К основному контенту

РЕАКЦИИ ОБРАНУЖЕНИЯ КАТИОНОВ И АНИОНОВ

Обнаруживаемый ион (пример)

Реагент, условия проведения

Уравнения реакции

Аналитический эффект

Примечание

Реакции обнаружения катионов

К+

(KCl)

Na3[Co(NO2)6],

pH=7, свежеприготовленный раствор

2KCl + Na3[Co(NO2)6] → K2Na[Co(NO2)6]↓ +2NaCl

2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- → K2Na[Co(NO2)6]↓

Желтый осадок.

В пробирке приготовить общий раствор на группу. V = 2мл.

NH4+

(NH4Cl)

NaOH

NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O

Изменение цвета влажной универсальной индикаторной бумаги, в синий цвет. Запах аммиака.

Реакцию желательно проводить в маленьких пробирках.

Реактив Несслера (раствор K2[HgI4] и KOH)

NH4Cl + 2K2[HgI4] + 4KOH → [Hg2ONH2]↓ + 7KI + KCl + 3H2O

NH4+ +[HgI4]2- + 4OH- → [Hg2ONH2]↓ + 7I- + 3H2O

Коричневый осадок.

Очень чувствительная и специфическая реакция

Ba2+

(BaCl2)

H2SO4

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

Ba2+ + SO42- → BaSO4↓

Белый осадок, не растворимый в кислотах.

Этой реакцией обнаруживают и SO42-. Специфическая реакция.

K2CrO4,

pH=7

BaCl2 + K2CrO4 → BaCrO4↓ + 2KCl

Ba2+ + CrO42- → BaCrO4↓

Желтый осадок, не растворимый в CH3COOH.

Ca2+ в присутствии CH3COOH не осаждается

Ca2+

(CaCl2)

(NH4)2C2O4

CaCl2 + (NH4)2C2O4 → CaC2O4↓ + 2NH4Cl

Ca2+ + C2O42+ → CaC2O4↓ + 2Cl-

Белый осадок, не растворимый в CH3COOH.

Ba2+ в присутствии CH3COOH не осаждается

Mg2+

(MgCl2)

Na2HPO4 + NH3·H2O

MgCl2 + Na2HPO4 + NH3·H2O → MgNH4PO4↓ + 2NaCl + H2O

Mg2+ + HPO42- + NH3·H2O → MgNH4PO4↓ + H2O

Белый осадок

Этой реакцией обнаруживают и PO43-, HPO42-, H2PO4-.

Fe3+

(FeCl3)

NH4SCN

(KSCN, NaSCN)

FeCl3 + 3NH4SCN → Fe(SCN)3 + 3NH4Cl

Fe3+ + 3SCN- → Fe(SCN)3

Кроваво-красное окрашивание раствора

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

K4[Fe(CN)6]

4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12KCl

4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3↓

Синий тонкодисперсный осадок взвешенный в растворе

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

Mn2+

(MnSO4)

Сильные окислители: NaBiO3, KIO4; с добавл. конц. HNO3. Хлориды и др. восстановители должны отсутствовать

2MnSO4 + 5NaBiO3 + 16HNO3 → 2HMnO4 + 2Na2SO4 + NaNO3 + 5Bi(NO3)3 + 7H2O

2Mn2+ + 5BiO3- + 14H+ → 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O

Фиолетовое окрашивание раствора

Возможно потребуется центрифугирование

Zn2+

(ZnCl2)

K3[Fe(CN)6]

3ZnCl2 + 2K3[Fe(CN)6] → Zn3[Fe(CN)6]2↓ + 6KCl

3Zn2+ + 2[Fe(CN)6]3- → Zn3[Fe(CN)6]2↓

Коричнево-желтый осадок

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

Ni2+

(NiSO4)

Реактив Чугаева (раствор диметилглиоксима – C4H8O2N2). Реакция проводится в присутствии раствора щелочи

NiSO4 + 2C4H8O2N2 + NaOH → Ni(C4H6O2N2)2 + Na2SO4

Розовый осадок

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

Cu2+

(CuSO4)

NH3·H2O, избыток

CuSO4 + 4NH3·H2O → [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O

Cu2++ 4NH3·H2O → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O

Интенсивно-синее окрашивание раствора

Реактив добавляется до полного растворения осадка Cu(OH)2.

K4[Fe(CN)6],

рН=2-6

2CuSO4 + K4[Fe(CN)6] → Cu2[Fe(CN)6]↓ + 2K2SO4

2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]↓

Буро-коричневый осадок

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

Pb2+

(Pb(NO3)2)

KI

Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2↓ + 2KNO3

Pb2+ + 2I- → PbI2↓

Жёлтый кристаллический осадок

При избытке реактива осадок растворяется

Na2S

Pb(NO3)2 + Na2S → PbS↓ + 2NaNO3

Pb2+ + S2- → PbS↓

Черный осадок

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

Cd2+

(CdSO4)

Na2S

CdSO4 + Na2S → CdS↓ + Na2SO4

Cd2+ + S2- → CdS↓

Желтый осадок

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

Реакции обнаружения анионов

SO42-

(H2SO4, Na2SO4)

BaCl2

H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl

SO42- + Ba2+ → BaSO4↓

Белый осадок, не растворимый в кислотах.

