитическая реакция катиона меди (II), Cu2+

    1.1 Реакция с раствором аммиака. Катионы Cu2+ с избытком концентрированного раствора аммиака образуют комплексное соединение - аммиакат меди, окрашенный в ярко-синий цвет:

    Cu2+ + 4NH3  [Cu(NH3)4]2+

    Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли меди (II) и прибавить к нему 4-6 капель 25% раствора аммиака. Обратить внимание на цвет раствора.

    Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
    2. Аналитические реакции катиона кобальта (II), Со2+

    2.1 Реакция с раствором аммиака. Катионы Со2+ с избытком концентрированного раствора аммиака образуют комплексное соединение - аммиакат кобальта (II) [Co(NH3)6]2+, окрашенное в светло-коричневый цвет:

    Co2+ + Cl- + NH3 + H2O  CoOHCl + NH4+

    CoOHCl + 6NH3  [Co(NH3)6]2+ + OH- + Cl-

    Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли хлорида кобальта (II) и прибавить 1-2 капли 25% раствора аммиака. Наблюдается выпадение синего осадка основной соли кобальта (II) - CoOHCl. Растворить осадок в избытке 25% раствора аммиака.

    Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

    2.2 Реакция с роданидом аммония, NH4SCN (или роданидом калия, KSCN). Катионы Со2+ в нейтральной или слабокислой среде с роданид-ионами образуют комплексный ион [Co(SCN)4]2-, окрашенный в синий цвет:

    Со2+ + 4SCN-  [Co(SCN)4]2-

    Выполнению реакции мешают ионы Fe3+, образующие с роданид-ионом комплексное соединение кроваво-красного цвета. Поэтому при определении ионов Со2+ реакцией с роданид-ионом в присутствии Fe3+ в реакционную смесь добавляют сухую соль фторида натрия (или аммония) для связывания ионов Fe3+ в прочный бесцветный комплекс [FeF6]3-.

    Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли кобальта (II), 5-6 капель насыщенного раствора роданида аммония (или калия) и 5-6 капель смеси изоамилового спирта с эфиром. Встряхнуть пробирку. Образующееся комплексное соединение экстрагируется в верхний органический слой и окрашивает его в синий цвет.

    Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
    3. Аналитические реакции катиона никеля (II), Ni2+

    3.1 Реакция с раствором аммиака. Катионы Ni2+ с раствором аммиака вначале образуют светло-зеленый осадок основной соли никеля (II), который растворяется в избытке концентрированного раствора аммиака с образованием синего раствора аммиаката никеля [Ni(NH3)6]2+:

    Ni2+ + Cl- + NH3 + H2O  NiOHCl + NH4+

    NiOHCl + 6NH3  [Ni(NH3)6]2+ + OH- + Cl-

    Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора хлорида никеля (II) или другой соли никеля (II) и прибавить по каплям 25% раствор аммиака до образования светло-зеленого осадка основной соли никеля (II), а затем избыток 25% раствора аммиака до растворения осадка. Обратить внимание на цвет образовавшегося раствора.

    Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

    3.2 Реакция с диметилглиоксимом (реактив Чугаева), C4H8N2O2. Катионы Ni2+ в аммиачной среде (рН = 9) с диметилглиоксимом образуют малорастворимую внутрикомплексную соль ярко-красного цвета:

    Ni2+ + 2C4H8N2O2 + 2NH3  [Ni(C4H7N2O2)2] + 2NH4+

    Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли никеля (II), прибавить к нему 5-6 капель 25% раствора аммиака и 2-3 капли реактива Чугаева. Встряхнуть пробирку, наблюдается образование ярко-красного осадка.

    Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
    Анализ смеси катионов IV – VI групп и анионов
    Предварительные испытания.

    1. Обратить внимание на окраску раствора. Отсутствие окраски дает возможность предположить, что в растворе нет катионов Cr3+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+.

    Ионы:

    Cr3+ - окрашивают раствор в фиолетовый цвет,

    Fe2+ - окрашивают раствор в светло-зеленый цвет,

    Fe3+ - окрашивают раствор в желтый цвет,

    Mn2+ - окрашивают раствор в светло-розовый цвет,

    Cu2+ - окрашивают раствор в голубой цвет,

    Co2+ - окрашивают раствор в розовый цвет,

    Ni2+ - окрашивают раствор в зеленый цвет.

