Аналитическая химия. Катионы 1 аналитической группы
Общая характеристика III группы
/ 1 группа катионов
Первая аналитическая группа катионов: Калий и натрий входят в первую группу периодической системы и обладают ярко выраженными металлическими свойствами. Их ионы имеют законченные восьмиэлектронные оболочки. Почти все соли катионов этой группы и их гидроксиды хорошо растворимы в воде. Гидроксиды калия и натрия — сильные щелочи, которые в водных растворах полностью ионизированы. Соли же их, образованные сильными кислотами, гидролизу не подвергаются, и растворы их имеют нейтральную реакцию среды. Раствор аммиака в воде — слабое основание. В отличие от солей калия и натрия соли аммония разлагаются при нагревании, поэтому могут быть удалены при прокаливании. Почти все соли калия, натрия и аммония, а также их гидроксиды хорошо растворимые соединения в воде. Открытие катионов калия и натрия проводят в нейтральных, слабокислых или слабощелочных растворах. Открытие катионов аммония проводят в сильно щелочном растворе при нагревании. Открытие катионов I аналитической группы проводят из концентрированных растворов. Хорошая растворимость солей калия, натрия и аммония обуславливает также отсутствие для них общеаналитических и групповых реактивов. Следовательно, каждый из этих катионов первой аналитической группы можно обнаружить при отсутствии мешающих катионов в данном растворе, которые из раствора должны быть удалены. Соли катионов аммония в растворе и в сухом виде различаются при нагревании с выделением аммиака. Этим свойством солей аммония пользуются для удаления катиона аммония из раствора солей смеси первой аналитической группы: Гексанитритокобальтат III натрия Na 3 [Co NO 2 6 ] в нейтральном или уксуснокислом растворе дает желтый кристаллический осадок гексанитритокобальтат III калия и натрия. Реакции мешают соли аммония, которые с данным реактивом образуют аналогичный осадок. Чтобы открыть катион калия, катион аммония из раствора удаляют выше указанным способом. Данной реакции мешают катионы аммония, которые дают аналогичный белого цвета мелкокристаллический осадок. Осторожно потирать стеклянной палочкой о стенки пробирки и охлаждать пробирку в холодной воде. В присутствии калия выпадает белый кристаллический осадок. Соли калия, особенно хлориды и нитраты, окрашивают бесцветное пламя горелки в бледно-фиолетовый цвет. Платиновую или нихромовую проволоку предварительно очистить. Для этого на маленькое часовое стекло налить концентрированной соляной кислоты HCl и погрузить в него проволоку. Затем поместить в пламя горелки, если пламя окрасится, опять очистить проволоку кислотой — пока пламя горелки перестанет окрашиваться. Очищенную проволоку погрузить в исследуемый раствор и затем ввести ее в бесцветное пламя горелки. В нейтральных растворах солей калия осаждает белый кристаллический осадок перхлората калия KClO 4. Следовательно, хлорная кислота применима как реактив на катион калия в присутствии катиона аммония. Гексагидроксостибиат V калия с катионами натрия в нейтральной или слабощелочной среде дает белый кристаллический осадок гексагидроксостибиата V натрия. При проведении реакции, катионы аммония и магния должны быть удалены, раствор должен быть нейтральным или слабощелочным и достаточно концентрированным, реакцию проводить на холоду. К каплям исследуемого раствора прибавляют по каплям 2н раствор щелочи калия КОН до сильнощелочной реакции проба на лакмус. Нагревают смесь до кипения, если выпадет осадок, его отделяют центрифугированием и к прозрачному раствору после отделения осадка по каплям прибавляют 2н раствор соляной кислоты HCl. Для нейтрализации избытка КОН и получения слабощелочной реакции, проверить лакмусом. При кислой или нейтральной реакции прибавляют капли 2н щелочи калия КОН. Затем выпаривают раствор до объема капель и прибавляют капли раствора K[Sb OH 6 ]; потирают стенки пробирки стеклянной палочкой, пробирку охлаждают в струе холодной воды. Соединения натрия окрашивают пламя горелки в желтый цвет. Выполнение реакции аналогично катионам калия. Присутствие аммиака можно обнаружить по запаху, по посинению влажной индикаторной бумажки или же по почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором нитрата ртути I. Двухзарядная