МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Скачати 1.53 Mb.

Назва	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Сторінка	2/16
Дата	05.04.2013
Розмір	1.53 Mb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Химия > Документи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16

Реакції іонів амонію NН₄⁺

Розведений розчин аміаку у воді називають аміачною водою або нашатирним спиртом:

NH₄OН - амоній гідроксид відноситься до слабких електролітів. При взаємодії NH₄OН з кислотами утворюються амонійні солі. За властивостями ці солі подібні до солей калію. Майже всі солі амонію, за винятком гідротартрату, гексанітрокобальтату (Ш) та хлороплатинату (IV), добре розчиняються у воді.

Реакції іонів амонію. Луги NаОН та КОН при нагріванні виділяють з розчинів солей амонію аміак:

Аміак, що виділяється, можна виявити за запахом або за допомогою червоного лакмусового папірця, змоченого водою, який синіє у парі аміаку внаслідок утворення основи NH₄OН:

Якщо в пару аміаку помістити фільтрувальний папір, змочений розчином нітрату ртуті (І), то він чорніє внаслідок виділення металічної ртуті.

При внесенні в газоподібний аміак скляної палички, змоченої концентрованою соляною кислотою, з’являється "білий димок" NH₄Сl:

Виконання реакції. До 3-5 крапель розчину солі амонію в пробірці добавляють 5-7 крапель розчину NaOН, пробірку нагрівають і до отвору пробірки підносять червоний лакмусовий папірець, змочений водою, або смужку фільтрувального паперу, змочену розчином нітрату ртуті (І). При цьому червоний лакмусовий папірець синіє, смужка фільтрувального паперу з Нg₂(NO₃)₂ чорніє.

Якщо до отвору пробірки піднести скляну паличку, змочену концентрованою НСl, то з’явиться "білий димок" NH₄Сl.

Реактив Несслера К₂[HgI₄]+КОН іонами амонію утворює аморфний червоно-бурий осад [ОНg₂NH₂]I.

При малих концентраціях іонів NН₄⁺ осад не утворюється, але розчин забарвлюється в жовтий колір.

Реакція надзвичайно чутлива і придатна до виявлення навіть дуже малих ("слідів") концентрацій іонів NН₄⁺.

Виявленню іонів NН₄⁺ за допомогою реактиву Несслера заважають іони Fе³⁺, Сг³⁺, Ni²⁺ та інші, що утворюють при дії лугу нерозчинні у воді забарвлені гідроксиди, а також іони Нg²⁺, Sn²⁺, Sb³⁺, які при взаємодії з йодид-іонами руйнують реактив.

Відношення солей амонію до нагрівання. При високій температурі солі амонію розкладаються. Характер розкладу залежить від природи аніона солі. При прожарюванні амонійної солі леткої кислоти відбувається повна термічна дисоціація солі на аміак і кислоту:

Якщо до складу амонійної солі входить аніон нелеткої кислоти, то при прожарюванні такої солі виділяється тільки аміак:

При прожарюванні амонійної солі з аніоном-окиснювачем аміак окиснюється до азоту або до оксидів азоту:

Катіони другої аналітичної групи Ва²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Аl³⁺, Cr³⁺, Bi³⁺

Груповим реагентом на ці іони є гідрофосфат амонію (NH₄)₂HPO₄ або гідрофосфати лужних металів, які в присутності гідроксиду амонію утворюють малорозчинні у воді фосфати (див табл. 1 ). По відношенню до дії оцтової кислоти катіони II групи можна поділити на дві підгрупи: до першої відносять іони Ва²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺- фосфати яких розчинні в оцтовій кислоті, а до другої - Fe³⁺, Аl³⁺, Cr²⁺, Bi²⁺, фосфати яких в оцтовій кислоті не розчиняються, але розчинні в сильних мінеральних кислотах. Більшість сполук катіонів другої аналітичної групи малорозчинні у воді. Розчинними є хлориди, нітрати, нітрити, йодиди, за винятком вісмутe йодида, сульфати, за винятком іонів кальцію, стронцію та барію. Сполуки заліза та хрому здатні окиснюватися, а сполуки вищих ступеней окиснення відновлюватися.

