Методические указания к практическим занятиям по аналитической химии для студентов биолого-почвенного факультета (часть I) (специальность - почвоведение)

1

Министерство образования Российской Федерации

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ доц. Нарежная Е.В., доц. Аскалепова О.И.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практическим занятиям по аналитической химии для студентов биолого-почвенного факультета (часть I) (специальность - почвоведение)

Ростов-на-Дону

2

ПРОГРАММА ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Предмет аналитической химии. Качественный и количественный анализ неорганических и органических веществ. Методы аналитической химии, их характеристика и применение. Характерные реакции катионов и анионов. Аналитические группы катионов и анионов. Дробный и систематический методы анализа. Кислотно-основная схема анализа. Групповой реагент и условия его применения. Требования к реакциям, используемым в аналитической химии. Чувствительность и избирательность аналитических реакций. Химическое равновесие. Закон действующих масс. Константа равновесия. Факторы, влияющие на равновесие. Сильные и слабые электролиты. Равновесия в растворах слабых и сильных электролитов. Расчёт равновесных концентраций. Степень электролитической диссоциации. Понятие о ионной силе раствора и коэффициентах активности. Современные представления о кислотно-основном равновесии. Понятие кислот и оснований. Сила кислот и оснований. Понятие рН. Расчёт значений рН в растворах сильных кислот и оснований. Расчёт значений рН в растворах слабых кислот. Расчёт значений рН в растворах слабых оснований. Буферные системы и их свойства. Буферная ёмкость. Вычисление значений рН ацетатного буфера. Вычисление значений рН аммиачного буфера. Закон действующих масс и явление гидролиза солей. Расчёт значений рН растворов солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием, слабым основанием и сильной кислотой. Константа и степень гидролиза. Смещение

3

равновесия при гидролизе. Факторы, влияющие на степень гидролиза. Усиление и подавление гидролиза. Роль гидролиза в анализе. Гетерогенное равновесие. Применение закона действующих масс к гетерогенным процессам. Произведение растворимости. Связь между растворимостью и ПР. Использование правила ПР в анализе. Условия образования и растворения осадков. Факторы, влияющие на смещение гетерогенного равновесия. Применение процессов осаждения в анализе. Реакции комплексообразования в аналитической химии. Константа нестойкости комплекса. Использование комплексообразования для открытия, разделения и маскировки ионов. Окислительно-восстановительные

реакции

в

аналитической

химии.

Стандартный и равновесный потенциал. Уравнение Нернста. Влияние различных

факторов

на

величину

окислительно-восстановительного

потенциала. Задача и методы количественного анализа. Значение количественного анализа в почвоведении и агрохимии. Требования, предъявляемые к количественному анализу. Техника анализа (отбор средней пробы, взятие навески, переведение вещества в раствор). Гравиметрический анализ. Осаждаемая и весовая формы и требования, предъявляемые к ним. Влияние различных факторов на полноту осаждения. Выбор осадителя. Осадки, их образование, свойства и чистота. Требования, предъявляемые к осадкам. Влияние различных факторов на процессы осаждения. Условия образования аморфных и кристаллических осадков. Загрязнение осадков и борьба с ним. Виды соосаждения. Фильтрование и промывание осадков. Старение осадков. Расчёты в гравиметрическом анализе. Титриметрический анализ. Сущность метода. Классификация. Требования, предъявляемые к реакциям в титриметрическом анализе. Способы выражения концентрации растворов. Молярная, нормальная, процентная концентрации.

4

Титр раствора. Вычисление массы эквивалента в различных методах титриметрического анализа. Титрование. Рабочие растворы. Первичные и вторичные стандарты. Требования, предъявляемые к первичным стандартам. Приготовление стандартных растворов HCl, KMnO4, Na2S2O3. Метод кислотно-основного титрования. Приготовление рабочих растворов. Вычисление рН в различных точках для построения кривой титрования. Выбор индикатора для установления конечной точки титрования в методе кислотно-основного титрования. Интервал перехода окраски индикатора. Определение временной жёсткости воды методом кислотно-основного титрования. Практическое применение метода. Методы окислительно-восстановительного титрования. Классификация методов. Построение кривой титрования. Индикаторы. Перманганатометрия.

Приготовление

Первичные стандарты метода.

рабочих

растворов

метода.

Определение железа (условия, расчёты).

Иодометрия. Приготовление рабочих растворов метода. Определение меди (условия, расчет). Комплексонометрическое титрования.

титрование.

Металлохромные

комплексонометрического

титрования.

ЭДТА.

Построение

индикаторы. Применение

кривой Способы

комплексонов

для

определения общей жёсткости воды. Характеристика и теоретическое обоснование методов осадительного титрования.

Принцип

построения

кривой

титрования.

Способы

фиксирования точки эквивалентности. Индикаторы метода. Определение хлоридов. Потенциометрическое титрование и прямая потенциометрия. Электроды, используемые в методе. Потенциометрическое определение рН растворов, используемые электроды.

5

Теоретические основы фотометрии. Основной закон светопоглощения Бугера - Ламберта - Бера. Фотометрическое определение меди. Выбор оптимальных условий, расчёты. Ошибки в количественном анализе, классификация ошибок, источники ошибок. Оценка истинного значения измеряемой величины с помощью расчёта доверительного интервала при заданной надёжности. ПЛАН ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ Занятие 1. Изучение качественных реакций катионов 1, 2 и 3-й аналитических групп. Занятие 2. Анализ смеси катионов 1 - 3 аналитических групп. Занятие 3. Семинар 1. Изучение качественных реакций катионов 4, 5 и 6-й аналитических групп. Занятие 4. Анализ смеси катионов 4,5 и 6-й аналитических групп. Занятие 5. Изучение качественных реакций анионов. Занятие 6. Анализ сухой соли. Занятие 7. Гравиметрическое определение железа в растворе. Занятие 8. Семинар 2. Продолжение работы по определению железа. Занятие 9. Кислотно-основное титрование. 1) Приготовление раствора соляной кислоты 2) Установление точной концентрации раствора HCl Занятие 10.Семинар 3. Продолжение кислотно-основного титрования. 3) Определение содержания щёлочи в растворе 4) Определение карбонатной жёсткости воды Занятие11. Окислительно-восстановительное титрование. Перманганатометрия. 1) Определение концентрации рабочего раствора KMnO4 2) Определение содержания железа в растворе Занятие12. Семинар 4. Продолжение окислительно-восстановительного

6

титрования. Иодометрия. 1) Определение концентрации рабочего раствора Na2S2O3 2) Определение содержания меди в растворе Занятие 13. Осадительное титрование (показательное титрование хлоридов). Комплексонометрия: определение общей жёсткости воды. Занятие 14. Фотоколориметрический анализ: определение меди. Занятие 15. Зачёт. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ 1. РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ПЕРВОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 1.1. Р е а к ц и и к а т и о н а

К+

1) Гидротартрат натрия NaHC4H4O6 дает с растворами солей калия белый кристаллический осадок: KCl + NaHC4H4O6 → KHC4H4O6 ↓ + NaCl Для проведения реакции в пробирку налейте 4-5 капель раствора соли калия и

прибавьте столько же капель раствора гидротартрата натрия.

Перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой - выпадет белый кристаллический осадок. Убедитесь, что осадок кристаллический. После этого испытайте действие на осадок кислот и щелочей. Для этого взмутите раствор и разделите его на три пробирки. К первой пробирке прибавьте 1-2 капли щелочи, ко второй - сильной кислоты, к

третьей - 2 капли

дистиллированной воды и, перемешивая стеклянной палочкой, нагрейте на водяной бане. Что вы наблюдаете? Сделайте выводы. 2) Гексанитрокобальтат(III) натрия Na3[Co(NO2)6] дает с катионом К+ желтый осадок комплексной соли гексанитрокобальтата(III) калия-натрия: 2KCl + Na3[Co(NO2)6]→ 2NaCl + K2Na[Co(NO2)6]↓

7

К капле раствора соли калия прибавьте 1-2 капли раствора Na3[Co(NO2)6]. Образуется осадок ярко-желтого цвета, растворимый в сильных кислотах. Присутствие щелочей мешает реакции, так как щелочи, разлагая реактив, образуют темно-бурый осадок гидроксида кобальта Со(ОН)3. Следует иметь в виду, что катион NH4+ образует с гексанитрокобальтатом(III) натрия такой же осадок и поэтому мешает определению иона калия. 3) Микрокристаллоскопическая реакция. Гексанитрокупрат(II) натриясвинца Na2Pb[Cu(NO2)6] c катионами К+ образует кубические кристаллы черного или коричневого цвета состава К2Pb[Cu(NO2)6]: Na2Pb[Cu(NO2)6] + 2KCl → К2Pb[Cu(NO2)6]↓ + 2NaCl Для проведения опыта каплю раствора соли калия поместите на предметное стекло и досуха выпарьте его над плитой. После того, как соль остынет, обработайте ее реактивом гексанитрокупрата(II) натрия-свинца. Образование характерных кубических кристаллов наблюдают с помощью микроскопа. При проведении реакции следует иметь в виду, что рН раствора исходной соли должен быть равен 6-7. Этой реакции мешают ионы аммония, образующие с реактивом схожие кристаллы. 1.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Na+ 1) Дигидроантимонат калия KH2SbO4 образует с катионами Na+ белый кристаллический осадок дигидроантимоната натрия : NaCl + KH2SbO4 → NaH2SbO4↓ + KCl Возьмите 5-6 капель раствора соли натрия, прибавьте такой же объем раствора дигидроантимоната калия KH2SbO4 и потрите стенки пробирки стеклянной палочкой. Выпадет белый осадок. Убедитесь, что осадок кристаллический. При проведении опыта следует иметь в виду, что концентрация

натрия

должна

быть

достаточно

высокой,

поэтому

разбавленные растворы упаривают; среда должна быть нейтральной или

8

слабощелочной, т.к. кислоты разлагают дигидроантимонат калия KH2SbO4 с образованием аморфного осадка метасурьмяной кислоты HSbO3; реакцию надо вести на холоде. 2) Микрокристаллоскопическая реакция. Для ее проведения поместите на предметное стекло каплю раствора соли натрия. Осторожно выпарьте ее досуха. Охлажденный осадок обработайте каплей раствора уранилацетата UO2(CH3COO)2. Рассмотрите под микроскопом образовавшиеся правильной тетраэдрической или октаэдрической формы кристаллы натрийуранилацетата CH3COONa⋅UO2(CH3COO)2. 1.3. Р е а к ц и и к а т и о н а NH4+ 1) Щелочи разлагают соли аммония с выделением газообразного аммиака: NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O Для проведения эксперимента

на часовое стекло (или в пробирку)

поместите 2-3 капли раствора соли аммония и 3-4 капли раствора щелочи и слегка нагрейте. Обратите внимание на запах выделяющегося газа. Для обнаружения аммиака подержите над часовым стеклом влажную лакмусовую бумагу так, чтобы она не касалась жидкости и стекла. 2) Реактив Несслера (смесь комплексной соли K2[HgI4] и КОН) образует с катионом аммония красно-бурый осадок: NH4+ + 2[HgI4]2- + 4OH- → [OHg2NH2]I↓ + 7I- + 3H2O К капле раствора соли аммония добавьте 1-2 капли реактива Несслера, при этом выпадет осадок. Реакция очень чувствительная. Следует иметь в виду, что получаемый осадок растворим в солях аммония, поэтому реактив Несслера нужно брать в избытке. Кроме того, обнаружению катиона аммония мешают катионы Fe3+, Cr3+, Co2+, Ni2+ и т.д.