ртуть в виде радикала. Hg замещает 2 атома водорода в ионе аммония, получается оксидимеркуриат аммония. Дисмутацией или диспропорционированием называется реакция самопроизвольного изменения электровалентности элемента в соединении, которое превращается при этом в 2 соединения: В пробирку помещают анализируемый раствор, прибавляют капель 2н раствора КОН, сверху пробирки кладут влажную индикаторную бумагу или полоску фильтровальной бумаги, смоченную раствором Hg 2 NO 3 2. В пробирку вносят каплю исследуемого раствора, прибавляют капель воды и капли раствора Несслера реактив должен быть взят в избытке. В присутствии катионов аммония или аммиака выпадает оранжево-коричневый аморфный осадок. При разложении соли аммония, анион которой является окислителем, аммиак окисляется до элементарного азота или до оксидов азота. В маленькую фарфоровую чашку вносят мл исследуемого раствора. Ставят чашку на электроплитку под тягой, выпаривают раствор досуха, затем медленно прокаливают остаток до полного удаления белого дыма, чашку охлаждают и прибавляют капель дистиллированной воды и проверяют отсутствие катионов аммония реактивом Несслера, который можно получить:. К небольшой порции раствора прибавляют щелочь калия или натрия, нагревают и вносят индикаторную бумажку или фильтровальную, смоченную нитратом однозарядной ртути, при обнаружении катионов аммония который из раствора удаляют. Удаление катиона аммония выпариванием раствора и прокаливанием до полного разложения солей аммония; проба на полноту удаления NH 3 из одной капли прокаленного раствора в присутствии реактива Несслера не дает красно-бурого осадка. Почему открытие катиона калия винной кислотой должно производиться в нейтральной среде? FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Нижнетагильский государственный социально-педагогический институт филиал РГППУ. Хлорная кислота HClO 4 В нейтральных растворах солей калия осаждает белый кристаллический осадок перхлората калия KClO 4. Двухзарядная ртуть в виде радикала Hg O Hg замещает 2 атома водорода в ионе аммония, получается оксидимеркуриат аммония. Термическое разложение солей аммония. Ставят чашку на электроплитку под тягой, выпаривают раствор досуха, затем медленно прокаливают остаток до полного удаления белого дыма, чашку охлаждают и прибавляют капель дистиллированной воды и проверяют отсутствие катионов аммония реактивом Несслера, который можно получить: Ход анализа смеси катионов первой группы: Вопросы для самостоятельной работы.
Общая характеристика катионов II аналитической группы. Свойства катионов серебра, свинца (II). Амфотерность.
Почти все соли калия, натрия, аммония и большинство солей магния хорошо растворимы в воде. Поэтому группового реактива, осаждающего все четыре катиона, нет. Калий и натрий относятся к 1 группе периодической системы элементов и образуют сильные щелочи. Гидроксид аммония является слабым основанием, но катион аммония близок по свойствам к катиону калия и образует несколько аналогичных малорастворимых солей. Соли аммония разлагаются при нагревании и могут быть удалены прокаливанием. Гидроксид магния - слабое основание, плохо растворимое в воде. Труднорастворимы также фосфат магния и карбонат. Гидроксокарбонат магния растворяется в избытке солей аммония и при действии карбонатом аммония в присутствии хлорида аммония в осадок не выпадает. Поэтому при систематическом анализе ион магния остается в растворе с катионами 1 группы. По этой причине он и отнесен к этой группе. При систематическом анализе катионы калия, натрия и магния обнаруживают в последнюю очередь, так как катионы других групп мешают их обнаружению и должны быть удалены. В водных растворах катионы 1 группы бесцветны, образуемые ими соли имеют окраску только в тех случаях, когда в их состав входят окрашенные анионы, например: Катионы 1 аналитической группы содержатся в почвах как в подвижном, доступном для усвоения растениями состоянии, так и в связанном. Они вносятся в почву в виде минеральных удобрений. Калий в виде -калийной селитры, сульфата, хлорида и других солей. Натрий - составная часть чилийской селитры NаNО3. Ион аммония содержится в аммонийной селитре, сульфате и хлориде аммония, в аммофосе NH4H2PО4 и диаммофосе NН4 2HPО4. Ионы