Реакції іонів Ва²⁺, Са²⁺, Mn²⁺, Мg²⁺

Крім наведених вище групових реакцій на іони Ва²⁺, Mn, Са²⁺, які мають багато спільного і в умовах утворення малорозчинних сполук, і в їх властивостях, і у відношенні утворених сполук до дії кислот і лугів, зупинимось на реакціях, які хоч і є груповими на названі іони, але вони характеризуються і відмінностями. Такими реакціями є реакції іонів Ва²⁺, Mn, Са²⁺ з хромат- та біхромат-іонами, з оксалат-іонами.

Дія хромат- та біхромат-іонів К₂CrO₄, К₂Сr₂О₇. Хромат-іони при взаємодії з катіонами Ва²⁺, утворюють осади ВаСгО₄ жовтого кольору:

Кальцій хромат СаСrO₄ має досить високу розчинність у воді (

) і тому при концентраціях, що застосовуються в якісному аналізі, в осад не випадає.

Хромати барію і стронцію розчиняються в мінеральних кислотах:

Стронцій до того ж розчиняється і в оцтовій кислоті, в той час як барій хромат в оцтовій кислоті не розчиняється:

При дії біхромат-іонів на іони Ва²⁺, Sr²⁺, Са²⁺ випадає осад тільки ВаCrO₄:

Справа в тому, що Сr₂О₇^2- - іони у водному розчині взаємодіють з водою і утворюють СrО₄^2- - іони. При цій взаємодії встановлюється рівновага:

при якій концентрація [СгО₄^2-] є достатньою для утворення осаду ВаСгО₄ і недостатньою для утворення осаду SrСrО₄.

Але і повнота осадження іонів Ва²⁺ не буде досягнута внаслідок високої концентрації іонів водню, що виділяються по мірі утворення осаду ВаСrО₄. Для досягнення повноти осадження ВаСrО₄ необхідно понизити концентрацію іонів водню введенням в розчин натрій ацетату. Реакцію осадження ВаСrО₄ проводять при рН

4,5.

Реакцію утворення ВаСrО₄ за допомогою К₂Сr₂О₇ в присутності ацетатного буферного розчину використовують не тільки для виявлення іонів Ва²⁺, але і для їх відокремлення від іонів Sr²⁺ і Са²⁺.

Виконання реакції. До 2-3 крапель розчину в пробірці добавляють 2-3 краплі ацетатного буферного розчину і 2-3 краплі К₂Сr₂О₇. При наявності іонів Ва²⁺ випадає осад жовтого кольору. Виявленню іонів Ва²⁺ заважають іони Рb²⁺, Ag⁺,Вi⁺, Hg₂²⁺.

Дія оксалатів (NH₄)₂C₂0₄. Амоній оксалат - сіль амонію і оксалатної кислоти Н₂С₂О₄ утворює з іонами Ва²⁺, Sr²⁺ і Са²⁺ білі кристалічні осади:

Осади розчиняються в сильних кислотах (HCl, HNO₃), але не розчиняються в оцтовій кислоті.

Реакція утворення малорозчинного кальцій оксалату СаС₂О₄ частіше за інші використовується для виявлення іонів Са²⁺. Іони Ва²⁺, Sr²⁺ заважають виявленню іонів Са²⁺ тому вони повинні бути спочатку відокремленими.

Дія гіпсової води СаSО₄. Насичений розчин СаSО₄ осаджує іони Ва²⁺ і Sr²⁺ у вигляді сульфатів:

Концентрація іонів SО₄²^- в насиченому розчині СаSО₄ є достатньою для утворення малорозчинних ВаSО₄ і SrSО₄, оскільки розчинність останніх сульфатів значно менша за розчинність СаSО₄. Оскільки добуток розчинності ВаSО₄ (

) значно менший за добуток розчинності SrSО₄ (

) осад ВаSО₄ утворюється швидко. Осад SrSО₄ утворюється повільно при нагріванні, причому осад з’являється у вигляді каламуті, помутніння розчину. Реакція виявлення іонів Sr²⁺ за допомогою гіпсової води використовується після попереднього відокремлення іонів Ва²⁺ від іонів Sr²⁺.