Этой реакцией обнаруживают и Ba2+. Специфическая реакция.

PO43-

(Na2HPO4)

MgCl2 + NH3·H2O + NH4Cl (магнезиальная смесь)

Na2HPO4 + MgCl2 + NH3·H2O → MgNH4PO4↓ + 2NaCl + H2O

HPO42- + Mg2+ + NH3·H2O → MgNH4PO4↓ + H2O

Белый осадок

Этой реакцией обнаруживают и Mg2+.

CO32-

(Na2CO3)

HCl (H2SO4, HNO3)

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O

Выделение бесцветного газа без запаха.

При пропускании газа через «известковую воду» (р-р Ca(OH)2) наблюдается помутнение.

BaCl2

Na2CO3 + BaCl2 → 2NaCl + BaCO3↓

Белый осадок легко растворимый в кислотах (искл. H2SO4)

 

C2O42-

(Na2C2O4, (NH4)2C2O4)

CaCl2

CaCl2 + Na2C2O4 → CaC2O4↓ + 2NaCl

Ca2+ + C2O42+ → CaC2O4↓ + 2Cl-

Белый осадок, не растворимый в CH3COOH.

Этой реакцией обнаруживают и Ca2+.

Cl-

(NaCl)

AgNO3

NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3

Cl- + Ag+ → AgCl↓

Белый осадок, растворимый в NH3·H2O

 

Br-

(KBr)

AgNO3

KBr + AgNO3 → AgCl↓ + KNO3

Br- + Ag+ → AgBr↓

Светло-желтый осадок, растворимый в NH3·H2O

 

Хлорная вода (Cl2 + H2O), хлороформ или бензол. рН=2 (H2SO4)

2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2

2Br- + Cl2 → Br2 + 2Cl-

Слой органического растворителя окрашивается в оранжевый цвет

Экстракция Br2

I-

(KI)

AgNO3

KI + AgNO3 → AgI↓ + KNO3

I- + Ag+ → AgI↓

Желтый осадок, нерастворимый в NH3·H2O

 

Хлорная вода (Cl2 + H2O), хлороформ или бензол.

2KI + Cl2 → 2KCl + I2

2I- + Cl2 → I2 + 2Cl-

Слой органического растворителя окрашивается в фиолетовый цвет

При избытке хлорной воды происходит дальнейшее окисление (обесцвечивание) выделившегося йода

Pb(NO3)2

Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2↓ + 2KNO3

Pb2+ + 2I- → PbI2↓

Жёлтый кристаллический осадок

 

S2-

(Na2S)

HCl

Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S↑

S2- + 2H+ → H2S↑

Выделение бесцветного газа с запахом гнилого белка

Фильтровальная бумага смоченная раствором Pb(NO3)2 или CuSO4 темнеет

Pb(NO3)2

Pb(NO3)2 + Na2S → PbS↓ + 2NaNO3

Pb2+ + S2- → PbS↓

Черный осадок

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

CdSO4

CdSO4 + Na2S → CdS↓ + Na2SO4

Cd2+ + S2- → CdS↓

Желтый осадок

Реакцию также можно проводить капельно на фильтровальной бумаге

CH3COO-

(CH3COONa)

FeCl3

6CH3COONa + 3FeCl3 + 2H2O → Fe3(OH)2(CH3COO)6Cl + 7NaCl + 2HCl

Fe3(OH)2(CH3COO)6Cl + H2O → Fe3(OH)2(CH3COO)6OH↓ + HCl

Красно-бурая окраска раствора

Красно-бурый осадок при нагревании

При разбавлении водой в 2-3 раза и нагревании выпадает осадок

Изоамиловый спирт C5H11OH, несколько капель коц. H2SO4, нагревание.

CH3COOH + C5H11OH ⇄ CH3COOC5H11 + H2O

Образование сложного эфира - бесцветная летучая жидкость с фруктовым (грушевым) запахом

 


Комментарии

Популярные сообщения из этого блога

Лабораторная работа. Определение железа в железо-аммонийных квасцах

 

Ионное произведение воды, водородный и гидроксидный показатель (рН и рОН)

 

Вопросы к экзамену

Предмет и задачи аналитической химии. Методы аналитической химии. Аналитические реакции, аналитический эффект. Классификация аналитических реакций по технике выполнения. Чувствительность химических реакций. Характеристика чувствительности аналитических реакций (обнаруживаемый минимум, предельное разбавление, предельная концентрация, минимальный объем предельно разбавленного раствора. Способы повышения чувствительности. Общая характеристика методов разделения, их классификация, области применения. Дробный и систематический ход анализа. Разделение катионов и анионов на группы. Количественные характеристики процесса экстракции. Степень извлечения, коэффициент разделения. Связь между степенью извлечения и коэффициентом распределения. Сорбционные процессы в аналитической химии. Характеристика сорбентов. Метрологические основы химического анализа. Статистическая обработка результатов анализа. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Сильные и слабые электролиты, определение...