    Примечание: в разбавленных растворах окраска ионов Fe2+ и Mn2+ не наблюдается.

    На основании цвета раствора сделать предположение о возможном наличии ионов.

    2. С помощью универсального индикатора определить рН раствора.

    3. Дробным методом провести открытие ионов, обнаружению которых не мешают другие ионы:

    Fe2+ - реакция с гексацианоферратом(III) калия;

    Fe3+ - реакция с гексацианоферратом(II) калия и радонидом аммония;

    Mn2+ - реакция с висмутатом натрия в присутствии азотной кислоты.

    4. Осаждение катионов V и VI аналитических групп

    Поместить в центрифужную пробирку 2 – 3 мл исследуемого раствора и прилить к нему избыток раствора NaOH (2N). Смесь перемешать стеклянной палочкой. Осадок 1 отделить от раствора центрифугированием. Центрифугат 1 слить в отдельную пробирку и написать на ней номер.
    Осадок 1. Центрифугат 1.

    Fe(OH)2, Fe(OH)3, [Zn(OH)4]2-,

    Mn(OH)2, Cu(OH)2, [Al(OH)6]3-,

    Co(OH)2, Ni(OH)2 [Cr(OH)6]3-,

    5. Открытие ионов Zn2+, Al3+, Cr3+

    Поместить в пробирку 2 – 3 мл центрифугата 1 и прибавить к нему для нейтрализации 1 – 2 мл раствора HCl (2N).

    Из полученного раствора в отдельных пробах дробным методом определить ионы:

    Zn2+ - реакция с дитизоном;

    Al3+, - реакция с ализарином;

    Cr3+ - реакция с пероксидом водорода в избытке щелочи.

    1. Растворение осадка 1 и открытие ионов Cu2+, Co2+, Ni2+. К осадку 1 прилить 2 – 3 мл раствора HNO3 (2N) и нагреть на водяной бане до полного растворения осадка. В растворе находятся ионы Fe3+, Mn2+, Cu2+, Co2+, Ni2+.

    2. Из полученного раствора в отдельных пробах дробным методом определить ионы:

    Cu2+ - реакция с избытком раствора аммиака;

    Co2+ - реакция с роданидом аммония или калия;

    Ni2+ - реакция с реактивом Чугаева.

    Оформить результаты анализа в рабочей тетради и показать преподавателю.

    Анализ анионов

    При анализе анионов смотреть лабораторную работу №10.

    Форма лабораторного отчета

    Лабораторная работа № ... Дата

    Название лабораторной работы”

    Аналитическая задача №____

    Цвет раствора:______

    рН раствора:____

    В исследуемом растворе найдены следующие ионы:______

    (Наличие ионов подтвердить ионными уравнениями с указанием признаков реакции)
    Задачи и упражнения


    1. Раствор имеет зеленый цвет. Какие ионы могут быть в растворе?

    2. Имеется бесцветный раствор. Какие ионы не могут быть в растворе?

    3. Почему в случае проведения аналитической реакции открытия иона Со2+ используют кристаллический реактив (NH4SCN) и добавляют изоамиловый спирт?

    4. Как можно обнаружить ион Co2+ в присутствии иона Fe3+?

    5. Какие анионы не могут присутствовать в сильнокислом растворе?

    6. Почему при определении иона Мn2+ необходимо добавлять HNO3? Написать уравнение аналитической реакции.

    7. При действии нитрата бария на неизвестный раствор получили белый кристаллический осадок. Как установить, что в растворе находится ион CO32-?

    8. Гидроксиды каких катионов не растворяются в избытке раствора гидроксида калия и натрия, но растворяются в избытке раствора аммиака?

    9. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Ni2+; Mn2+; Cl-. Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.

    10. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Сu2+; Fe3+; SO42-. Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.

    11. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Сu2+; Cr3+; NO3-. Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.