Дія натрію родизонату Na₂C₆O₆ Іони барію утворюють з натрій родизонатом Nа₂С₆О₆

Малорозчинний у воді бурова то-червоний осад барій родизонату BaC₆O₆

При дії хлоридної кислоти (HCl) утворюється барій гідрородизонат ярко-червоного кольорову.

Виконання реакції. На фільтровальний папір наносять 1 краплю розчину і 1 краплю 0,1% спиртового розчину натрій родизонату. При наявності іонів Ва²⁺ з’являється буровато-червона пляма, яка при змочуванні розчином НС1 стає ярко-червоною.

Іони Sr²⁺ також взаємодіють з натрій розидонатом з утворенням стронцій розидонату буровато-червоного кольору SrC₆O₆. Але на відміну від барій розидонату при дії хлороводневої кислоти забарвлення стронцій розидонату зникає. Тому цю реакцію використовують для виявлення іонів барію в присутності іонів стронцію і іонів стронцію у відсутності іонів барію. Іони важких металів заважають цій реакції.

Виявлення іонів Ba²⁺ в присутності іонів інших металів. До 5-6 крапель розчину в пробірці добавляють 6 н. розчин NH₄ОН до лужної реакції і нагрівають суміш в пробірці до кипіння. При цьому випадають осади гідроксидів металів, за винятком лужних і лужноземельних елементів. Осади гідроксидів відокремлюють центрифугуванням. 2-3 краплі розчину центрифугату наносять на фільтрувальний папір, пляму змочують свіжеприготованим спиртовим розчином натрій родизонату і потім 2 н. розчином НС1. В присутності іонів Ва²⁺ утворюється гідрородизонат ярко-червоного кольору, який не руйнується в присутності 2 н. НС1.

Реакція виявлення Мg²⁺ за допомогою амоній або натрій гідрофосфату Nа₂HРО₄. Іони Мg²⁺ з натрій гирофосфатом в присутності аміачного буферного розчину утворюють білий кристалічний осад подвійної солі МgNН₄РО₄.

Осад розчинюється в мінеральних і оцтовій кислотах.

Проведенню реакції заважають іони Ва²⁺ Са²⁺, а також. Тому іони Mg²⁺ виявляють тільки після відокремлення іонів Ва²⁺, Са²⁺ іонів важких металів.

Реакція осадження іонів Мg²⁺ у вигляді подвійної солі часто використовується не тільки в якісному, але і в кількісному аналізі.

Виконання реакції. До 2 - 3 крапель розчину в пробірці добавляють 2 - 3 краплі амоній гідрофосфату, 3 - 5 крапель аміачної буферної суміші і концентрований розчин NH₄OH до запаху. Внутрішні стінки пробірки потирають скляною паличкою. В присутності іонів Mg²⁺ випадає білий кристалічний осад МgNН₄РО₄.

Виявлення іонів Мg²⁺ за допомогою магнезону І та магнезону II. Магнезон І (п-нітробензол-азо-резорцин) та магнезон II п-нітробензол-азо-α-нафтол), які в лужному середовищі забарвлені і червоний або червоно-фіолетовий колір, з гідроксидом магнію утворюють адсорбовану сполуку, яка має темно-синє забарвлення.

Виконання реакції. До 2 - 3 крапель розчину добавляють 2 - 3 краплі лужного розчину магнезону І або магнезону II і 10 - 15 крапель 2 н. розчину КОН. В присутності іонів Мg²⁺ утворюється осад синього кольору або розчин стає синім при малій концентрації іонів Мg²⁺.

Окиснення іонів Мn²⁺ в лужному середовищі Як уже відзначалося, луги NаОН і КОН осаджують іони Мn²⁺ у вигляді білого осаду Мn(ОН)₂, який розчиняється в розведених мінеральних кислотах, солях амонію і не розчиняється в лугах.

