X-PDF

Состав и групповые аналитические реакции катионов

Поделиться статьей

(кислотно-основная классификация)

Номер группы, название Изучаемые катионы Групповой реагент Продукты реакции с групповым реагентом и аналитический сигнал
I Растворимая Na+, K+, NH Нет
II Хлоридная Ag+, Pb2+, Hg HCl 2 моль/дм3 AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 – осадки белого цвета
III Сульфатная Ca2+, Sr2+, Ba2+ H2SO4 1 моль/дм3 CaSO4, SrSO4, BaSO4 – осадки белого цвета
IV Амфолитная Al3+, Zn2+, Cr3+, Sn2+ (Sn4+) Избыток NaOH (KOH) 2 моль/дм3 [Al(OH)6]3-, [Sn(OH)4]2-, [Sn(OH)6]2-, [Zn(OH)4]2- – бесцветные растворы . [Cr(OH)6]3- – раствор изумрудно-зеленого цвета
V Гидроксидная Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Sb3+ (Sb5+), Bi3+ Избыток NaOH (KOH) 2 моль/дм3 или NH4OHконц Mg(OH)2, Sb(OH)3, HSbO3, Bi(OH)3 – осадки белого цвета . Mn(OH)2, Fe(OH)2 – осадки белого цвета, буреющие на воздухе . Fe(OH)3 – осадок бурого цвета
VI Аммиакатная Cu2+, Co2+, Cd2+, Ni2+, Hg2+ Избыток NH4OHконц [Cd(NH3)4]2+,[Hg(NH3)4]2+ – бесцветные растворы . [Cu(NH3)4]2+ – синего цвета . [Co(NH3)6]2+ – желтого цвета . [Ni(NH3)6]2+ – сиреневого цвета

Первая (растворимая) аналитическая группа катионов Na+, K+, NH

Первая аналитическая группа объединяет простые катионы s-элементов главной подгруппы I группы периодической системы Д. И. Менделеева (их электронные формулы: Na+ 2s22p6, K+ 3s23p6) и комплексный катион аммония, образованный за счет донорно-акцепторной связи между NH3 (донор электронов) и протоном (акцептор электронов): NH3 + Н+ ↔ NH .

Близость химических свойств этих ионов определяется малым постоянным зарядом (1+), большим радиусом (0,098 – 0,143 нм), невысоким ионным потенциалом (0,07 – 0,102) и наименьшей среди катионов поляризующей способностью. Это обуславливает образование неокрашенных и хорошо растворимых в воде соединений и небольшое разнообразие аналитических реакций. Малорастворимые соединения эти катионы образуют лишь с крупными, легко поляризующимися анионами: ClO , [Sb(OH)6], HC4H4O , [Co(NO2)6]3– и др. Окраска соединений определяется цветом аниона, например: CrO – желтый, МnО – малиновый.

Вследствие малого заряда и слабой поляризующей способности ионы Na+ и К+ не являются комплексообразователями. Обладая устойчивой и постоянной степенью окисления (+1), эти катионы не участвуют в реакциях окисления и восстановления. Характерными для них являются реакции обмена (осаждение в виде слабых электролитов с объемными анионами) (таблица 2).

Гидроксиды натрия и калия – сильные основания, соли этих катионов и анионов сильных кислот в водных растворах не гидролизованы (рН = 7), соли слабых кислот гидролизованы по аниону (рН &gt .7).

Катион аммония благодаря своему строению обладает рядом отличительных свойств.

1. Катион аммония неустойчив в основной среде:

NH + ОН = NH3↑ + Н2О

Эта реакция используется в анализе для обнаружения и удаления иона NH .

Представленная информация была полезной?
ДА
58.54%
НЕТ
41.46%
Проголосовало: 984

2. Катион аммония обладает восстановительными свойствами:

2NH + 4Cl2 = N2↑ + 8HCl

В качестве окислителей могут быть использованы хлор, хлорамин, гипохлориты (например, NaClO), хлорная известь и другие реагенты.

3. Соли аммония термически нестойки: при прокаливании они разлагаются с образованием газообразных азотсодержащих продуктов. Реакция протекает без изменения степени окисления элементов, если соль образована кислотой, не являющейся окислителем.

NH4Cl = NH3↑ + HCl↑

(NH4)2CO3 = 2NH3↑ + СО2↑+ Н2О

Реакция протекает с изменением степени окисления элементов, если присутствует анион кислоты-окислителя.

NH4NO3 = N2O↑ + 2Н2О

В анализе эти реакции используются для удаления катиона аммония.

4. Водный раствор аммиака является слабым основанием, соли аммония и сильных кислот гидролизованы по катиону (рН &lt . 7).

NH + НОН = NH4OH + Н+

В анализе катионов I аналитической группы используют следующие способы выполнения реакций: пробирочный, микрокристаллоскопический, пирохимический и в «газовой камере».

Таблица 2


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.54%
НЕТ
41.46%
Проголосовало: 984

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет