ANALIZA KATIONÓW IV i V GRUPY ANALITYCZNEJ, Studia, Chemia


ANALIZA KATIONÓW IV i V GRUPY ANALITYCZNEJ:

GRUPA IV:

Do IV grupy analitycznej kationów (siarczkoamonowej) zalicza się jony: Al3+, Cr3+, Fe3+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Zn2+,
których siarczki (lub wodorotlenki: chromu (III) i glinu) są nierozpuszczalne w wodzie, natomiast łatwo rozpuszczalne w rozcieńczonych kwasach (w odróżnieniu od siarczków kationów grupy I i III).

Reakcje jonu Al3+:

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Jony S2- wytrącają z roztworów zawierających jony Al3+ nie siarczek, lecz trudniej rozpuszczalny biały, koloidowy osad wodorotlenku glinu.

2Al3+ + 3S2- + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Al3+ biały, amfoteryczny wodorotlenek glinu Al(OH)3 rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.

Al3+ + 3OH- -> Al(OH)3

w nadmiarze

Al(OH)3 + OH- -> [Al(OH4)]-

  1. Amoniak NH3 · H2O

Amoniak wytrąca galaretowaty osad wodorotlenku glinu Al(OH)3, nieznacznie rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika

Al3+ + 3 (NH3 · H2O) -> Al(OH)3 + 3NH4+

  1. Octan sodu CH3COONa

Odczynnik ten nie wytrąca osadu ze stężonych roztworów soli glinu, natomiast z rozcieńczonych obojętnych roztworów po zagotowaniu wytrąca się obfity osad diwodorotlenku octanu glinu.

Al2(SO4)3 + 6 CH3COONa -> 2Al(CH3COO)3 + 3Na2SO4

2Al(CH3COO)3 + 2H2O -> Al(OH)2CH3COO + 2CH3COOH

  1. Wodoroortofosforan (V) disodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Al3+ biały galaretowaty osad ortofosforanu (V) glinu

Al3+ + HPO42- -> AlPO4 + H+

  1. Węglany: amonu i metali alkalicznych (NH4)2CO3 i K3CO3

Jony CO32- wytrącają z roztworów zawierających jony Al3+ biały osad Al(OH)3 rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.

3 CO32- + 3H2O -> 3CO3 + 6OH-

2Al3+ + 6OH- -> 2Al(OH)3

2Al3+ + CO32- + 3H2O -> 3CO2 + 2Al(OH)3

2CrO42- + 2H+ -> Cr2O72- + H2O

żółty pomarańczowy

Cr2O72- + 2OH- -> 2CrO42- + H2O

pomarańczowy żółty

Reakcje jonu Cr3+

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Jony S2- wytrącają z roztworów zawierających jony Cr3+ analogicznie jak Al3+ nie siarczek, lecz szarozielony lub szarofioletowy osad wodorotolenku chromu (III) Cr(OH)3

2Cr3+ + 3S2- + 6H2O -> 2Cr(OH)3 + 3H2S

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Cr3+ szarofioletowy osad wodorotlenku chromu (III) Cr(OH)3, który jako związek amfoteryczny jest łatwo rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika wytrącającego z utworzeniem zielonego roztworu chromianu (III).

Cr3+ + 3OH- -> Cr(OH)3 szarofioletowy

Cr(OH)3 + OH- -> Cr(OH)4 zielony

  1. Amoniak NH3 · H2O

Roztwór amoniaku wytrąca z roztworów zawierających jony Cr3+ szarozielony galaretowaty osad Cr(OH)3

Cr3+ + 3(NH3· H2O) -> Cr(OH)3 + 3NH4+

  1. Octan sodu CH3COONa

Odczynnik ten nie daje z jonami Cr3+ osadu.

  1. Wodoroortofosforan (V) disodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Cr3+ zielonkawy osad fosforanu (V) chromu (III) CrPO4

Cr3+ + HPO42- -> CrPO4 + H+

  1. Chloran potasu KClO3

Roztwór chloranu (V) potasu w roztworze stężonego HNO3 utlenia Cr3+ do dwuchromianu (VI) potasu K2Cr2O7 o zabarwieniu pomarańczowym

ClO3- + 2 Cr3+ + 4H2O -> Cl- + Cr2O72- + 8H+

  1. Nadtlenek wodoru H2O2

W roztworze zasadowym jon Cr3+ ulega utlenianiu do CrO42-. Jeżeli Cr(OH4)- utlenimy wodą utlenioną H2O2 w środowisku zasadowym, otrzymujemy żółty roztwór chromianu (VI)

2Cr(OH)4- + 3H2O2 + 2OH- <-> 2CrO42- + 8H2O

Reakcje jonu Fe2+

  1. Siarkowodór H2S

Z zakwaszonych roztworów soli żelaza (II) siarkowodór nie wytrąca osadów ze względu na duży iloczyn rozpuszczalności FeS

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Jony S2- wytrącają z roztworów zawierających jony Fe2+ czarny osad siarczku żelaza (II).

Fe2+ + S2- -> FeS

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Fe2+ biały lub brudnozielonkawy osad wodorotlenku żelaza (II)

Fe2+ + 2OH- -> Fe(OH)2

  1. Amoniak NH3 · H2O

Roztwór amoniaku wytrąca z roztworów zawierających jony Fe2+ biały lub brudnozielonkawy osad Fe(OH)2

Fe2+ + 2OH- -> Fe(OH)2

  1. Heksacyjanożelazian (III) potasu (żelazicyjanek potasu), K3[Fe(CN)6]

Jony Fe(CN)63- wytrącają z roztworów zawierających jony Fe2+ w środowisku kwaśnym lub obojętnym ciemnobłękitny osad heksacyjanożelazianu (III) żelaza (II) Fe3[Fe(CN)6]2 tzw. błękit Turnbulla

3 Fe2+ + Fe(CN)63- -> Fe3[Fe(CN)6]2

  1. Heksacyjanożelazian (II) potasu (żelazocyjanek potasu), K4[Fe(CN)6]

Jony Fe(CN)64- wytrącają z roztworów zawierających jony Fe2+ w atmosferze pozbawionej tlenu biały osad heksacyjanożelazianu (II) żelaza (II)

2 Fe2+ + Fe(CN)64- -> Fe2[Fe(CN)6]

Reakcje jonu Fe3+

  1. Siarkowodór H2S

W kwaśnym środowisku redukuje sole żelaza (III) do żelaza (II)

2Fe3+ + H2S - > 2Fe2+ + SO + 2H+

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Jony S2- wytrącają z zasadowych roztworów zawierających jony Fe3+ czarny osad siarczku żelaza (III)

2 Fe3+ + 3S2- -> Fe2S3

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Fe3+ czerwonobrunatny osad wodorotlenku żelaza (III)

Fe3+ + 3OH- -> Fe(OH)3

  1. Amoniak NH3 · H2O

Roztwór amoniaku wytrąca z roztworów zawierających jony Fe3+ czerwonobrunatny galaretowaty osad wodorotlenku żelaza (III)

Fe3+ + NH3 · H2O -> Fe(OH)3 + 3NH4+

  1. Heksacyjanożelazian (III) potasu (żelazicyjanek potasu), K3[Fe(CN)6]

Jony [Fe(CN)6]3- nie wytrącają osadu z roztworów zawierających jony Fe3+ w odróżnieniu od jonów Fe2+ lecz zabarwiają roztwór na ciemnobrunatny wskutek powstawania rozpuszczalnej soli - heksacyjanożelazianu (III) żelaza (III) Fe[Fe(CN)6]

  1. Heksacyjanożelazian (II) potasu (żelazocyjanek potasu), K4[Fe(CN)6]

Jony [Fe(CN)6]4- wytrącają z roztworów zawierających jony Fe3+ w środowisku obojętnym lub kwaśnym ciemnoniebieski osad heksacyjanożelazianu (II) żelaza (III) tzw. błękit pruski - Fe4[Fe(CN)6]3

4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- -> Fe4[Fe(CN)6]3

  1. Tiocyjanian (rodanek) potasu lub amonu KSCN lub NH4SCN

Jony SCN- w słabo zakwaszonym roztworze soli żelaza (III) powodują zabarwienie krwistoczerwone.
Reakcja jest odwracalna.

Fe3+ + 3SCN- <-> Fe(SCN)3

  1. Octan sodu CH3COONa

Z jonami żelaza (III) daje octan żelaza (III) (CH3COO)3Fe o zabarwieniu czerwonobrunatnym

Fe3+ + 3CH3COO- -> (CH3COO)3Fe

  1. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Fe3+ żółtawobiały osad fosforanu (V) żelaza (III) FePO4

Fe3+ + HPO42- -> FePO4 + H+

  1. Kwas salicylowy i sulfosalicylowy

Dają w kwaśnym środowisku zabarwienie czerwonofioletowe

Reakcje jonu Ni2+

  1. Siarkowodór H2S

Z roztworów obojętnych lub zasadowych zawierających jony Ni2+ siarkowodór wytrąca czarny osad siarczku niklu (II) NiS