9

2. РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ВТОРОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 2.1. Д е й с т в и е г р у п п о в о г о р е а г е н т а Групповым реагентом 2-й аналитической группы катионов является соляная кислота НСl. Катионы Ag+, Pb2+, Hg22+ при взаимодействии с ней образуют труднорастворимые в воде и разбавленных кислотах осадки: Ag+ + Cl-→ AgCl↓ Pb2+ + 2Cl- → PbCl2↓ Hg22+ + 2Cl- → Hg2Cl2↓ Растворимость хлоридов различна. При температуре 1000С растворимость хлорида свинца увеличивается в три раза, в то время как растворимость хлоридов серебра и ртути практически не меняется. Это свойство используется для отделения катиона Pb2+ от катионов Ag+ и Hg22+. Хлорид ртути при взаимодействии с раствором аммиака образует хлорид димеркураммония, который неустойчив и разлагается на малорастворимый меркураммоний и металлическую ртуть, которая придает осадку черный цвет. Это позволяет отделить катион Hg22+ от катиона Ag+: Hg2Cl2 + 2NH4OH → [Hg2NH2]Cl↓ + NH4+ + Cl- + 2H2O [Hg2NH2]Cl↓ → [NH2Hg]Cl↓ + Hg↓ Хлорид серебра хорошо растворим под действием аммиака с образованием комплексной соли: AgCl + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H2O

10

2.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Ag+ Бромид и иодид калия KBr и KI образуют с катионом Ag+ бледно-желтый осадок бромида серебра AgBr и желтый осадок иодида серебра AgI: Ag+ + Br-→ AgBr↓ Ag+ + I- → AgI↓ 2.3. Р е а к ц и и к а т и о н а Pb2+ 1) Хромат калия K2CrO4 и бихромат калия K2Cr2O7 образуют с катионами Pb2+ малорастворимый хромат свинца желтого цвета: Pb2+ + CrO42- → PbCrO4↓ Хромат свинца растворим в гидроксидах, но нерастворим в уксусной кислоте. Подтвердите это экспериментально. 2) Ион I- образует с катионом Pb2+ желтый осадок: Pb2+ + 2 I- → PbI2↓ Реакцию следует проводить при рН 3-5. Следует иметь в виду, что в избытке КI осадок PbI2 растворяется с образованием комплекса K2[PbI4]. Проверьте растворимость полученного осадка PbI2. Для этого добавьте к части осадка несколько капель воды и нагрейте. Осадок частично растворяется, но при охлаждении вновь образуется в виде золотистых кристаллов. 2.4. Р е а к ц и и к а т и о н а Hg22+ Ион Hg22+ может быть восстановлен до металлической ртути. 1) Для этого к капле раствора соли одновалентной ртути нужно добавить 2-3 капли свежеприготовленного раствора хлорида олова SnCl2. При этом вначале образуется белый осадок, который при стоянии темнеет вследствие восстановления ионов ртути Hg22+ до металлической ртути:

11

Hg22+ + 2Cl- → Hg2Cl2↓ Hg2Cl2↓ + Sn2+ → 2Hg↓ + Sn4+ + 2Cl2) Восстановление Hg22+ возможно и с помощью металлической меди. Для этого на очищенную наждачной бумагой медную пластинку поместите каплю раствора соли

одновалентной ртути и дайте постоять. Через

некоторое время на пластинке образуется серое пятно - металлическая ртуть. Обмойте пластинку водой и протрите фильтровальной бумагой, пятно становится блестящим: Hg22+ + Cu → Cu2+ + 2Hg↓ Полученная ртуть должна быть удалена. 3. РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ТРЕТЬЕЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 3.1. Д е й с т в и е г р у п п о в о г о р е а г е н т а Групповым реагентом 3-й аналитической группы катионов является разбавленная серная кислота, которая образует с ионами Ba2+, Sr2+, Ca2+ осадки, нерастворимые в кислотах. Поскольку произведение растворимости сульфата кальция 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 и этанола. 3.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Ва2+ Бихромат калия дает с катионом бария желтый осадок хромата бария: Cr2O72- + H2O → 2CrO42- + 2H+ CrO42- + Ba2+ → BaCrO4↓

12

В осадок выпадает хромат бария, т.к. в растворе протекает взаимодействие ионов Cr2O72- с водой. Концентрация образующихся при этом хромат-ионов вполне достаточна для осаждения иона Ва2+ в виде BaCrO4. Следует иметь в виду, что при взаимодействии бихромата с водой образуются ионы водорода, придающие раствору кислую реакцию. Для более полного протекания реакции их надо связывать ацетатом натрия: CH3COONa + H+ → CH3COOH + Na+ В образовавшейся уксусной кислоте хромат бария нерастворяется. Для проведения эксперимента возьмите в пробирку 3 капли раствора соли бария, добавьте 3 капли раствора бихромата калия и 5 капель раствора ацетата натрия, нагрейте на водяной бане. Опишите свои наблюдения. Проведите аналогичные опыты с солью кальция. Опишите наблюдения. 3.3. Р е а к ц и и к а т и о н а Са2+ 1) Оксалат аммония и другие растворимые соли щавелевой кислоты образует с катионом кальция белый кристаллический осадок : Ca2+ + C2O42- → CaC2O4↓ В пробирку налейте 3 капли раствора соли кальция и добавьте каплю раствора уксусной кислоты, затем прилейте 3 капли раствора оксалата аммония и 1-2 капли раствора аммиака. Выпадает белый кристаллический осадок. Проведите аналогичный эксперимент с солями бария. Что вы наблюдаете? Проверьте растворимость оксалатов кальция и бария в растворах уксусной, соляной и азотной кислот. Опишите ваши наблюдения. 2) Микрокристаллоскопическая реакция. Для ее проведения одну каплю раствора соли кальция поместите на предметное стекло, добавьте каплю 2 н раствора серной кислоты и осторожно нагрейте над плитой до появления

13

белой каймы. По краям капли образуются игольчатые кристаллы CaSO4⋅2H2O в виде пучков или звездочек. При наличии в растворе катионов Ва2+ поступают следующим образом: в пробирку вносят 3-4 капли исследуемого раствора, добавляют 4 капли 2 н раствора серной кислоты, нагревают 5-6 минут на водяной бане, при этом ионы Ва2+ переходят в осадок, а ионы Са2+ остаются в растворе. Осадок отделяют

центрифугированием.

Каплю

центрифугата

помещают

на

предметное стекло и упаривают до появления белой каймы, а затем рассматривают полученные кристаллы под микроскопом. 4. АНАЛИЗ СМЕСИ КАТИОНОВ II - III ГРУПП Исследуемый раствор, содержащий смесь катионов трёх групп, может быть с осадком и без осадка. Осадок может содержать хлориды AgCl, PbCl2, Hg2Cl2, сульфаты BaSO4, CaSO4 или все вместе. Поэтому различают два случая : раствор с осадком и раствор без осадка. 4.1. Р а с т в о р б е з о с а д к а 1) В отдельной порции раствора открывают катион NH4+ нагреванием с раствором гидроксида натрия или с помощью реактива Несслера. 2) К исследуемому раствору добавляют 2 н раствор HCl, перемешивают стеклянной палочкой и центрифугируют. Осадок промывают водой, подкисленной

2

н

раствором

соляной

кислоты

(для

понижения

растворимости хлорида свинца). 3) К центрифугату, содержащему катионы Ba2+, Ca2+, K+, Na+, NH4+ и некоторое количество Pb2+, приливают 12-15 капель раствора сульфата аммония (NH4)2SO4, нагревают 5-6 мин на кипящей водяной бане, дают отстояться 10 мин и центрифугируют.