калия, магния, аммония необходимы для минерального питания растений. Большое содержание солей натрия указывает на засоленность почв. Анализ водных вытяжек из почвы на наличие этих катионов используют для определения пригодности почв для возделывания различных культур. Оценка качества природных вод включает пробы на присутствие ионов аммония. Наличие в воде аммиака и солей аммония служит признаком загрязненности, так как эти соединения образуются при гниении белков. Продукты детского и диетического питания также подвергаются обязательному исследованию на содержание натрия, калия и магния. Вторая аналитическая группа катионов: Поэтому их осаждают действием карбоната аммония, который является групповым реактивом. Осадки карбонатов кальция, бария и стронция обычно получают при действии на раствор карбонатами натрия и калия. Из солей кальция, бария и стронция также не растворимы сульфаты, фосфаты и оксалаты. Однако осаждение серной кислотой проводится редко, так как сульфаты не растворимы в сильных кислотах и щелочах и с большим трудом снова переводятся в раствор. Осаждение фосфорной и щавелевой кислотой не проводят по той причине, что присутствие в растворе фосфат - и оксалат -ионов усложняет анализ. Сульфиды этих элементов, в отличие от катионов 3,4 и 5 групп, хорошо растворимы в воде. В водных растворах катионы 2 группы бесцветны. Соли кальция используют для улучшения почв: Кальций входит в состав минеральных удобрений: Растворимый гидрокарбонат кальция Са НСО3 2 находится в природных водах, сообщая им временную жесткость. Арсенит и арсенат кальция используют как сельскохозяйственные яды. Карбонат и хлорид бария используют в сельском хозяйстве как яды. Поэтому обнаружение ионов бария проводят при распознавании ядохимикатов. Радиоактивный изотоп стронция 90Sr, образующийся при ядерных реакциях, представляет большую опасность для здоровья и жизни. Они характеризуются большим разнообразием свойств. Алюминий и цинк проявляют постоянную валентность. Гидроксиды этих элементов и хрома обладают амфотерными свойствами; это свойство используется для отделения алюминия, хрома и цинка от других катионов третьей аналитической группы. Железо, марганец и хром проявляют переменную валентность. Изменение валентности этих элементов осуществляется сравнительно легко, поэтому для них характерны окислительно-восстановительные реакции. Гидроксиды железа и марганца обладают слабоосновными свойствами, растворяются в кислотах, но не растворяются в щелочах. Гидроксиды всех катионов третьей группы не растворимы в воде, но могут переходить в коллоидное состояние. Соли большинства элементов этой группы образуют окрашенные растворы. В отличие от них сульфиды первой и второй группы растворимы в воде, а сульфиды четвертой и пятой группы катионов нерастворимы в кислотах. Поэтому в качестве группового реактива используют сульфид аммония. Другие растворимые сульфиды, так же осаждающие катионы третьей группы, не могут быть использованы как групповой реактив, так как с ними в раствор будут введены катионы первой и второй групп. Присутствие катиона аммония в ходе систематического анализа определяется до введения сульфида аммония, а в дальнейшем катион аммония легко удаляется из раствора в виде аммиака. Катионы третьей группы в зависимости от воздействия на них гидр оксида аммония в присутствии хлорида аммония подразделяют на две подгруппы: Катионы третьей группы, подобно катионам второй группы и магния, образуют труднорастворимые карбонаты и гидрофосфаты. Кроме того, они обладают способностью образовывать комплексные соединения. Обнаружение и количественное определение катионов третьей группы связано главным образом с анализом почв, микроудобрений, растительного и животного материала, продовольственного сырья и продуктов питания особенно детских и диетических , так как эти катионы имеют важнейшее биологическое значение. Алюминий в больших количествах содержится в кислых подзолистых почвах, снижая урожайность многих культур. Соли алюминия применяют для очистки природных вод. Железо содержится в тканях всех растений и животных. Оно входит в состав гемоглобина крови животных, участвует в синтезе хлорофилла зеленых растений. При недостатке железа в почве у растений развивается хлороз, то есть отсутствие