    Приложения

    Таблица 1. Стандартные энтальпии образования ΔHoобр., стандартные энергии Гиббса образования ΔGoобр. неорганических веществ и их стандартные энтропии So при 298 К

    Рома! Нужно выбрать из таблицы данные для решения задач


    Вещество и состояние




    ΔHoобр., 298

    кДж/моль

    ΔGoобр., 298

    кДж/моль

    So, 298

    Дж/(моль К)

    Ag (кр.)




    0

    0

    42,55

    AgBr (кр.)




    -100,7

    -97,2

    107,1

    AgCl (кр.)




    -127,1

    -109,8

    96,1

    AgCN (кр.)




    145,9

    156,9

    107,2

    AgF (кр.)




    -205,9

    -187,9

    84

    AgI (кр.)




    -61,9

    -66,4

    115,5

    AgNO3 (кр.)




    -124,5

    -33,6

    140,9

    Ag2S (кр.)




    -32,8

    -40,8

    144,0

    Al (кр.)




    0

    0

    28,34

    Al4C3 (кр.)




    -209

    -196

    89,0

    AlCl3 (кр.)




    -704,2

    -628,6

    109,3

    Al(OH)3 (аморф.)




    -1276

    -

    -

    Al2O3 (кр.)




    -1675,7

    -1582,3

    50,9

    Al2S3 (кр.)




    -724

    -

    -

    Al2(SO4)3 (кр.)




    -3441,8

    -3100,9

    239,2

    Ba (кр.)




    0

    0

    62,5

    BaCO3 (кр.)




    -1211

    -1132,2

    112,1

    BaCl2 (кр.)




    -844,0

    -795,7

    123,7

    BaCrO4 (кр.)




    -1428,8

    -1332

    172,01

    Ba(NO3)2 (кр.)




    -978,6

    -783,2

    213,8

    BaH2 (кр.)




    -190,1

    -151,3

    63

    BaO (кр.)




    -548

    -520

    72,0

    Ba(OH)2 (кр.)




    -941

    -855

    109

    BaS (кр.)




    -456

    -451

    78,4

    BaSO4 (кр.)




    -1458,9

    -1347,9

    132,2

    Br2 (г)




    30,91

    3,13

    245,37

    Br2 (ж)




    0

    0

    152,2

    HBr (г)




    -36,3

    -53,3

    198,59

    HBr (р-р)




    -121,4

    -104,1

    83,3

    C (к, алмаз)




    1,83

    2,83

    2,37

    C (к, графит)




    0

    0

    5,74

    CH3OH (г)




    -202,0

    -163,3

    239,7

    CH3OH (ж)




    -239,45

    -167,1

    126,6

    CH4 (г)




    -74,81

    -50,82

    186,31

    CO (г)




    -110,52

    -137,14

    197,54

    CO2 (г)




    -393,51

    -394,38

    213,67

    COCl2 (г)




    -221

    -207

    284

    C2H2 (г)




    226,0

    208,5

    200,83

    C2H4 (г)




    52,5

    68,3

    219,3

    C2H6 (г)




    -84,7

    -33,0

    229,5

    C2H5OH (г)




    -234,6

    -168,1

    282,4

    C2H5OH (ж)




    -276,9

    -174,2

    161,0

    C6H6 (ж)




    49,03

    124,5

    172,8

    HCN (г)




    134,7

    124,3

    201,71

    Ca (кр.)




    0

    0

    41,6(63)

    CaC2 (кр.)




    -60

    -65

    70,0

    CaCl2 (кр.)




    -795,9

    -749,4

    108,4

    CaCO3 (кр.)




    -1206,8

    -1128,4

    91,7

    Ca(OH)2 (кр.)




    -985,1

    -897,1

    83,4

    Ca3(PO4)2 (кр.)




    -4120,8

    -3885,0

    236,0

    Ca(NO3)2 (кр.)




    -938,8

    -743,5

    193,3

    CaO (кр.)




    -635,1

    -603,5

    38,1

    CaS (кр.)




    -476,98

    -471,93

    56,61

    CaSO4 (кр.)