14

4) Осадок, полученный в п.3, может содержать BaSO4, CaSO4, PbSO4. Для удаления свинца осадок обрабатывают при нагревании 30 %-ным раствором ацетата аммония CH3COONH4 до полного растворения сульфата свинца. После этого оставшийся осадок сульфатов бария и кальция промывают два раза дистиллированной водой, переносят в фарфоровую чашку, добавляют 34 мл 10 н раствора K2CO3 и кипятят

5 мин. После охлаждения в

фарфоровую чашку добавляют 2 мл воды, перемешивают, дают отстояться и прозрачный слой жидкости сливают. Обработку карбонатом калия проводят 2-3 раза (до полного удаления ионов SO42-). После промывания осадок карбонатов бария и кальция растворяют в 10-12 каплях уксусной кислоты. 5) В растворе, полученном в п.4, обнаруживают ионы Ва2+ и Са2+. Для этого берут 3 капли раствора и прибавляют к ним 3 капли K2Cr2O7 и 3 капли ацетата натрия CН3СООNa. Образование осадка указывает на присутствие ионов Ва2+. Для их удаления к раствору добавляют избыток бихромата калия в присутствии ацетата натрия, перемешивают стеклянной палочкой, дают постоять 2-3 мин и осадок отделяют. Оставшийся раствор может содержать ионы Са2+. Для их обнаружения к раствору добавляют несколько капель (NH4)2C2O4. Появление белого кристаллического осадка указывает на наличие ионов Са2+. 6) Центрифугат, полученный в п.3, может содержать ионы K+, Na+, NH4+, частично Ca2+. Их обнаружение можно проводить дробным методом. Для этого вначале удаляют ионы Са2+ из одной порции центрифугата действием К2СО3. Осадок СаСО3 отфильтровывают, а в фильтрате открывают катионы Na+ действием KH2SbO4. Из другой порции центрифугата ионы Са2+ удаляют действием Na2CO3. Осадок СаСО3 тоже отфильтровывают и отбрасывают, а из фильтрата удаляют катион аммония. Для этого полученный фильтрат помещают в тигель или фарфоровую чашку, выпаривают досуха и прокаливают.

После

охлаждения

содержимое

тигля

обрабатывают

несколькими каплями дистиллированной воды. Операцию прокаливания повторяют несколько раз. После этого проверяют на полноту удаления солей

15

аммония с помощью реактива Несслера и открывают катионы К+ действием Na3[Co(NO2)6] или NaHC4H4O6. 7) Осадок, полученный в п.2, может содержать хлориды AgCl, Hg2Cl2, PbCl2. Для отделения ионов свинца осадок необходимо 2-3 раза обработать горячей водой и отцентрифугировать. При этом хлорид свинца PbCl2 переходит в раствор, а хлориды серебра и ртути остаются в осадке. 8) Для открытия иона свинца к 3-5 каплям центрифугата из п.7 добавьте такое же количество KI - образуется жёлтый осадок иодида свинца PbI2, который при нагревании растворяется, а при охлаждении вновь выпадает в виде золотисто-жёлтых кристаллов. 9) К осадку, полученному в п.7, прилейте 5-7 капель раствора аммиака и перемешайте. Если присутствует катион Hg22+, то осадок чернеет. Хлорид серебра под действием аммиака переходит в раствор в виде комплексной соли, а соль [HgNH2]Cl и ртуть остаются в осадке и дают чёрный цвет. Отцентрифугируйте осадок и отбросьте его. Центрифугат разделите на две части и к одной из них прилейте раствор KI, а к другой - азотной кислоты. При наличии катиона Ag+ в первой пробирке выпадет жёлтый осадок иодида серебра AgI, во второй - белый осадок хлорида серебра. В обоих случаях происходит разрушение комплекса. 4.2. Р а с т в о р с о с а д к о м 1) В отдельной пробе раствора открывают катион NH4+, нагревая его с щёлочью. 2) К исследуемому раствору с осадком добавляют, помешивая, 2 н раствор HCl

и

проверяют

центрифугированием

на и

полноту

промывают

осаждения. один

раз

Осадок водой,

отделяют

подкисленной

несколькими каплями соляной кислоты (для понижения растворимости хлорида свинца). Осадок может содержать соли AgCl, Hg2Cl2, PbCl2, PbSO4,

16

BaSO4, CaSO4, а центрифугат - катионы Ba2+, Ca2+, K+, Na+, NH4+, Pb2+. Центрифугат можно исследовать, как указано в инструкции по анализу смеси 1,2,3 групп катионов без осадка. 3) Осадок, полученный в п.2, промывают 3-4 раза горячей водой (нагретой до кипения); раствор собирают и определяют в нём Pb2+ частными реакциями (например, с KI). 4) После отделения свинца к осадку из п.3 прибавляют 10-12 капель 25%ного раствора гидроксида аммония и перемешивают. При этом хлорид серебра раство-ряется, переходя в комплексную соль [Ag(NH3)2]Cl, а хлорид ртути Hg2Cl2 даёт осадок ([HgNH2]Cl + Hg) чёрного цвета. Быстрое почернение смеси от действия гидроксида аммония указывает на наличие ртути. Осадок, содержащий соединения ртути, а также сульфаты свинца, кальция

и

бария,

отделяют

центрифугированием.