зеленой окраски из-за пониженного содержания хлорофилла. Избыток железа в почве так же вреден для растений. Многие соли железа лактат, сульфат, глицерофосфат применяют в ветеринарии как антианемические средства. Марганец, цинк, хром - микроэлементы, необходимые для нормального течения обменных процессов у растений и животных. Нехватка цинка ведет к нарушению синтеза хлорофилла, витаминов, ауксинов у растений, витаминов и ферментов у животных и человека. Избыток цинка в почвах, продуктах питания, сырье является токсичным для человека, животных и растений. Согласно гигиеническим нормативам качества и безопасности продовольственных продуктов и сырья предельно допускаемое содержание цинка: Общим свойством этих катионов является способность осаждаться под действием разбавленной соляной кислоты и ее солей в виде хлоридов-осадков белого цвета. Поэтому соляная кислота является групповым реактивом для катионов этой группы. Кроме того, катионы четвертой аналитической группы образуют нерастворимые сульфиды черного цвета, которые в отличие от катионов 5 группы, не растворяются в сульфидах натрия, калия, аммония. Мало растворимы в воде также фосфаты и карбонаты катионов четвертой группы. Растворимые соли подвергаются гидролизу и их растворы имеют кислую реакцию. В окислительно-восстановительных реакция катионы четвертой группы выступают в роли окислителей и восстанавливаются до свободных металлов. В водных растворах катионы серебра, свинца и ртути I бесцветны. Соединения ртути I содержат группировку -Нg-Hg-, в которой одна из двух связей каждого атома ртути используется на соединения с другим. Соли ртути I имеют строение CI-Hg - Hg-Cl или O3N-Hg - Hg-NO3. В этих соединениях на два атома ртути приходится два положительных заряда. Ртуть в этих соединениях является электрохимически одновалентной. Соединения катионов четвертой группы имеют важное биологическое значение. Ионы серебра обладают бактерицидным действием. Нитрат серебра применяют в медицине и ветеринарии при эрозиях, язвах, экземах, а также в офтальмологии и стоматологии. Металлическая ртуть и большинство ее соединений очень ядовиты. Наиболее токсичны для животных и человека: Эти соединения нарушают углеводный и кальциевый обмен, функции почек, печени, эндокринных желез, центральной нервной системы вследствие блокады сульфгидрильных групп ферментов. Хлорид ртути I или каломель Hg2CI2 не ядовита и используется в медицине и ветеринарии как слабительное, антисептическое и мочегонное средство. Соединения свинца также ядовиты. К наиболее токсичным относятся нитрат, ацетат и гидроксохлорид свинца, а так же тетраэтилсвинец. Загрязнение воздуха, почвы и воды соединениями свинца происходит в результате выброса их промышленными предприятиями, выхлопными газами автотранспорта. В соответствии с санитарными нормами содержание свинца в 1 л воды не должно превышать 0. В основных сельскохозяйственных продуктах допускается следующее содержание свинца и ртути: Гравиметрический весовой метод анализа - Основные операции весового анализа - Диапазон содержаний компонента - Взятие навески - Растворение навески анализируемого вещества - Осаждение - Фильтрование - Соосаждение. Промывание осадка - Высушивание и прокаливание осадка. Взвешивание - Вычисления в гравиметрическом анализе Рекомендуемая литература. Порядок вычисления термодинамических функций. Описание физических, химических свойств вещества H2 и его применение. Вычисление термодинамических функций H0 T - H0 0 , S0 T , Ф0 T , G0 T - G0 0 для заданного вещества Н2 в интервале температур К. Способы идентификации компонентов, регистрация пиков в хроматографии. Изучение образца для постулирования присутствия конкретных веществ. Идентификация нехроматографическими методами, спектральный анализ непосредственно в хроматографической системе. Зависимость перепада температур на входе и выходе от степени конверсии. Линейное увеличение адиабатического перепада температур в зоне реактора при увеличении степени конверсии. Вычисление степени конверсии реагентов при взаимодействии мезитилена со спиртом, выхода продукта на пропущенное сырье. Составление схемы теплового баланса реактора. Количественный анализ процесса пиролиза изопентана с образованием метана и изобутилена. Азотная