TEMAT I CEL ĆWICZENIA: Identyfikacja wybranych kationów

DATA: 07.11.2005

PODSTAWY TEORETYCZNE:

Związki nieorganiczne w roztworach wodnych mają tendencję do dysocjacji, czyli rozpadania się na jony (dodatnie - kationy i ujemne - aniony).

Np.

Powodowane jest to polarną budową cząsteczek wody. Analiza jakościowa polega na działaniu odpowiednimi odczynnikami (reagującymi z badanymi jonami) pozwalając w ten sposób jednoznacznie zidentyfikować próbkę. Reakcje, w których następuje zmiana zabarwienia, bądź wytrącenie się osadu lub pęcherzyków gazu nazywamy charakterystycznymi. Takie reakcje zawsze zapisujemy w postaci jonowej,

np.
(co odczytujemy jako: „w wyniku reakcji jonów: siarczanowego i ołowiowego wytrąca się biały osad w postaci drobnych elementów opadających na dno probówki”).

W poniższej tabeli przedstawione są właśnie przykłady reakcji charakterystycznych pozwalających wykryć podane kationy:

Odczynnik	Reakcja	Efekt
Kation wapniowy Ca^2+
(NH4)2CO3		biały osad
NaOH		biały osad
kation żelazawy, Fe2+
NaOH Na powietrzu utlenia się		zielony osad czerwonobrunatny osad
Kation żelazowy, Fe3+
NaOH		czerwonobrunatny osad
KSCN (rodanek potasowy)		krwistoczerwona barwa roztworu
kation glinowy, Al3+
NaOH, NH4OH nadmiar NaOH nadmiar NH4OH		biały osad rozpuszczanie osadu osad się nie rozpuszcza
kation miedziowy, Cu2+
NaOH		niebieski osad
kation amonowy, NH4+
NaOH		gaz o charakterystycznym zapachu (amoniak)
kation ołowiawy, Pb2+
HCl		biały osad
KI		żółty osad
K2CrO4		żółty osad
kation barowy, Ba2+
H2SO4		biały osad
K2CrO4		żółty osad
(NH4)2CO3 mocne kwasy		biały osad rozpuszczanie osadu

PRZEBIEG:

Dla każdej probówki napełnionej badaną cieczą przebieg badań był podobny. Został on zawarty w poniższej tabeli. Do każdej probówki w której przeprowadzałem testy wlewałem około 0,5-1 cm3 badanej cieczy. Na podstawie reakcji charakterystycznych oceniałem w trakcie prób zawartość probówki. Kolumna reakcja charakterystyczna uściśla efekt charakterystycznej reakcji w wypadku, gdy mogą zaistnieć wątpliwości. (symbolem ---- oznaczyliśmy brak konieczności przeprowadzania danego testu, wynikający z jednoznacznego określenia badanego kationu w poprzednich próbach).

Próbka	+HCl	+NaOH	nadmiar czynnika	zapach	reakcja charakterystyczna
I	brak osadu	osad	rozpuszczanie osadu	----------	-------------------
II	brak osadu	brak osadu	----------------	amoniak wyczuwalny	-------------------
III	brak osadu	osad	rozpuszczanie osadu	----------	-------------------
IV	osad	---------	----------------	----------	-------------------
V	brak osadu	osad	----------------	----------	+NaOH ->osad czerwonobrunatny

WYNIKI:

Próbka	Wynik
I	Al^3+
II	NH4^+
III	Al^3+
IV	Pb^2+
V	Fe^2+

BIBLIOGRAFIA: Ćwiczenia laboratoryjne z chemii budowlanej, praca zbiorowa pod red. Lecha Czarneckiego, OWPW 1999

---