В

центрифугате,

содержащем соль [Ag(NH3)2]Cl, открывают катион Ag+ (например, добавляя KI или HNO3). 5) Осадок из п.4 2-3 раза обрабатывают аммиаком для удаления из него ионов серебра (до тех пор, пока центрифугат не даст отрицательную реакцию на катион серебра). После этого осадок промывают водой, затем добавляют 15

капель

30%-ного

ацетата

аммония

CH3COONH4,

перемешивают

стеклянной палочкой и нагревают на водяной бане 3-4 мин. При этом сульфат свинца PbSO4 и хлорид меркураммония [HgNH2]Cl растворяются. Осадок,

содержащий

сульфаты

кальция

и

бария,

отделяют

центрифугированием и исследуют так, как указано в инструкции по анализу смеси 1,2,3 групп катионов без осадка (4.1 п.4 и 5). В отдельных порциях центрифугата определяют катион Pb2+, при помощи хромата калия или иодида калия, и катион Hg22+ - восстановлением его до свободной ртути. 5. РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ЧЕТВЁРТОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

17

5.1. Д е й с т в и е г р у п п о в о г о р е а г е н т а Групповым реагентом на катионы четвёртой группы является гидроксид натрия или гидроксид калия в избытке. Для проверки действия группового реагента возьмите три пробирки и внесите в каждую по 5 капель раствора соответствующей соли катионов Al3+, Cr3+, Zn2+, добавьте по 5 капель раствора гидроксида калия КОН, перемешайте стеклянной палочкой, отметьте образование и цвет осадков, напишите уравнения химических реакций. После этого налейте в каждую из пробирок по 6-7 капель раствора гидроксида калия (избыток), перемешайте стеклянной палочкой и проверьте растворение осадков в избытке реактива. 5.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Al3+ 1) Ализарин С14H6O2(OH)2 образуют в аммиачной среде с Al(OH)3 трудноастворимое соединение ярко-красного цвета, называемое алюминиевым лаком. Реакцию выполняют капельным методом. Для этого на полоску фильтровальной бумаги нанесите 1-2 капли раствора хлорида алюминия и подержите затем 1-2 минуты над склянкой с концентрированным раствором аммиака. При этом катион А13+ осаждается в виде гидроксида А1(ОН)3. На полученное влажное пятно поместите каплю спиртового раствора ализарина и снова подержите в парах аммиака. В присутствии А13+ проявляется розовое кольцо на фиолетовом фоне. Этот фон представляет собой окраску ализарина, принимаемую им в щелочной среде. Бумагу осторожно подсушите над плитой. При этом аммиак улетучивается и фиолетовая окраска ализарина переходит в жёлтую, свойственную ему в кислой среде и не мешает наблюдению окраски алюминиевого лака.

18

Al

HO O

OH

O

OH O

OH Al(OH)3

OH

+ -H2O

O

O

Следует иметь в виду, что подобные окрашенные лаки дают с ализарином и другие катионы. Поэтому их необходимо отделять от А13+. Это достигается применением пропитки из K4[Fe(CN)6], с которым мешающие катионы (Cr3+, Zn2+, Fe3+ и др.) дают малорастворимые гексацианоферраты(ΙΙ). Для этого на полоску фильтровальной бумаги наносят каплю раствора K4[Fe(CN)6]. В центр влажного пятна помещают каплю исследуемого раствора, содержащего А13+ и мешающие катионы. Если в растворе имеются мешающие реакции катионы, то в центре пятна появляется осадок из малорастворимых гексацианоферратов(ΙΙ). Чтобы вымыть из него адсорбированные А13+-ионы, нужно осторожно нанести на осадок каплю воды. Далее реакцию определения А13+ вести по описанной выше методике. 2) Для определения Al3+ с помощью алюминона налейте в пробирку 3-4 капли анализируемого раствора, добавьте 3-4 капли 2 н раствора уксусной кислоты и 2-4 капли 0,1%-ного раствора алюминона. Пробирку поместите в водяную баню, нагрейте, хорошо перемешайте и добавьте по каплям 2 н раствор аммиака, а затем внесите 2-3 капли 2 н раствора карбоната аммония. При наличии иона Al3+ раствор окрашивается в красный цвет или появляется красный осадок алюминонового лака. Al(OH)2 O

COO COONH4 HO

C

OH

19

5.3. Р е а к ц и и к а т и о н а Cr3+ Реакции обнаружения хрома основаны на окислении катиона Cr3+ в Cr(VI), которые могут протекать в щелочной и кислой средах. 1) Для окисления Cr3+ в щелочной среде к 2-3 каплям раствора соли Cr3+ прибавьте

4-5 капель 2 н раствора NaOH, 2-3 капли 3%-ного раствора

перекиси водорода Н2О2 и нагрейте на водяной бане несколько минут до тех пор, пока зелёная окраска раствора не перейдёт в жёлтую. Перекись водорода можно заменить перекисью натрия. Cr3+ + 2OH- → CrO2- + 2H+ CrO2- + H2O2 + 2OH- → CrO42- + 2H2O 2) Перманганат калия в кислой среде окисляет Cr3+ до Cr2O72-.

К

5-6 каплям раствора соли Cr3+ добавляют три капли 2 н раствора H2SO4, 5-6 капель раствора KMnO4 и осторожно нагревают на плите. 10Cr3+ + 6MnO4- + 11H2O → 5Cr2O72- + 6Mn2+ + 22H+ При большом избытке KMnO4 реакция сопровождается образованием бурого осадка марганцовистой кислоты H2MnO3 (MnO(OH)2). Раствор над осадком имеет жёлто-оранжевую окраску. 2MnO4- + 3Mn2+ + 7H2O → 5MnO(OH)2 + 4H+ 3) Образование надхромовой кислоты. Перекись водорода образует с Cr2O72--ионами в кислой среде надхромовую кислоту H2CrO6. Cr2O72- + 4H2O2 + 2H+ → 2H2CrO6 + 3H2O К раствору бихромата добавьте несколько капель 2 н раствора серной кислоты, а затем прилейте 8-10 капель амилового спирта или диэтилового эфира и несколько капель Н2О2. При этом образуется надхромовая кислота, которая при взбалтывании переходит в слой амилового спирта или другого органического растворителя, окрасив его в синий цвет. В водных растворах

20

надхромовая кислота неустойчива, в среде же органических растворителей её устойчивость повышается. 5.4. Р е а к ц и и к а т и о н а Zn2+ Дитизон