кислота как важнейший продукт химической промышленности. Производство концентрированной и неконцентрированной азотных кислот. Прямой синтез азотной кислоты из окислов азота. Производство ацетона брожением крахмала. Производство ацетона из изопропилового спирта. Обоснование создания эффективной ХТС. Определение технологической топологии ХТС. Построение математической модели ХТС. Свойства и эффективность функционирования. Первичные и основные способы переработки нефти. Увеличения выхода бензина и других светлых продуктов. Процессы деструктивной переработки нефтяного сырья. Состав продуктов прямой гонки. Технологическая схема установки крекинга. Разработка экономически эффективного, технологически реализуемого и экологически безопасного производства. Методы производства едкого натра. Совершенствование реализуемого производства и решение экологических проблем возникающих при его функционировании. Цель функционирования любой химико-технологической схемы - достижение полной конверсии реагентов и разделение продуктов реакции на компоненты с заданной степенью чистоты. Внешняя и внутренняя рециркуляция. Характеристика источников образования накипи и способов очистки. Анализ физико-химических основ образования накипи и отложений, влияние характера поверхности на этот процесс. Определение скорости очистки для различных реагентов, кинетические зависимости. Астрономия и космонавтика Банковское, биржевое дело и страхование Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Биология, естествознание, КСЕ Бухгалтерский учет и аудит Военное дело и гражданская оборона География и экономическая география Геология, гидрология и геодезия Государство и право Журналистика, издательское дело и СМИ Иностранные языки и языкознание История и исторические личности Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Краеведение и этнография Криминалистика и криминология Кулинария и продукты питания Культура и искусство Литература Маркетинг, реклама и торговля Математика Медицина Международные отношения и мировая экономика Менеджмент и трудовые отношения Музыка Педагогика Политология Предпринимательство, бизнес и коммерция Программирование, компьютеры и кибернетика Производство и технологии Психология Разное Религия и мифология Сельское, лесное хозяйство и землепользование Сестринское дело Социальная работа Социология и обществознание Спорт, туризм и физкультура Строительство и архитектура Таможенная система Транспорт Физика и энергетика Философия Финансы, деньги и налоги Химия Экология и охрана природы Экономика и экономическая теория Экономико-математическое моделирование Этика и эстетика. Наиболее удобная, применяемая и в настоящее время классификация катионов, разработана Н. Меншуткиным в г. Все существующие ныне классификации предусматривают разделение катионов на 5 или 6 аналитических групп на основании следующих их свойств: На различии растворимости хлоридов, карбонатов, сульфатов или гидроксидов. На амфотерных свойствах некоторых гидроксидов. На способности ряда гидроксидов образовывать комплексные аммиакаты. Банк учебных материалов referatwork. Авторские права на базы данных учебных материалов защищены с Учебники по этой дисциплине. Похожие работы по этой теме. Найти рефераты и курсовые по данной теме. Построение и анализ диаграммы состояния двухкомпонентной системы La—Sb 9. Качественный анализ компонентов Расчет состава реакционной смеси и термодинамический анализ процесса 4. Расчет химического равновесия и термодинамический анализ реакционной системы Синтез и анализ ХТС в производстве азотной кислоты Синтез и анализ ХТС в производстве ацетона Синтез и анализ ХТС в производстве бензина Синтез и анализ ХТС в производстве гидроксида натрия и хлора из водного раствора хлорида натрия Сравнительный анализ рециркуляционных схем на примере реакции изомеризации 4. Сравнительный анализ эффективности очистки поверхности от накипи 9. Учебники по данной дисциплине. Характеристика переходных элементов — меди, цинка, хрома, железа Фармацевтическая химия. Конспект лекций Белки и аминокислоты.
Образец заполнения табеля учета рабочего
Общие экономические характеристики определяют
Не получается установить принтер hp
Расписание 119 дачного автобуса тюмень
Где поставить магнитолу