    -1436,3

    -1323,9

    106,7

    Cl2 (г)




    0

    0

    222,98

    HCl (г)




    -92,31

    -95,30

    186,79

    HCl (р-р)




    -167,1

    -131,26

    56,5

    HClO4 (ж)




    -34,9

    84,0

    188,3

    ClO2 (г)




    104,60

    122,34

    257,02

    Cl2O (г)




    75,73

    93,40

    266,23

    Cr (кр.)




    0

    0

    23,6(64)

    CrCl3 (кр.)




    -570

    -501

    124,7

    Cr2O3 (кр.)




    -1140,6

    -1059,0

    81,2

    CrO3 (кр.)




    -590

    -513

    73,2

    Cu (кр.)




    0

    0

    33,1

    CuCl (кр.)




    -137,3

    -120,1

    87

    CuCl2 (кр.)




    -205,85

    -161,71

    108,07

    Cu2O (кр.)




    -173,2

    -150,6

    92,9

    CuO (кр.)




    -162,0

    -134,3

    42,63

    CuS (кр.)




    -53,14

    -53,58

    66,53

    Cu2S (кр.)




    -79,50

    -86,27

    120,92

    CuSO4 (кр.)




    -770,9

    -661,79

    109,2

    F2 (г)




    0

    0

    202,7

    НF (г)




    -273,30

    -275,41

    173,67

    Fe (кр.)




    0

    0

    27,15

    FeCl2 (кр.)




    -341,7

    -303,4

    118

    FeCl3 (кр.)




    -399,4

    -

    -

    FeO (кр.)




    -265

    -244

    60,8

    Fe(OH)2 (кр.)




    -562

    -479,7

    88

    Fe(OH)3 (кр.)




    -827

    -699,6

    105

    Fe2O3 (кр.)




    -822

    -740

    87

    Fe3O4 (кр.)




    -1117,13

    -1014,17

    146,19

    FeSO4 (кр.)




    -927,59

    -819,77

    107,53

    Fe2(SO4)3 (кр.)




    -2580

    -2253

    283

    FeS (кр.)




    -100,42

    -100,78

    60,29

    FeS2 (кр.)




    -177,40

    -166,05

    52,93

    H2 (г)




    0

    0

    130,52

    I2 (г)




    62,43

    19,37

    260,6

    I2 (кр.)




    0

    0

    116,1

    HI (г)




    26,57

    1,78

    206,48

    HI (р-р)




    -55,2

    -51,67

    111

    K (кр.)




    0

    0

    64,68

    KBr (кр.)




    -393,5

    -380,1

    95,9

    KBrO3 (кр.)




    -376,1

    -287,0

    149,2

    KCN (кр.)




    -113,4

    -101,9

    127,8

    K2CO3 (кр.)




    -1150,18

    -1064,87

    155,52

    KCl (кр.)




    -436,56

    -408,6

    82,55

    KClO3 (кр.)




    -389,1

    -287,5

    142,97

    KClO4 (кр.)




    -427,2

    -297,4

    151,04

    KF (кр.)




    -566,1

    -536,4

    66,5

    KI (кр.)




    -327,74

    -322,76

    106,06

    KMnO4 (кр.)




    -833,9

    -734,0

    171,7

    KNO3 (кр.)




    -494,5

    -394,6

    132,9

    KOH (кр.)




    -424,67

    -378,9

    78,9

    K2CrO4 (кр.)




    -1407,9

    -1299,8

    200

    K2Cr2O7 (кр.)




    -2062

    -1882

    291

    K2O (кр.)




    -362

    -322

    96

    K2S (кр.)




    -387

    -373

    113

    K2SO4 (кр.)




    -1439,3

    -1321,3

    175,6

    Mg (кр.)




    0

    0

    32,7

    MgCl2 (кр.)




    -644,8

    -595,3

    89,54

    MgO (кр.)




    -601,5

    -569,3

    27,07

    Mg(OH)2 (кр.)




    -924,7

    -833,7

    63,2

    MgСO3 (кр.)




    -1095,85

    -1012,15

    65,10

    MgSO4 (кр.)