(дифенилтиокарбазон),

применяемый

в

виде

раствора

в

хлороформе или четырёххлористом углероде, образует с ионами Zn2+ внутрикомплексную соль, окрашенную в малиново-красный цвет. Реакция позволяет открывать данной реакцией ион Zn2+ в присутствии других ионов. Для проведения реакции налейте в пробирку 2-3 капли раствора соли Zn2+, добавьте 5 капель 2 н раствора гидроксида натрия. Выпавший осадок (если он образуется) отцентрифугируйте. Каплю центрифугата поместите на предметное стекло и обработайте 2-3 каплями раствора дитизона в хлороформе, перемешивайте стеклянной палочкой до тех пор, пока не испарится весь растворитель. При наличии катиона Zn2+ водный раствор приобретает розовую или красную окраску. C6 H5

N=N C6H5 Zn2+ + S C

-2H+ NH

NH

NH

C

C6H5 C6H5

Zn

N S

N= N

S

N

NH

C6H5

C N=N

C6H5

При отсутствии его можно наблюдать появление жёлтой окраски, вызванной образованием дитизоната натрия. Если окрашивание наблюдается только в слое растворителя, то это ещё не говорит о присутствии катиона Zn2+. 6. РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ПЯТОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 6.1. Д е й с т в и е г р у п п о в о г о р е а г е н т а

21

Гидроксиды катионов пятой группы не обладают амфотерностью и не образуют

растворимых

аммиачных

комплексов.

Они

количественно

осаждаются избытком гидроксидов КОН или NaOH, которые и являются групповым реагентом. Для проверки действия группового реагента возьмите четыре пробирки и внесите в каждую по 5 капель раствора соответствующей соли катионов Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, добавьте по 5 капель раствора гидроксида калия КОН, перемешайте стеклянной палочкой, отметьте образование и цвет осадков и напишите уравнения химических реакций. Проверьте осадок на растворимость в избытке щёлочи и 25%-ного раствора аммиака. 6.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Fe2+ 1) Гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6] даёт с катионом Fe2+ синий осадок турнбулевой сини: Fe2+ + [Fe(CN)6]3-→ Fe3+ +[Fe(CN)6]44Fe3+ +3[Fe(CN)6]4-→ Fe4[Fe(CN)6]3↓ Осадок не растворяется в кислотах. Реакцию лучше проводить при

рН 3.

Другие катионы 5-й группы проведению реакции не мешают. 2) Диметилглиоксим (реактив Чугаева) образует с катионом Fe2+ комплексную соль карминово-красного цвета : O H3C

C

Fe2+ + H3C

C

H3C

NOH

N

O N

C

CH3

N

C

CH3

Fe

-2H+

NOH

C

H

H3C

C

N O

H

O

Для проведения эксперимента на предметное стекло поместите каплю анализируемого раствора, добавьте каплю реактива и каплю гидроксида аммония (реакция проводится в аммиачной среде при рН≈9). В присутствии

22

катиона Fe2+ раствор окрашивается в карминово-красный цвет. Обнаружению иона Fe2+ мешают катионы Mn2+, Ni2+. 3) α,α‘-дипиридил образует с Fe2+ устойчивое комплексное соединение розово-красного цвета. Реакция протекает в кислой среде при рН 1-2, большие количества Fe3+ маскируют добавлением нескольких кристаллов NaF или KF. К 1-2 каплям подкисленного анализируемого раствора добавляют 1-2 капли раствора α,α‘-дипиридила и фторид (если присутствуют ионы Fe3+). Наблюдают появление окраски раствора. 2+

N Fe2+ +

N Fe

N

N 3

6.3. Р е а к ц и и к а т и о н а Fe3+ 1) Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6] образует с катионом Fe3+ тёмно-синий осадок берлинской лазури Fe4[Fe(CN)6]3, состав которой по данным рентгено-структурного анализа идентичен турнбулевой сини (см.6.2.1)). Реакцию лучше вести в слабокислых растворах. Для этого возьмите в пробирку 2-3 капли раствора соли железа Fe3+, добавьте 3-4 капли дистиллированной воды, 1-2 капли 2 н раствора соляной кислоты и 2 капли раствора K4[Fe(CN)6]. Образуется синий осадок или окрашивание. Другие катионы не мешают проведению реакции. 2) Роданид аммония NH4SCN образует с катионом Fe3+ роданид железа кроваво-красного цвета. Состав образующегося комплекса непостоянен и в зависимости от концентрации ионов Fe3+ и SCN- может колебаться от [Fe(SCN)]2+ до [Fe(SCN)6]3-. Fe3+ + 3SCN- → [Fe(SCN)3]

23

Наличие ионов Fe2+ не мешает проведению реакции. Налейте в пробирку 23 капли раствора соли Fe3+, прибавьте 4 капли воды и 2 капли насыщенного раствора

роданида аммония или калия. Обратите внимание на окраску

раствора. 6.4. Р е а к ц и и к а т и о н а Mn2+ Очень большое значение для обнаружения катиона Mn2+ имеет реакция окисления катиона Mn2+ в анион MnО4-, который имеет характерную малиновую окраску. Реакция окисления позволяет открывать Mn2+ в присутствии катионов всех аналитических групп. В качестве окислителя можно использовать любой с окислительно-восстановительным потенциалом выше 1,51 В. 1) Окисление оксидом свинца. 2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ → 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O Возьмите в пробирку немного оксида свинца PbO2, добавьте туда 5-7 капель 2 н раствора азотной кислоты (для создания рН≤2) и нагрейте. Через 1-2 минуты отцентрифугируйте PbO2 и обратите внимание на окраску раствора. Если раствор стал малиновым, то оксид свинца содержит следы марганца и для опыта непригоден. Если же окраска отсутствует, прибавьте каплю разбавленного раствора соли Mn2+ (только не хлорид!), перемешайте и снова немного нагрейте. При выполнении этой и следующей реакций необходимо прибавлять очень немного раствора соли Mn2+, т.к. избыток её восстанавливает образовавшийся MnО4- до MnО(ОН)2. 2) Окисление персульфатом аммония (NH4)2S2O8 проводится в присутствии катализатора AgNO3. 2Mn2+ + 5S2O82- + 8H2O

AgNO3

2MnO4- + 10SO42- + 16H+

Возьмите немного персульфата аммония и поместите в пробирку, прибавьте 8 капель 2н раствора азотной кислоты, 2 капли раствора нитрата