NiS2+ + H2S <-> NiS + 2H+

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Roztwór siarczku amonu lub sodu z obojętnego lub zasadowego roztworu wytrąca czarny osad siarczku niklu (II) NiS

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Ni2+ zielony osad Ni(OH)2

Ni2+ + 2OH- -> Ni(OH)2

  1. Amoniak NH3 · H2O

Z obojętnych roztworów wytrąca zielony osad hydroksysoli rozpuszczalny w nadmiarze amoniaku z utworzeniem szarofioletowego kompleksowego jonu heksaaminaniklu (II) [Ni(NH3)6]2+

Ni2+ + Cl- + NH3 · H2O -> NiCl(OH) + NH4+

NiCl(OH) + 6(NH3 · H2O) <-> [Ni(NH3)6]2+ + OH- + Cl- + 6H2O

  1. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Ni2+ jasnozielony osad ortofosforanu (V) niklu (II) Ni3(PO4)2

3 Ni2+ + 2HPO42- <-> Ni3(PO4)2 + 2H+

Reakcje jonu Co2+

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Jony S2- wytrącają z obojętnych lub zasadowych roztworów zawierających jony Co2+ czarny osad siarczku kobaltu (II) CoS

Co2+ + S2- -> CoS

  1. Siarkowodór H2S

Z roztworów obojętnych zbuforowanych octanem sodu lub z roztworów zasadowych wytrąca czarny osad

Co2+ + H2S <-> CoS + 2H+

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Co2+ niebieski osad hydroksysoli, która po ogrzaniu przechodzi w czerwonoróżowy wodorotlenek kobaltu

Co2+ + OH- + NO3- -> CoNO3(OH)

CoNO3(OH) + OH- -> Co(OH)2 + NO3-

  1. Amoniak NH3 · H2O

W nieobecności soli amonu wytrąca niebieski osad hydroksysoli, np. CoNO3(OH)

Co2+ + 2 NO3- + NH3 · H2O -> CoNO3(OH) + NH4 + NO3-

  1. Tiosiarczan (VI) sodu Na2S2O3

Kryształek odczynnika zwilżony jedną kroplą badanego roztworu zawierającego jony Co2+ tworzy błękitne zabarwienie

  1. Tiocyjanian (rodanek) potasu lub amonu KSCN lub NH4SCN

Jony SCN- w roztworach zawierających jony Co2+ w środowisku obojętnym lub słabo zakwaszonym zabarwiają roztwór na kolor niebieski na skutek powstawania jonu tetracyjanokobaltynowego (II)

Co2+ + 4SCN- -> [Co(SCN)4]2-

  1. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Co2+ różowofioletowy osad ortofosforanu (V) kobaltu (II)

3 Co2+ + 2HPO42- <-> Co3(PO4)2 + 2H+

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Jony S2- wytrącają z roztworów zawierających jony Mn2+ cielisty osad siarczku manganu (II) MnS

Mn2+ + S2- -> MnS

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Mn2+ biały osad wodorotlenku manganu (II) - Mn(OH)2

Mn2+ + 2OH- -> Mn(OH)2

  1. Amoniak NH3 · H2O

Wytrąca biały osad wodorotlenku manganu (II)

Mn2+ + 2 (NH3 · H2O) -> Mn(OH)2 + 2NH4+

  1. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Mn2+ biały osad fosforanu (V) manganu (II)

3 Mn2+ + 2HPO42- <-> Mn3(PO4)2 + 2H+

  1. Siarkowodór H2S

Z roztworów zawierających jony Zn2+, w obecności kwasu octowego, wytrąca biały osad siarczku cynku ZnS

Zn2+ + H2S <-> ZnS + 2H+

  1. Siarczek amonu lub sodu, (NH4)2S lub Na2S

Jony S2- wytrącają z obojętnych roztworów zawierających jony Zn2+ biały osad siarczku cynku (II) ZnS

Zn2+ + S2- -> ZnS

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Zn2+ biały osad amfoterycznego wodorotlenku cynku (II) - rozpuszczalnego z utworzeniem jonu cynkanowego - [Zn(OH)4]2-

Zn2+ + 2OH- -> Zn(OH)2

  1. Amoniak NH3 · H2O

Wytrąca biały osad wodorotlenku cynku (II)

  1. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Zn2+ biały osad fosforanu (V) cynku (II) Zn3(PO4)2