    -1287,4

    -1173,2

    91,5

    N2 (г)




    0

    0

    191,5

    NH2OH (г)




    -50,9

    -3,62

    235,6

    NH3 (г)




    -46,2

    -16,71

    192,6

    NH3 (ж)




    -69,87

    -

    -

    NH4Cl (кр.)




    -314,2

    -203,2

    95,81

    NO (г)




    90,2

    86,6

    210,6

    NO2 (г)




    33,5

    51,55

    240,2

    N2O (г)




    82,01

    104,12

    219,86

    N2O4 (г)




    9,6

    98,4

    303,8

    N2O4 (ж)




    -19,0

    97,9

    209,2

    N2O5 (кр.)




    -42,7

    114,1

    178,2

    N2O5 (г)




    13,30

    117,14

    355,65

    HNO3 (ж)




    -173,00

    -79,90

    156,16

    Na (кр.)




    0

    0

    51,30

    NaH (кр.)




    -56,44

    -33,6

    40,0

    NaBr (кр.)




    -361,2

    -349,1

    86,94

    NaCl (кр.)




    -411,41

    -384,4

    72,13

    NaF (кр.)




    -572,8

    -542,6

    51,17

    NaI (кр.)




    -288,06

    -284,84

    98,6

    NaNO3 (кр.)




    -466,70

    -365,97

    116,50

    NaOH (кр.)




    -495,93

    -379,8

    64,43

    Na2CO3 (кр.)




    -1129,43

    -1045,7

    135,0

    Na3РO4 (кр.)




    -1924,64

    -1811,31

    224,68

    Na2S (кр.)




    -374,47

    -358,13

    79,50

    Na2SO3 (кр.)




    -1095,0

    -1006,7

    146,02

    Na2SO4 (кр.)




    -1389,5

    -1271,7

    149,62

    Na2O (кр.)




    -414,84

    -376,1

    75,3

    Na2O2 (кр.)




    -512,5

    -449,0

    94,6

    O2 (г)




    0

    0

    205,04

    H2O (кр.)




    -291,85

    -

    39,33

    H2O (г)




    -241,82

    -228,61

    188,72

    H2O (ж)




    -285,83

    -237,25

    70,08

    H2O2 (ж)




    -187,78

    -120,38

    109,5

    H2O2 (г)




    -135,88

    -105,74

    234,41

    P (г)




    316,5

    280,1

    163,08

    PCl3 (г)




    -279,5

    -260,45

    311,71

    PCl3 (ж)




    -311,7

    -274,49

    218,49

    PCl5 (кр.)




    -445,89

    -318,36

    170,80

    PCl5 (г)




    -366,9

    -297,1

    364,4

    P2O3 (ж)




    -1097

    -1023

    142

    P2O5 (кр.)




    -1507,2

    -1371,7

    140,3

    PH3 (г)




    5,4

    13,4

    210,2

    H3PO4 (ж)




    -1266,90

    -1134,00

    200,83

    S (к, монокл.)




    0,377

    0,188

    32,6

    S (к, ромб.)




    0

    0

    31,9

    SOCl2 (г)




    -212,8

    -198,0

    307,94

    SO2 (г)




    -296,90

    -300,21

    248,07

    SO2Cl2 (г)




    -363,2

    -318,9

    311,3

    SO3 (г)




    -395,8

    -371,2

    256,7

    SO3 (ж)




    -439,0

    -

    -

    H2S (г)




    -20,9

    -33,8

    205,69

    H2SO4 (ж)




    -814,2

    -690,3

    156,9

    Si (кр.)




    0

    0

    18,82

    SiO2 (к)




    -910,94

    -856,67

    41,84

    Zn (кр.)




    0

    0

    41,63

    ZnCl2 (кр.)




    -415,1

    -369,4

    111,5

    ZnCО3 (кр.)




    -812,53

    -730,66

    80,33

    ZnO (кр.)




    -350,6

    -320,7

    43,51

    Zn(OH)2 (кр.)




    -645,43

    -555,92

    77,0

    ZnS (кр.)




    -205,4

    -200,7

    57,7

    ZnSO4 (кр.)




    -981,4

    -870,12

    110,54
    1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


    написать администратору сайта