24

серебра и нагрейте. В нагретую смесь внесите на палочке разбавленного раствора, испытуемого на катион Mn2+, и перемешайте. Если окраска слабая, то можно ещё прибавить исследуемого раствора. Если же, наоборот, выпадает бурый осадок MnО(ОН)2, то, следовательно, концентрация катиона Mn2+ слишком велика. В этом случае опыт повторите, разбавив исследуемый раствор водой (1 капля раствора и 4 капли воды) и нагрейте. 6.5. Р е а к ц и и к а т и о н а Mg2+ 1) Гидрофосфат натрия Na2HPO4 даёт с катионом Mg2+ в присутствии гидроксида и хлорида аммония белый кристаллический осадок фосфата магния-аммония: Mg2+ + HPO42- + NH4OH → MgNH4PO4↓ + Н2О Для выполнения реакции возьмите 3-4 капли раствора соли магния и смешайте с 4-6 каплями 2 н раствора соляной кислоты

и 3-5 каплями

раствора гидрофосфата натрия Na2HPO4. После этого прибавьте к раствору по одной капле 2 н раствора аммиака, перемешивая раствор после каждой капли. Вначале аммиак нейтрализует прибавленную кислоту, причём образуется

хлорид

аммония

NH4Cl,

гидроксида

магния

Mg(OH)2.

После

препятствующий окончания

образованию

реакции

выпадает

характерный белый кристаллический осадок - фосфат магния-аммония MgNH4PO4. Следует иметь в виду, что избыток катионов NH4+ мешает выпадению осадка MgNH4PO4. Катионы всех аналитических групп, кроме первой, могут мешать проведению реакции. Äëÿ ìèêðîêðèñòàëëè÷åñêîãî îáíàðóæåíèÿ Mg2+ â âèäå MgNH4PO4 ïîìåñòèòå êàïëþ àíàëèçèðóåìîãî ðàñòâîðà íà ïðåäìåòíîå ñòåêëî. Ê íåé ïðèáàâüòå èç êàïèëëÿðíîé ïèïåòêè ñíà÷àëà êàïëþ ðàñòâîðà NH4Cl, êàïëþ êîíöåíòðèðîâàííîãî ðàñòâîðà àììèàêà è, çàòåì, âíåñèòå

êðèñòàëëèê

ãèäðîôîñôàòà

íàòðèÿ

Na2HPO4.

Ïðåäìåòíîå

ñòåêëî

ðåêîìåíäóåòñÿ îñòîðîæíî íàãðåòü, ïðè ýòîì îáðàçóþòñÿ êðèñòàëëû, âèä êîòîðûõ ðàññìàòðèâàþò ïîä ìèêðîñêîïîì.

25

2) Магнезон Ι (или ΙΙ) - n-нитробензолазорезорцин способен в щелочной среде адсорбироватья на осадке Mg(OH)2, меняя при этом краснофиолетовую окраску на синюю. Mg(OH)2 + O2N

N

N

OH

-H2O

O2N

HO

N HO

N Mg

OH O

Для выполнения реакции на предметное стекло поместите 1-2 капли анализируемого на катион Mg2+ раствора и добавьте 1-2 капли щелочного раствора реактива. Появляется синяя окраска или синий осадок. Если раствор имеет сильнокислую реакцию, то появляется жёлтая окраска. В данном случае к раствору надо добавить несколько капель 2 М NaOH. Соли аммония препятствуют осаждению Mg(OH)2, поэтому их предварительно удаляют. 7. РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ШЕСТОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 7.1. Д е й с т в и е г р у п п о в о г о р е а г е н т а Групповым реагентом на катионы шестой группы является гидроксид аммония в избытке. 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%-ного раствора аммиака, перемешайте стеклянной палочкой. Обратите внимание на цвет осадков, затем добавьте в каждую пробирку по 6 капель концентрированного раствора аммиака, снова перемешайте стеклянной палочкой, кроме того, добавьте в растворы , содержащие катионы Hg2+ и Co2+, несколько кристаллов хлорида аммония NH4Cl. Сравните цвет осадков с окраской растворов комплексных солей. Напишите уравнения реакций. 7.2. Р е а к ц и и к а т и о н а Cu2+

26

1) Металлические алюминий, железо и цинк восстанавливают катион Cu2+ до свободного металла, имеющего вид красной губчатой массы. Напишите уравнения реакций. Для проведения эксперимента на обезжиренную и зачищенную

металлическую

пластину

(алюминиевую,

железную

или

цинковую) нанесите каплю раствора меди, подкисленного серной кислотой. Через некоторое время появляется красноватое пятно меди. Нужно иметь в виду, что в присутствии азотной кислоты выделение меди не происходит. 2) Йодид калия окисляется солями меди (II) с выделением свободного йода. Одновременно выпадает малорастворимый осадок йодида меди (I): 2Cu2+ + 4I- → 2CuI↓ + I2 7.3. Р е а к ц и и к а т и о н а Cd2+ Сероводород (или сероводородная вода), в не слишком сильно кислых, а также в нейтральных и в щелочных растворах (при рН≥0,5) образует жёлтый осадок CdS, нерастворимый в щелочах. Открытию катиона Cd2+ мешают другие катионы шестой группы. Cd2+ + S2- → CdS↓ 7.4. Р е а к ц и и к а т и о н а Hg2+ Соли ртути ядовиты! Иодид калия образует с Hg2+ оранжево-красный осадок HgI2. В избытке реагента осадок растворяется с образованием устойчивого комплексного иона:

HgI2↓

+

2I- →

[ HgI4]2-

Если к полученному раствору прибавить каплю раствора аммиака или какойлибо соли аммония и несколько капель концентрированного раствора щёлочи, то будет протекать известная реакция Несслера с выпадением характерного красно-бурого осадка иодида меркураммония.

27

7.5. Р е а к ц и и к а т и о н а Со2+ Роданид аммония NH4SCN или калия KSCN образует с катионом Со2+ комплексную соль синего цвета: [Co(SCN)4] 2-

-

Co2+ + 4SCN

Для проведения реакции к 3-4 каплям раствора соли Со2+ прибавьте 10-12 капель насыщенного раствора и несколько кристаллов твёрдой соли роданида аммония, а также 6-8 капель амилового (или изоамилового) спирта. В его присутствии чувствительность реакции повышается, т.к. образующееся комплексное соединение более растворимо в амиловом спирте, чем в воде. Образовавшиеся [Co(SCN)4]2--ионы окрашивают кольцо растворителя в интенсивно синий цвет. Проведению реакции мешает присутствие катионов Cu2+, Fe3+. 7.6. Р е а к ц и и к а т и о н а Ni2+ Диметилглиоксим (реактив Чугаева) в аммиачной среде даёт с катионом Ni2+ осадок внутрикомплексной соли: H

O H3C

C

NOH

Ni2+ + C

H3C

NOH

H3C -2H+

C

N

этой

диметилглиоксимом фильтровальную

реакции

H3C

мешают

растворимые

бумагу

нанесите

N

C

CH3

N

C

CH3

Ni C

N O

Проведению

O

одну

Fe3+,

ионы

комплексы

O

H

образующие

красного

каплю

раствора

цвета.