3 Zn2+ + 2HPO42- <-> Zn3(PO4)2 + 2H+

  1. Heksacyjanożelazian (II) potasu (żelazocyjanek potasu), K4[Fe(CN)6]

Jony [Fe(CN)6]4- wytrącają z roztworów zawierających jony Zn2+ biały osad heksacyjanożelazainu (II) cynku (II)

2 Zn2+ +

  1. Tetratiocyjanianortęcian (II) amonu lub potasu, (NH4)2[Hg(SCN)4] lub K2[Hg(SCN)4]

Jony [Hg(SCN)4]2- wytrącają z roztworów zawierających jony Zn2+ biały osad tetratiocyjananortęcianu (II) cynku (II) Zn[Hg(SCN)4]

Zn2+ + [Hg(SCN)4]2- -> Zn[Hg(SCN)4]

GRUPA V

Do V grupy kationów zalicza się jony: Mg2+, K+, Na+, NH4+

W analizie systematycznej grupy V postępujemy w ten sposób, ze najpierw wykrywamy jony NH4+, następnie jon Mg2+ i po oddzieleniu tych 2 kationów wykonujemy reakcje charakterystyczne na jony K+ i Na+

  1. Wodorotlenki sodu i potasu, NaOH i KOH

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Mg2+ biały galaretowaty osad wodorotlenku magnezu Mg(OH)2

Mg2+ + 2OH- -> Mg(OH)2

  1. Amoniak NH3 · H2O

Z obojętnych roztworów nie zawierających jonów NH4+ wytrąca biały galaretowaty osad Mg(OH)2

  1. Węglany sodu lub potasu Na2CO3 lub K2CO3

Węglany metali alkalicznych wytrącają z obojętnych roztworów zawierających jony Mg2+ biały osad hydroksysoli

  1. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Odczynnik ten wytrąca z obojętnych roztworów zawierających jony Mg2+ biały kłaczkowaty osad wodoroortofosforanu (V) magnezu MgHPO4

  1. Szczawian amonu (NH4)2C2O4

Jony C2O42- nie wytrącają osadu z rozcieńczonych roztworów soli Mg2+,
ze stężonych roztworów soli Mg2+ wytrąca się biały osad szczawianu magnezu MgC2O4 · 2H2O

  1. Magnezon (p-nitrobenzenoazorezorcyna)

Magnezon z jonami Mg2+ wytrąca niebieskawy osad.

Roztwór należy alkalizować NaOH lub KOH.

  1. Kwas winowy H2C4H4O6 i wodorowinian sodu NaHC4H4O6

Odczynniki te wytrącają z obojętnych lub słabo kwaśnych roztworów zawierających jony K+ biały krystaliczny osad wodorowinianu potasu - KHC4H4O6

K+ + HC4 H4O6- -> KHC4H4O6

Wodór może się zapalić a płomień ma barwę żółtą od par sodu.

4



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
podział kationów na grupy analityczne, STUDIA (ochrona), ROK I, chemia, laboratoria
ANALIZA KATIONÓW I i II GRUPY ANALITYCZNEJ
ANALIZA KATIONÓW III GRUPY ANALITYCZNEJ
Rozdzielanie kationów IV grupy w toku analizy chemicznej
Sprawozdanie chemia 6 Reakcje dla poszczególnych kationów III grupy analitycznej
AJ Identyfikacja kationów III grupy, ~FARMACJA, I rok, chemia (ciul wie co), Semestr I
Podział kationów na grupy analityczne i ich ogólna charakterystyka
Podział kationów na grupy analityczne
Grupy symetrii, studia, chemia, chemia fizyczna, sprawozdania, sprawka
ANALIZA ANIONÓW I VII GRUPY ANALITYCZNEJ
Analityczne tablice rachunku Cedrob 2007-2010 pusty, materiały liceum i studia, WSZiB Kraków, Analiz
Analityczne tablice rachunku Cedrob 2008-2011, materiały liceum i studia, WSZiB Kraków, Analiza fina
ANALIZA KATIONÓW I,II,III GRUPY ANALITYCZNEJ
Tok analizy systematycznej kationĂłw, studia, chemia fizyczna
2 kationy, Studia, Chemia, chemia7
I Pracownia - zakres materiału, Studia - Chemia kosmetyczna UŁ, II rok, IV semestr, CHEMIA ORGANICZN
Kationy IV, Analiza Leków
analiza kationów gr IV i V
prop IV notatka, ~FARMACJA, I rok, CHEMIA OGÓLNA I NIEORGANICZNA, Chemia końcowy z kationów i anionó

więcej podobnych podstron