АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Лабораторная работа 7

Прочитайте:
  1. I. Работа в клинике.
  2. I. Работа с макропрепаратами.
  3. I. Работа с макропрепаратами.
  4. I. Работа с макропрепаратами.
  5. I. Работа с макропрепаратами.
  6. I. Работа с макропрепаратами.
  7. I. Работа с макропрепаратами.
  8. II. Работа в клинике.
  9. II. Работа в клинике.
  10. II. Работа в клинике.

Реакции и ход анализа смеси катио­нов группы гидроксидов,

растворимых в избытке раствора ам­миака

(шестая аналитическая группа катионов)

К шестой аналитической группе относятся катионы Cu2+, Hg2+, Cd2+, Со2+, Ni2+.

Хотя элементы их расположены в разных группах периодиче­ской системы Д. И. Менделеева — медь в первой, кадмий и ртуть во второй, кобальт и никель в восьмой, все эти катионы характе­ризуются способностью к комплексообразованию. Их гидроксиды растворяются в избытке аммиака с образованием аминокомплексов различного состава.

Групповым реагентом на катионы шестой группы является NH4OH - гидроксид аммония в избытке. Растворы солей меди, кобальта и никеля окрашены, кадмия и ртути (II) бесцветны.

Гидроксиды КОН и NaOH с растворами, содержащими катио­ны Cu2+, Cd2+, Ni2+, дают аморфные осадки гидроксидов, с катио­нами Hg2+ — оксиды, с катионами Со2+ — основные соли:

CuS04 + 2КОН → Сu(OH)2↓+ K2SO4

Cu2+ + 2ОН– → Сu(ОН)2

CdCl2 + 2КОН → Cd(OH)2↓+ 2КСl

Cd2+ + 2OH– → Cd(ОН)2

NiCl2 + 2KOH → Ni(OH)2↓ + 2KCl

Ni2+ + 20H– → Ni(OH)2

HgCl2 + 2KOH → HgO↓ + 2KCl + H20

Hg2+ + 2OH– → HgO + H2O

CoCl2 + КОН → СоОHСl↓ + KCl

Co2+ + OH– + Cl– → CoOHCl

Все эти осадки растворимы в кислотах (НСl, HNO3 и H2SO4) и в избытке аммиака, кроме соединений ртути (II), которые растворяются в 25-процентном растворе аммиака лишь при добавлении солей аммония.

Опыт. В 5 пробирок налейте по 3 капли раствора соответствую­щей соли, добавьте по 3 капли раствора щелочи и перемешайте стек­лянной палочкой. Обратите внимание на характер и цвет осадка. Затем добавьте в каждую пробирку по 8 капель хлороводородной кислоты, перемешайте стеклянной палочкой, обратите внимание на цвет и растворимость осадков.

Раствор аммиака (не в избытке) взаимодействует с катионами шестой группы с образованием разных соединений:

2CuSO4 + 2NH4OH → (CuOH)2SO4↓ + (NH4)2SO4

2Cu2+ + SO42- + 2NH4OH → (CuOH)2SO4 + 2NH4+

CdCl2 + 2NH4OH → Cd(OH)2↓ + 2NH4Cl

Cd2+ + 2OH– → Cd(OH)2

HgCl2 + 2NH4OH → [NH2Hg]Сl↓ + NH4Cl + 2H2O

HgCl2 + 2NH4OH → [NH2Hg]Cl + NH4+ + Cl– + 2H2O

NiCl2 + NH4OH → NiOHCl↓ + NH4Cl

CoCl2 + NH4OH → CoOHCl↓ + NH4Cl

Концентрированный раствор аммиака в избытке дает раствори­мые комплексные соли:

CuSO4 + 4NH4OH → [Сu(NH3)4]SO4 + 4Н2О

Сu2+ + 4NH4OH → [Сu(NH3)4]2+ + 4H2O

HgCl2 + 4NH4OH → [Hg(NH3)4]Cl2 + 4H2O

Hg2+ + 4NH4OH → [Hg(NH3)4]2+ +4H20

CdCl2 + 4NH4OH → [Cd(NH3)4]Cl2 + 4H2O

Cd2+ + 4NH4OH → [Cd(NH3)4]2+ + 4H2O

NiCl2 + 6NH4OH → [Ni(NH3)6]Cl2 + 6H2O

Ni2+ + 6NH4OH → [Ni(NH3)6]2+ + 6H20

CoCl2 + 6NH4OH → [Co(NH3)6]Cl2 + 6H2O

Co2+ + 6NH4OH → [Co(NH3)6]2+ + 6H2O

Образование аммиаката ртути (II) и кобальта происходит при на­гревании и добавлении к смеси солей хлорида аммония NH4Cl (из­быток катиона NH4+ сдвигает реакцию вправо).

Растворы аммиакатов довольно устойчивы, за исключением ам­миаката кобальта, который постепенно (под влиянием кислорода воздуха) переходит в аммиакат кобальта (III), имеющего вишне­во-красный цвет. В присутствии окислителей реакция протекает мгновенно.

