Условия проведения опыта. 1. Осаждение лучше вести вначале при рН = 5 — 6, затем под конец при
1. Осаждение лучше вести вначале при рН = 5 — 6, затем под конец при
рН = 7 — 8.
2. Катионы Ва2+ и Sr2+ мешают проведению реакции.
Катионы Ва2+ и Sr2+ дают также белые кристаллические осадки с оксалатом аммония (NH4)2C2O4, но произведения растворимости этих соединений различны:
ПРCaC2O4 = 2,57 · 10-9 , ПР SrC2O4 = 5,6 · 10-8, ПРBaC2O4 = 1,6 · 10-7
Следовательно, осадок оксалата кальция СаС2О4 можно считать практически нерастворимым в воде. Растворимость оксалатов в уксусной кислоте различная. Оксалат кальция нерастворим, оксалат бария растворяется в уксусной кислоте несколько в большей степени, чем оксалат стронция.
Оксалаты бария, стронция, кальция растворимы в сильных минеральных кислотах (соляной и азотной).
Опыт. Возьмите три пробирки, в каждую налейте по 3 капли растворов хлорида бария, хлорида стронция, хлорида кальция и прилейте в каждую по 3—4 капли раствора оксалата аммония (NH4)2C2O4. Наблюдайте образование осадков. После этого добавьте в каждую пробирку по 6 капель раствора уксусной кислоты и посмотрите, где будет происходить частичное растворение осадка. Затем повторите опыт, но вместо уксусной кислоты добавьте 6 капель раствора соляной кислоты. Отметьте, что происходит с осадками.
2. Микрокристаллоскопическая реакция. Образование осадка сульфата кальция CaSO4 • 2Н2О при взаимодействии катиона Са2+ с серной кислотой можно легко заметить, если проводить реакцию на предметном стекле, наблюдая выпавшие кристаллы под микроскопом.
Опыт. Одну каплю раствора соли кальция поместите на предметное стекло, добавьте каплю 2 н. раствора серной кислоты и осторожно нагрейте на маленьком пламени газовой горелки до появления белой каймы.
По краям капли образуются игольчатые кристаллы в виде пучков или звездочек.
При наличии в растворе катионов Ва2+ и Sr2+ поступают следующим образом: в пробирку вносят 3—4 капли испытуемого раствора, добавляют 4 капли 2 н. раствора серной кислоты, нагревают 5—6 мин на водяной бане, затем центрифугируют. Каплю центрифугата помещают на предметное стекло и упаривают до появления белой каймы, а затем рассматривают полученные кристаллы под микроскопом.
3. Окрашивание пламени. Летучие соли кальция окрашивают бесцветное пламя горелки в кирпично-красный цвет.
Таблица 1. Схема систематического хода анализа смеси катионов третьей группы (без осадка)
1. К испытуемому раствору добавляют СН3СООН и К2Сг2О7, центрифугируют. Проверяют на полноту осаждения Ва2+
| 2. Осадок (I) ВаCrO4 не исследуется
| 3. Центрифугат (I) содержит катионы Sr2+, Ca2+, (СгО42-)
| 4. Осаждают катионы Sr2+, Ca2+ действием Na2CO3 (pH > 10)
| 5. Осадок (II) SrC03, CaCO3 промывают водой и растворяют в СН3СООН
7. Центрифугат (III) Sr (CH3COO)2,
Са (СН3СОО)2. Открывают катионы Sr2+ раствором CaSO4 при нагревании и отделяют Sr2+ действием (NH4)2SO4
| 6. Центрифугат (II) не исследуется
9. Центрифугат (IV) Са2+ и избыток (NH4)2SO4.
Открывают катионы Са2+ — (NH4)2C2O4. Проверочная реакция на Са2+
| 8. Осадок (III) SrSO4. Катион Sr2+ проверяют на пламя, предварительно переводя его в летучие соединения
| Контрольная задача. Анализ смеси катионов третьей группы
Ход анализа
Ввиду того что дихромат калия К2Сг2О7 дает в уксуснокислой среде осадок только с катионом Ва2+, то обычно катионы Ва2+ отделяют от катионов Sr2+ и Са2+, добавляя к испытуемому раствору уксусную кислоту и раствор дихромата калия К2Сг2О7 (табл. 1). При этом катионы Ва2+ переходят в осадок ВаСrO4, а катионы Sr2+ и Са2+ и избыток хромат-ионов СгО42- остаются в растворе. Осадок отфильтровывают или отделяют центрифугированием и проверяют полноту отделения.
К части центрифугата добавляют гипсовую воду и нагревают на водяной бане 7—10 мин; если при стоянии выпадает осадок, то в растворе находятся катионы Sr2+. Центрифугат (фильтрат) будет содержать катионов Ва2+ очень мало — 0,0022 г-ион/л, а поэтому гипсовая вода будет давать осадок только при наличии катионов Sr2+. Катионы Са2+ при действии гипсовой воды осаждаться не будут.
Если в растворе есть катионы Sr2+, то к центрифугату (фильтрату), который не содержит гипсовой воды, добавляют раствор карбоната натрия и отделяют осадок карбонатов SrCO3 и СаСО3, промывают его два раза дистиллированной водой, растворяют в уксусной кислоте. К раствору добавляют сульфат аммония, при этом катионы Sr2+ образуют осадок сульфата стронция SrSO4, а катионы Са2+ (в значительной мере) остаются в растворе в виде комплексной соли (NH4)2[Ca (SO4)2].
Обнаружение и отделение катионов Ва2+. В коническую пробирку берут 3 капли испытуемого раствора, прибавляют 3—4 капли уксусной кислоты и 3 капли раствора дихромата калия К2Сг2О7. Если осадок образуется, то это указывает на присутствие катионов Ва2+. Для удаления катионов Ва2+ берут в коническую пробирку 5—б капель анализируемого раствора, 5—6 капель раствора уксусной кислоты и 5—6 капель раствора дихромата.калия К2Сг2О7, перемешивают стеклянной палочкой, дают стоять 2—3 мин и отделяют осадок (центрифугированием или фильтрованием).
Обнаружение катионов Sr2+. Центрифугат (или фильтрат) после проверки на полноту осаждения катионов Ва2+ в количестве 2—3 капель помещают в пробирку, при помощи пипетки добавляют 2—3 капли гипсовой воды, нагревают на водяной бане до 70°С и дают стоять 15—20 мин. Образование осадка говорит о присутствии в испытуемом растворе катионов Sr2+. Последний проверяют на пламя. Карми-ново-красное окрашивание указывает на присутствие катионов Sr2+,
Обнаружение катионов Са2+, 4—5 капель центрифугата (после отделения катионов Sr2+) вносят в коническую пробирку, добавляют равный объем раствора карбоната натрия, перемешивают стеклянной палочкой. Образовавшийся осадок карбонатов стронция и кальция отделяют и промывают дистиллированной водой (с целью удаления избытка хромат-ионов), растворяют в уксусной кислоте и добавляют раствор сульфата аммония (NH4)2SO4. При этом катион Sr2+ осаждается в виде SrSO4, а Са2+ остается в основном в растворе. Осадок отделяют, а фильтрат (центрифугат) делят на две части.
К первой половине добавляют раствор оксалата аммония (NH4)2C2O4, а ко второй половине прибавляют ацетон или спирт.
Появление осадка указывает на наличие катионов Са2+.
Дробный ход анализа при открытии катионов II группы применять нецелесообразно.
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 819 | Нарушение авторских прав
1 | 2 |
|