Осад Mn(OH)₂ на повітрі швидко окислюється до Mn(OH)₃ і буріє:

При дальшому окисненні Мn(ОН)₃ осад чорніє внаслідок утворення МnО(ОН)₂

Нас цікавить осад Мn(ОН)₃, оскільки він розчиняється в насиченому розчині Н₂С₂О₄ з утворенням [Мn(C₂O₄)₂]^- рожевого кольору і ця реакція використовується для виявлення іонів Мn²⁺:

Виконання реакції В пробірку вносять 2 - 3 краплі розчину, добавляють 3 - 5 крапель розчину NaОН і суміш збовтують, поки осад не стане темно-коричневого кольору. Після цього в пробірку добавляють 5 - 7 крапель насиченого розчину оксалатної кислоти. В присутності іонів Мn²⁺ розчин забарвлюється в рожевий колір.

Дія пероксиду водню, хлору, брому. Іони Мn²⁺ в лужному середовищі окиснюються при дії пероксиду водню, хлору, брому і інших окиснювачів до сполук Мn(ІV):

При дії хлорної або бромної води реакція іде за рівнянням:

Якщо реакція відбувається в присутності іонів Сu²⁺ як каталізатора, то іони Мn²⁺ окиснюються до МnО₄^- -іонів.

Виконання реакції. В пробірку вносять 1 краплю розчину, 3-5 крапель лужного розчину бромної води, 5-7 крапель розчину СuSO₄. Суміш в пробірці струшують і обережно (рідину може викинути) нагрівають до кипіння. Потім осаду СuО дають осісти. В присутності іонів Мn²⁺ розчин над осадом забарвлюється в малиново-фіолетовий колір.

Дія аміакату срібла на іони Мп²⁺. Аміакат срібла [Аg(NH₃)₂]⁺. У лужному розчині окиснює іони Мn²⁺ до Мn(ІV), а сам відновлюється до металічного срібла:

Ця реакція застосовується для виявлення іонів Мn²⁺ в присутності катіонів II і III аналітичних груп. Реакцію проводять крапельним методом.

Виконання реакції На смужку фільтрувального паперу наносять краплю розчину аміакату срібла і 1-2 краплі досліджуваного розчину. В присутності іонів Мn²⁺ пляма забарвлюється в коричневий колір.

Оскільки аміакат срібла на фільтрувальному папері частково відновлюється і у відсутності іонів Мn²⁺ і тому можна помилково виявити іони Мn²⁺, то слід проводити паралельний дослід з розчином, в якому іони Мn²⁺ відсутні. Якщо пляма з розчином, що досліджується, виявиться більш інтенсивно забарвленою, ніж пляма паралельного досліду, значить, іони Мn²⁺ в розчині присутні.

Окиснення іонів Мп²⁺ в кислому середовищі Іони Мn²⁺ в кислому середовищі можуть окислюватися до МnО(ОН)₂ і до МnО₄^- - іонів. При дії таких окисників як КClO₃ і КBrO₃ окиснення проходить до МnО(ОН)₂:

Реакція окиснення іонів Мn²⁺ за допомогою калій бромату застосовується в якісному аналізі для відокремлення іонів Мn²⁺ від інших катіонів II аналітичної групи.

Виконання реакції. До 5-7 крапель розчину, що досліджується, добавляють 5 - 7 крапель концентрованої азотної кислоти і декілька кристаликів сухої солі КВrО₃, суміш нагрівають до кипіння і кип’ятять 3-5 хвилин. Після охолодження осад МnО(ОН)₂ відокремлюють центрифугуванням, а розчин використовують для виявлення інших катіонів І підгрупи II аналітичної групи.

Окиснення іонів Мп²⁺ дією свинець діоксиду РbО₂- Іони Мn²⁺ окиснюються в кислому середовищі до МnО₄^--іонів, які мають малиново-фіолетове забарвлення. Кращим окисником для цієї реакції є свинець діоксид РbО₂:

Виконання реакції. В пробірку вміщують трохи (0,2 г) сухого РbО₂, добавляють 10 - 15 крапель концентрованої HNOз і слідові кількості розчину, що досліджується. Для цього кінчик скляної палички змочують розчином, що досліджується, і цей кінчик умочують у розчин HNOз в пробірці. Суміш в пробірці нагрівають до кипіння і кип’ятять 2 - 3 хвилини. Після осідання осаду РbО₂ розчин забарвлюється в малиново-фіолетовий колір, якщо в ньому присутні іони Мn²⁺.