с На

Na2HPO4.

Образующийся осадок FePO4 (если раствор загрязнён ионами Fe3+) остаётся в центре пятна, а лучше растворимый Ni3(РО4)2 - на периферии. Обведите вокруг пятна капилляром с диметилглиоксимом. После этого бумагу

28

обработайте аммиаком (подержите над склянкой с концентрированным аммиаком). На бумаге появляется розовое кольцо или пятно, указывающее на присутствие ионов

никеля.

8. АНАЛИЗ СМЕСИ КАТИОНОВ ЧЕТВЁРТОЙ, ПЯТОЙ И ШЕСТОЙ ГРУПП. ХОД АНАЛИЗА ДРОБНЫМ МЕТОДОМ При исследовании смеси катионов IV-VI групп целесообразно применять дробный ход анализа, так как каждый из ионов может быть обнаружен из отдельных проб в присутствии остальных катионов. Катион Fe2+ можно открыть раствором K3[Fe(CN)6] в кислой среде или α,α′- дипиридилом. Катион Fe3+ можно обнаружить действием K4[Fe(CN)6]. Катион Al3+ открывают реакцией с ализарином, используя K4[Fe(CN)6] äëÿ ñâÿçûâàíèÿ ïðèñóòñòâóþùèõ êàòèîíîâ, или при помощи алюминона. Катион Cr3+ открывают окислением до H2CrO6. В пробирку поместите 3-4 капли исследуемого раствора, прилейте 5-7 капель 2 н раствора гидроксида калия и 3-4 капли 3%-ного раствора перекиси водорода и нагрейте на водяной бане, пока зелёная окраска не перейдёт в жёлтую. Половину полученного раствора перенесите в другую пробирку, охладите и добавьте 2 н раствор азотной кислоты до кислой реакции на лакмус, снова добавьте 2 капли перекиси водорода Н2О2, 5 капель изоамилового спирта и взболтайте. Образование синего кольца на поверхности раствора говорит о наличии катиона Cr3+ в исследуемом растворе. Катион Zn2+ открывают при помощи дитизона. Для этого в фарфоровую чашку налейте 2-3 капли испытуемого раствора, 3 мл ацетатной буферной смеси, 4-5 капель 1 н раствора тиосульфата натрия и прибавьте 1 мл раствора дитизона в хлороформе, снова перемешайте. При наличии катиона Zn2+ слой растворителя приобретает красную окраску.

29

Катион Mg2+ удобно открывать при помощи магнезона Ι или магнезона ΙΙ, а

также

микрокристаллоскопической

реакцией

гидрофосфата

натрия

Na2HPO4. Катион Mn2+ определяют реакцией окисления до иона MnO4-. В качестве окислителя можно использовать любой окислитель с окислительновосстанови-тельным потенциалом выше 1,51 В, например, PbO2

или

(NH4)2S2O8. Катион

Со2+

легко

обнаруживается

капельным

методом

на

фильтровальной бумаге концентрированным раствором роданида аммония. Проведению реакции мешает присутствие катионов Cu2+,

Fe3+. В их

присутствии Со2+ можно открыть следующим образом. На полоску фильтровальной бумаги нанесите каплю концентрированного раствора роданида аммония, а на полученное пятно - одну каплю испытуемого раствора, затем бумажку подержите в парах аммиака (над горлышком склянки с концентрированным раствором аммиака) и подсушите над плиткой. Если имеется катион Со2+, то периферическая часть пятна окрасится в интенсивно-синий цвет. Катион Ni2+ можно обнаружить реакцией Чугаева. Проведению этой реакции мешают ионы Fe3+, образующие с диметилглиоксимом растворимые комплексы красного цвета. На фильтровальную

бумагу нанесите одну

каплю раствора Na2HPO4. Образующийся осадок FePO4

(если раствор

загрязнён ионами Fe3+) остаётся в центре пятна, а лучше растворимый Ni3(РО4)2 - на периферии. Обведите вокруг пятна

капилляром с

диметилглиоксимом. После этого бумагу обработайте аммиаком (подержите над склянкой с концентрированным аммиаком). На бумаге появляется розовое кольцо или пятно, указывающее на присутствие ионов никеля. Катион Cd2+ открывают с помощью сероводорода. Для этого в пробирку налейте 2-3 капли испытуемого раствора, добавьте 3-4 капли 2 н раствора серной кислоты, добавьте 1-2 кристаллика тиосульфата натрия подержите 5

30

минут на кипящей водяной бане и отцентрифугируйте. Затем на полоску фильтровальной бумаги нанесите 2-3 капли центрифугата и подержите над склянкой с сероводородной водой. Появление жёлтого окрашивания говорит о наличии катиона Cd2+. Катион Cu2+ открывают действием раствора аммиака.

Для этого в

фарфоровую чашку поместите 4-5 капель исследуемого раствора, осторожно выпарьте досуха на асбестовой сетке, охладите и на периферическую часть пятна нанесите каплю концентрированного раствора аммиака. Появление интенсивного сине-фиолетового окрашивания говорит о присутствии катиона меди.

Содержание Программа по аналитической химии ............................................... 3 План лабораторных занятий ..............................................................6 Качественный анализ 1. Реакции катионов первой аналитической группы..................... 7 2. Реакции катионов второй аналитической группы ......................10 3. Реакции катионов третьей аналитической группы .....................12 4. Анализ смеси катионов первой, второй, третьей групп. ............14 5. Реакции катионов четвертой аналитической группы..................18 6. Реакции катионов пятой аналитической группы ........................22 7. Реакции катионов шестой аналитической группы ......................27 8. Анализ смеси катионов четвертой, пятой и шестой групп.

31

Ход анализа дробным методом .....................................................29