АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Лабораторная работа №З

Реакция и ход анализа смеси катио­нов группы серной кислоты (третья аналитическая группа кати­онов).

К третьей группе относятся катионы металлов бария, стронция, кальция. Эти элементы входят во вторую группу периодической си­стемы Д. И. Менделеева. Они имеют законченные 8-электронные внешние слои. Химическая активность их возрастает от кальция к барию. В таком же направлении изменяются и другие свойства, например растворимость солей, основные свойства гидроксидов и др. Ионы этих элементов в водных растворах бесцветны.

Ион SO₄^2- с катионами Ва²⁺, Са²⁺, Sr²⁺ и Рb²⁺ образует осадки, а с катионами других аналитических групп (в пределах определен­ных концентраций) осадка не дает. Разбавленная серная кислота — групповой реагент.

Соли, образованные сильными кислотами, практически не под­вергаются гидролизу.

Поскольку произведение растворимости CaSO₄ равно 9,1 • 10^-6, то осаждение ионов Са²⁺ разбавленной серной кислотой происходит не полностью. Чтобы не «потерять» катион Са²⁺ при анализе, не­обходимо проводить проверочные реакции на катион Са²⁺ после осаждения катионов третьей группы групповым реагентом или вести осаждение катионов этой группы смесью серной кислоты с этанолом.

Опыт. Возьмите три центрифужные пробирки, прибавьте по 3— 5 капель растворов солей: в первую хлорида бария, во вторую — хлори­да стронция, в третью — хлорида кальция, добавьте в каждую из них по 3 капли раствора серной кислоты, нагрейте на водяной бане и наблюдайте за образованием осадков.

С повышением температуры растворимость солей BaSO₄, SrSO₄, CaSO₄ изменяется мало, более полное осаждение происходит при стоянии в течение 20 мин. Обратите внимание на скорость выпаде­ния осадков при комнатной температуре. Проверьте растворимость в соляной и азотной кислотах.

После охлаждения в пробирку, содержащую сульфат кальция CaSO₄, добавьте 5 капель ацетона или этилового спирта и проверьте, увеличивается ли количество осадка. Дайте объяснение.

Карбонат натрия и другие растворимые соли угольной кислоты дают с катионами Ва²⁺, Sr²⁺ и Са²⁺ белые осадки, растворимые в кис­лотах (НСl, HNO₃, CH₃COOH). Проверьте действие раствора кар­боната натрия Na₂CO₃ или карбоната аммония (NH₄)₂CO₃ на катионы Ва²⁺, Sr²⁺ и Са²⁺ и исследуйте растворимость образовавшихся осадков в соляной и уксусной кислотах.

Частные реакции катиона Ва²⁺

Особо характерных реакций на катион Ва²⁺ указать трудно, но наиболее характерные из них следующие:

1. Хромат калия К₂С r 0₄ дает с катионом Ва²⁺ желтый осадок хромата бария BaCrO₄, нерастворимый в уксусной кислоте, но раство­римый в сильных кислотах:

ВаСl₂ + К₂СrO₄ → BaCrO₄↓ + 2KC1

Ва²⁺ + CrO₄^2- → ВаСгО₄

2. Дихромат калия К₂Сг₂0₇ дает с катионом бария также желтый осадок хромата бария:

К₂Сг₂О₇+ 2ВаС1₂ + Н₂О →2ВаСг0₄↓ + 2КС1 + 2НС1

Сг₂О₇^2- + Н₂О ↔ 2СгО₄^2- + 2Н⁺

2Сг О₄^2- + 2Ва²⁺ ↔ 2ВаСгО₄

Опыт. Возьмите в пробирку 3 капли раствора хлорида бария ВаС1₂ или нитрата бария Ва (NO₃)₂, добавьте 3 капли раствора дихромата калия К₂Сг₂O₇, и нагрейте на водяной бане. При этом вы­падает желтый кристаллический осадок хромата бария ВаСгО₄.

Условия проведения опыта:

1. Реакция проводится в нейтральной или слабокислой среде.

2. В присутствии ионов Sr²⁺ и Са²⁺ реакцию проводят в уксус­нокислой среде при рН = 3—5.

3. Выпадению осадка способствует нагревание.

4. Катионы Рb²⁺ и др., дающие с хромат-ионом осадки, мешают проведению реакции.

Катионы Sr²⁺ и Са²⁺ также дают желтые осадки с дихромат-ионами, но они растворяются в уксусной кислоте. Поэтому эту реакцию можно использовать для отделения ионов Ва²⁺ от ионов Sr²⁺ и Са²⁺.

Опыт. Возьмите три пробирки и поместите в каждую по 3 кап­ли растворов хлорида бария, хлорида стронция, хлорида кальция и добавьте в каждую по капле раствора хромата калия и по капле раствора уксусной кислоты. Жидкости в пробирках перемешайте стеклянной палочкой и наблюдайте за результатами реакции. Про­делайте такой же опыт, но вместо уксусной кислоты добавьте 2 — 3 капли соляной кислоты.

3. Окрашивание пламени. Летучие соли бария окрашивают бесцветное пламя в желто-зеленый цвет.

Частные реакции катиона Sr ²⁺

Катион Sr²⁺ не имеет специфических реакций.

1. Гипсовая вода (насыщенный водный раствор гипса (CaSO₄ • 2Н₂О) образует с катионом Sr²⁺ осадок сульфата стронция SrSO₄.

Опыт. В пробирку налейте 4 капли раствора нитрата стронция Sr (NO₃)₂, добавьте 5 — 6 капель гипсовой воды, нагрейте на водяной бане и наблюдайте образование осадка.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 741 | Нарушение авторских прав