Окиснення іонів Мп²⁺ дією амоній персульфату (NН₄)₂S₂О₈. Амоній персульфат (NН₄)₂S₂О₈ в присутності іонів Аg⁺ як каталізатора окиснює іони Мn²⁺ до МnО₄^-. Розчин забарвлюється в малиново-фіолетовий колір:

Виконання реакції У пробірку вміщують 2-3 кристалики (NН₄)₂S₂О₈ (або 1,0 мл 50% його розчину), добавляють 0,5 мл 2 н. розчину HNO₃ і 2-3 краплі 0,1 н. АgNO₃. Суміш нагрівають (не кип’ятять), у гарячий розчин занурюють скляну паличку, змочену досліджуваним розчином, і нагрівають до 50-70°С пробірку протягом 1-2 хвилин. В присутності Мn²⁺-іонів розчин забарвлюється в малиново-фіолетовий колір.

Виявлення іонів Мп²⁺ за допомогою бензидину.

Бензидин в кислому середовищі в присутності окисників, в тому числі і МnО(ОН)₂, окиснюється в бензидинову синь.

Виявленню іонів Мn²⁺ за цією реакцією заважають іони Аg⁺, Ві³⁺ і окисники.

Виконання реакції. На смужку фільтрувального паперу наносять краплю розчину, що досліджується, на цю краплю добавляють 2 - 3 краплі розчину лугу. При цьому утворюється гідроксид марганцю Мn(ОН)₂. Через 3 - 5 хвилин на пляму наносять 1 краплю оцтовокислого розчину бензидину. В присутності марганцю пляма синіє.

Дія калій гексаціаноферату (II) К₄[FeCN)₆]. В присутності іонів NH₄⁺ калій гексаніаноферат (II) утворює з іонами Са²⁺ білий осад КNН₄Са[Fе(СN)₆] або (NH₄)₂Ca[Fe(CN)₆]:

Осад не розчиняється в оцтовій кислоті. Реакцію слід виконувати при рН>7,0. Реакції не заважають іони Sr²⁺.

Виконання реакції. До 2 - 3 крапель розчину в пробірці добавляють декілька крапель аміачно-амонійного буферного розчину і 2 - 3 краплі К₄[Fе(СN)₆]. Пробірку з розчином нагрівають до кипіння. При наявності іонів Са²⁺ випадає білий осад.

Реакція забарвлення полум’я. Леткі солі барію, стронцію і кальцію забарвлюють полум’я в жовто-зелений, карміновочервоний і червоний колір відповідно.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16

Схожі:

ПОСТАНОВА від 19 грудня 2006 р. N 1757 Київ Про затвердження Положення... Міністерство освіти і науки України (МОН) є центральним органом виконавчої влади, діяльність якого спрямовується і координується...	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ пр. Перемоги З метою організованого переходу на новий Державний стандарт базової і повної загальної середньої освіти Міністерство освіти і науки...
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Департамент професійно-технічної освіти Міністру освіти Автономної Республіки Крим, начальникам управлінь освіти і науки обласних, Київської та Севастопольської міських...	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Міністру освіти Автономної Республіки Крим, начальникам управлінь освіти і науки обласних, Київської та Севастопольської
Міністерство освіти і науки України Національна академія наук України Відповідно до Положення про Міністерство освіти і науки України, затвердженого Указом Президента України від 07. 06. 2000 N 773 (773/2000),...	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Визнати таким, що втратив чинність, наказ Міністерства освіти і науки України від 02. 09. 2008 N 802 ( z0892-08 ) Про
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Міністерству освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, департаментам (управлінням) освіти і науки обласних, Київської...	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАКАЗ Міністерства освіти і науки України від 24. 01. 2008 N 33 "Про затвердження Порядку проведення зовнішнього незалежного оцінювання...
«Загальні і спеціальні здібності» Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Донецька обласна державна адміністрація Управління освіти і науки	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ НАКАЗ Про затвердження Умов прийому до вищих навчальних закладів України, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 27. 12. 2007 за...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання