УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерения проводятся в следующих условиях
- температура окружающей среды (20+ 5)0С;
- относительная влажность (80 + 5)%;
- атмосферное давление (630-800) мм.рт.ст;
- напряжение сети (220+ 10) В;
- частота переменного тока (50 + 1) Гц.
6 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ
Первая аналитическая группа катионов (растворимая группа) включает ионы К+, Na+ и NH4+. Эта группа не имеет группового реагента, так как большинство соединений катионов этой группы хорошо растворимо в воде.
6.1. Аналитические реакции катиона калия, К+
1.1.1 Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия, Na3[Co(NO2)6]. Гексанитрокобальтат (III) натрия с катионами К+ при рН 4–5 образует желтый осадок комплексной соли K2Na[Co(NO2)6] - гексанитрокобальтат (III) калия-натрия Выполнению реакции мешают ионы NH4+, но осадок (NH4)2Na[Co(NO2)6] легко разлагается при нагревании. Поэтому реакцию следует проводить при нагревании.
2KCl + Na3[Co(NO2)6] ® ¯ K2 Na[Co(NO2)6] + NaCl
2 K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- ® ¯ K2Na[Co(NO2)6]
Выполнение реакции: поместите в пробирку
-2-3 капли раствора соли калия
- осторожно прибавьте 1-2 капли свежеприготовленного раствора Na3[Co(NO2)6]
-добавить 2 капли 2М раствора СH3COOH,
- пробирку нагреть на спиртовке
Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
6.1.2. Реакция с дигидротартратом натрия NaHC4H4O6
Дигидротартратом натрия NaHC4H4O6 с катионами К+ при рН 5-7 образует белый кристаллический осадок компл КHC4H4O6
KCl+ NaHC4H4O6 КHC4H4O6 + NaCl
K+ + HC4H4O6- КHC4H4O6
Выполнение реакции: поместите в пробирку
- 2-3 капли соли калия
- прибавьте 2 капли раствора дигидротартрата натрия и потрите стеклянной палочкой о стенки пробирки
Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
Условия проведения реакции
- реакцию следует проводить в при рН=5 -7. В сильно кислой и сильной-щелочной среде осадок растворяется
- ионы аммония мешают обнаружению К+
6. 1.3. Окрашивание пламени. Летучие соли калия окрашивают пламя газовой горелки в фиолетовый цвет.
Выполнение реакции: чистую нихромовую проволоку опустите в насыщенный раствор соли калия или в сухую соль калия и затем внесите её в пламя горелки. Окраску пламени лучше наблюдать через синее стекло. Запишите наблюдения в тетрадь.
Для очистки нихромовой проволоки опустите ее в концентрированный раствор HCl, затем внесите в пламя газовой горелки. Повторите эту операцию несколько раз. Отсутствие окрашивания пламени свидетельствует о чистоте нихромовой проволоки.
6.2. Аналитические реакции катиона натрия, Na+
6.2.1. Реакция с гексагидроксостибатом (V) калия, K[Sb(OH)6]. Гексагидроксостибат (V) калия с ионами Na+ в нейтральной или слабощелочной среде (рН = 7 - 8) при охлаждении образует белый кристаллический осадок Na[Sb(OH)6] - гексагидроксостибат (V) натрия:
NaCl + K[Sb(OH)6] ® ¯ Na[Sb(OH)6] + К Cl
Na+ + [Sb(OH)6]- ® ¯ Na[Sb(OH)6]
Осадок Na[Sb(OH)6] растворим в горячей воде и частично в щелочах.
Выполнению реакции мешают ионы аммония. Соли аммония, подобно кислотам, выделяют аморфный осадок:
[Sb(OH)6]- + Н+ ® HSbO3 ¯ + 3H2O
Выполнениереакции: возьмите в пробирку
-5 - 6 капель раствора хлорида натрия
- прилейте 2-3 капли раствора K[Sb(OH)6]
- потрите стеклянной палочкой стенки пробирки
- пробирку охладите под струей холодной водопроводной воды
Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
6.2.2. Окрашивание пламени. Летучие соли натрия окрашивают пламя газовой горелки в желтый цвет.
Выполнение реакции: чистую нихромовую проволоку опустите в насыщенный раствор соли натрия или в сухую соль натрия и затем внесите её в пламя горелки. Запишите наблюдения в тетрадь.
6.3. Аналитические реакции катиона аммония, NH4+
3.1. Реакция со щелочами. Щелочи NaOH или КОН взаимодействуют с солями аммония с выделением газообразного аммиака:
NH4Cl + NaOH D NH4OH + NaCl
NH4+ + OH- D NH3 + H2O
Выделяющийся аммиак можно обнаружить по запаху или с помощью фенолфталеиновой бумажки, смоченной дистиллированной водой. Образующиеся ионы ОН- изменяют окраску фенолфталеина с бесцветной на малиновую. Реакция специфична, позволяет обнаружить ион аммония в присутствии всех других ионов.
Выполнение реакции: опыт лучше проводить в “газовой камере” - фарфоровой чашке, накрытой часовым стеклом. На внутреннюю поверхность часового стекла поместите смоченный дистиллированной водой кусочек фенолфталеиновой бумаги. В фарфоровую чашку возьмите 2-3 капли раствора щелочи и добавьте 1-2 капли раствора любой соли аммония. Закройте фарфоровую чашку часовым стеклом (слегка подогрейте ее на водяной бане).
Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
3.2. Реакция с реактивом Несслера. Реактив Несслера (смесь K2[HgI4] и КОН) образует с катионами NH4+ осадок красно-коричневого цвета [OHg2NH2]I:
NH4+ + 2 [HgI4]2- + 4 OH- ® ¯ [OHg2NH2]I + 7 I- + 3 H2O
Выполнение реакции: на предметное стекло или в пробирку поместите 1-2 капли раствора соли аммония и прибавьте к нему 2-3 капли реактива Несслера.
Выполнению реакции мешают катионы металлов (например, Fe3+, Cr3+ и др.), образующие в щелочной среде окрашенные осадки соответствующих гидроксидов.
Запишите наблюдения и уравнение реакции в и ионно-молекулярном виде.
Аналитические реакции катионов I аналитической группы сведены в таблицу 1
Действия реактивов на катионы первой аналитической группы Таблица1
Реактивы
| Катионы
| Nа+
| К+
| NH4+
| NaOH, KOH
|
|
| Выделяется NH3 при кипячении
| Na2 CO3, K2 CO3
(при кипячении или стоянии)
|
|
| Выделяется NH3 при кипячении
| K[ Sb(OH)6 ]
| Белый кристаллический осадок Na [ Sb(OH)6 ], растворяется в NaOH, KOH и HCl
|
| Белый аморфный осадок Н [ Sb(OH)6 ], растворяется в NaOH, KOH и HCl
| NaHC4 H4 O8
|
| Белый кристаллический осадок
КHC4H4O8 растворяется в NaOH, KOH, в кислотах
| Белый кристаллический осадок
NH4HC4H4O8 растворяется в NaOH, KOH, в кислотах
| Na3 [ Co(NO2)6 ]
|
| Желтый кристаллический осадок
К2 Na [ Co(NO2)6 ] растворяется в минеральных кислотах
| Желтый кристаллический осадок
(NH4)2 Na [ Co(NO2)6 ] растворяется в минеральных кислотах
| 8 Оформление результатов работы
Результат работы оформите в виде отчета по форме
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 777 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
|