Опыт. Возьмите 5 пробирок, внесите в каждую из них по 3 кап­ли раствора солей меди (II), ртути (II), кадмия, никеля и кобальта, добавьте сначала по 3 капли 25-процентного раствора аммиака, перемешайте стеклянной палочкой. Обратите внимание на цвет осадка, затем добавьте в каждую пробирку по 6 капель концентри­рованного раствора аммиака, снова перемешайте стеклянной па­лочкой, кроме того, добавьте в растворы, содержащие катионы Hg2+ и Со2+, несколько кристаллов хлорида аммония NH4Cl. Сравните цвет осадков с окраской растворов комплексных солей.

Сероводород из нейтральных растворов осаждает все катионы шестой аналитической группы в виде сульфидов. Сульфиды меди (II), ртути (II), никеля и кобальта черного цвета, сульфид кадмия желтого цвета.

Сульфид кобальта и сульфид никеля в кислых растворах в оса­док не выпадают. Сульфид кадмия выпадает и осадок только в сла­бокислой (лучше уксуснокислой) среде, а сульфид меди (II) только в присутствии соляной и серной кислот, но растворяется при на­гревании в разбавленной азотной кислоте. Сульфид ртути (II) не растворяется в разбавленных кислотах, но растворяется при нагре­вании в концентрированной азотной кислоте и царской водке. (Сероводород H2S ядовит! Работать в вытяжном шкафу.)

Опыт. Возьмите 5 пробирок и в каждую налейте по 3-4 капли раствора солей меди (II), ртути (II), кадмия, никеля и кобальта и добавьте по 6-8 капель сероводородной поды. Для растворения осадков возьмите по 6-7 капель кислоты и внесите их пробирку, тщательно перемешайте стеклянной палочкой.

Частные реакции катиона Cu2+

1. Водный раствор аммиака, взятый в некотором избытке, дает аммиакат меди, имеющий сине-фиолетовую окраску:

CuS04 + 4NH4OH → [Сu(NH3)4]SO4 + 4Н2О

Опыт. В фарфоровую чашку поместите 4-5 капель раствора соли меди, осторожно выпарьте досуха на асбестированной сетке, охладите и на периферическую часть пятна нанесите каплю кон­центрированного раствора аммиака. Появление интенсивной сине-фиолетовой окраски говорит о присутствии катиона Сu2+. Эту ре­акцию удобно использовать для открытия катиона Сu2+ в присут­ствии катионов всех групп.

2. Тиосульфат натрия Na2S203, прибавленный к подкисленному раствору соли меди, обесцвечивает раствор, так как образуется комплексная соль. При нагревании полученного раствора образу­ется темно-бурый осадок сульфида меди Cu2S.

Реакция катиона Сu2+ может протекать с тиосульфатом натрия с образованием различных продуктов в зависимости от количества реагента. При избытке:

2CuSO4 + 2Na2S2O3 →Na2SO4 + Na2S4O6 + Cu2SO4

Cu2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + Cu2S2O3

Cu2S2O3 + Na2S2O3 → Na2[Cu2(S2O3)2]

Na2[Cu2(S203)2] + H2SO4 → Na2SO4 + H2[Cu2(S2O3)2]

H2[Cu2(S2O3)2] → H2SO4 + SO2↑ + S↓ + Cu2S↓ |

2CuSO4 + 4Na2S2O3 → 3Na2SO4 + Na2S4O6 + S↓ + Cu2S↓ + SO2↑

При эквивалентных соотношениях и недостатке реагента:

CuSO4 + Na2S2O3 → CuS2O3 + Na2SO4

CuS2O3 + H2O → CuS↓ + H2SO4

Опыт. Налейте в пробирку 2-3 капли раствора сульфата меди, добавьте 4-5 капель воды, 2-3 капли раствора серной кислоты и бросьте 2-3 кристаллика тиосульфата натрия Na2S2O3. Переме­шайте стеклянной палочкой и нагрейте. Образуется темно-бурый осадок сульфида меди (I) и серы.

Эта реакция может быть использована для отделения катиона Сu2+ от катиона Cd2+ (катион Сd2+ тиосульфатом натрия не осаж­дается) и для отделения катиона Сu2+ от катиона Hg2+. Сульфид меди CuS растворяется в разбавленной азотной кислоте, сульфид ртути HgS не растворяется. При добавлении к раствору соли меди тиосульфата натрия в избытке смесь сначала обесцвечивается вслед­ствие образования комплексной соли, которая при нагревании раз­лагается с образованием сульфида меди Cu2S и серы.

Азотная кислота должна отсутствовать, она окисляет тио­сульфат натрия до Na2SO4 и S.

Металлический алюминий, железо и цинк восстанавливают катион Сu2+ до свободного металла, имеющего вид красной губ­чатой массы:

Cu2+ + Zn → Сu + Zn2+

Опыт. На обезжиренную и зачищенную металлическую плас­тинку (алюминиевую, железную или цинковую) нанесите каплю раствора соли меди, подкисленного серной кислотой. Через неко­торое время появляется красноватое пятно меди.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 627 | Нарушение авторских прав


1 | 2 | 3 |

При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.005 сек.)