Na окрашивание пламени в желтый цвет уравнение

Опыты: Цветное пламя

Секреты сумасшедшего профессора Николя

Очень красивый научный эксперимент от профессора Николя «Цветное пламя» позволяет получить пламя четырех разных цветов, используя для этого законы химии.

Набор интереснейший, мы действительно на пламя насмотрелись, удивительное зрелище! Интересно всем: и взрослым, и детям, так что очень рекомендую! Плюс в том, что этот опыт с огнём можно провести и дома, не обязательно выходить на улицу. В наборе есть чашки-плошки, в которых горит таблетка сухого горючего, всё безопасно, и на деревянном полу (или столе) можно поставить. Из серии опытов профессора Николя.

Лучше, конечно, под присмотром взрослых опыт проводить. Даже если дети уже немаленькие. Огонь всё же — штука опасная, но при этом . жутко (тут именно это слово подходит очень точно!) интересная!

Фото упаковки набора смотрите в галерее в конце статьи.

Набор ‘Цветное пламя’ содержит все необходимое для проведения эксперимента. В набор входят:

• иодид калия,
• хлорид кальция,
• раствор соляной кислоты 10%,
• сульфат меди,
• нихромовая проволока,
• медная проволока,
• хлорид натрия,
• сухое горючее, чашка для выпаривания.

Единственное, есть у меня некоторые претензии к производителю — я ожидала найти в коробочке мини-брошюру с описанием химического процесса, который мы здесь наблюдаем, и объяснение, почему пламя становится цветным. Такого описания здесь не оказалось, так что придётся обратиться к энциклопедии по химии (обзор книг по химии здесь). Если, конечно, будет такое желание. А желание у старших детей, конечно, возникает! Младшим детям, конечно, никакие объяснения не нужны: им просто очень интересно смотреть, как меняется цвет пламени.

На обратной стороне коробки-упаковки написано, что нужно делать, чтобы пламя стало цветным. Сначала делали по инструкции, а потом стали просто пламя разными порошками из баночек посыпать (когда убедились, что всё безопасно) — эффект потрясающий. Всполохи красного пламени в жёлтом, ярко-салатовое пламя, зелёное, фиолетовое. зрелище просто завораживает.

Очень здорово покупать на какой-нибудь праздник, это гораздо интереснее любой петарды. И на новый год будет очень здорово. Мы жгли днём, в темноте было бы ещё эффектнее.

Реактивы у нас после сжигания одной таблетки ещё остались, так что, если взять другую таблетку (купить отдельно), можно повторить опыт. Глиняная чашка отмылась довольно хорошо, так что её на много опытов хватит. А если вы на даче, то порошок можно посыпать и на огонь в костре — он тогда, конечно, быстро кончится, но зрелище будет фантастическое!

Добавляю краткую информацию о реактивах, которые идут в комплекте с опытом. Для любознательных детишек, которым интересно узнать больше.

Окрашивание пламени

Стандартный способ окрашивания слабосветящегося газового пламени — введение в него соединений металлов в форме легколетучих солей (обычно, нитратов или хлоридов):

красное — стронция, кальция,

зеленое — цезия (или бора, в виде борноэтилового или борнометилового эфира),

голубое — меди (в виде хлорида).

В синий окрашивает пламя селен, а в сине-зеленый — бор.

Температура внутри пламени различна и с течение времени она меняется (зависит от притока кислорода и горючего вещества). Синий цвет означает что температура очень высокая до 1400 С, желтый — температура чуть меньше, чем когда синее пламя. Цвет пламени может меняться в зависимости от химических примесей.

Цвет пламени определяется только его температурой, если не учитывать его химический (точнее, элементный) состав. Некоторые химические элементы способны окрашивать пламя в характерный для этого элемента цвет.

В лабораторных условиях можно добиться совершенно бесцветного огня, который можно определить лишь по колебанию воздуха в области горения. Бытовой же огонь всегда «цветной». Цвет огня определяется температурой пламени и тем, какие химические вещества в нём сгорают. Высокая температура пламени дает возможность атомам перескакивать на некоторое время в более высокое энергетическое состояние. Когда атомы возвращаются в исходное состояние, они излучают свет с определённой длиной волны. Она соответствует структуре электронных оболочек данного элемента.

Голубой огонек, например, который можно видеть при горении природного газа, обусловлен угарным газом, который и придаёт пламени этот оттенок. Угарный газ, молекула которого состоит из одного атома кислорода и одного атома углерода, является побочным продуктом горения природного газа.

Калий — фиолетовое пламя

Калий (нем. Kalium, франц. и англ. Potassium) — один из важнейших представителей группы щелочных металлов.

Калий — металл наиболее электроположительный после рубидия и цезия. В чистом сухом воздухе при обыкновенной температуре он не изменяется, в обычном — покрывается слоем едкого калия и углекислой его соли; в свежем разрезе в темноте светится, а в тонких пластинках окисляется столь быстро, что может загореться; расплавленный и нагретый, он также горит; пламя его обладает фиолетовым цветом. Вследствие такой склонности к окислению и является необходимым сохранять его под нефтью.

Открывают присутствие калия по фиолетовой окраске газового беcцветного пламени, которая получается при внесении в пламя его соединений, особенно галоидных, на ушке платиновой проволоки (вот почему в опыте нужно вносить калий в пламя на проволоке — эффект изменения цвета пламени тогда заметнее); в присутствии солей натрия окраску наблюдают через синее кобальтовое стекло или через раствор индиго, помещенный в призматический стеклянный сосуд. Спектр пламени характеризуется двумя линиями — красной и фиолетовой.

Кальций хлористый — красное пламя

При нагревании на воздухе или в кислороде кальций воспламеняется и горит красным пламенем с оранжевым оттенком. С менее активными неметаллами (водородом, бором, углеродом, кремнием, азотом, фосфором и другими) кальций вступает во взаимодействие при нагревании.

При внесении в пламя растворимых солей кальция пламя окрашивается в кирпично-красный цвет.

При нагревании в кислороде и на воздухе кальций воспламеняется, сгорая ярко-красным пламенем, при этом образуется основной оксид СаО, который представляет собой белое, весьма огнестойкое вещество, температура плавления которого примерно 2 600 °C. Оксид кальция также известен в технике как негашеная или жженая известь.

Соляная кислота и медь — зелёное пламя

Медь придает пламени зеленый оттенок. При высоком содержании меди в сгораемом веществе пламя имеет яркий зеленый цвет, практически идентичный белому. В зеленый цвет пламя окрашивает борная кислота или медная (латунная) проволока, смоченная в соляной кислоте.

При смачивании соляной кислотой пламя окрашивается в голубой цвет с зеленоватым оттенком.

1) В зеленый цвет пламя окрашивает борная кислота или медная (латунная) проволока, смоченная в соляной кислоте.

2) В красный цвет пламя окрашивает мел, смоченный в той же соляной кислоте.

При сильном прокаливании в тонких осколках Ва-содержащие (Барий-содержащие) минералы окрашивают пламя в желто-зеленый цвет. Окрашивание пламени можно усилить, если после предварительного прокаливания смачивать минерал в крепкой соляной кислоте.

Окислы меди (в опыте для зелёного пламени используются соляная кислота и кристаллики меди) дают изумрудно-зеленое окрашивание. Прокаленные Cu-содержащие соединения, смоченные НС1, окрашивают пламя в лазурно-голубой цвет CuС1 2). Реакция очень чувствительна.

Зеленый цвет и его оттенки огню придают также барий, молибден, фосфор, сурьма.

Азотнокислый и солянокислый растворы меди имеют голубой или зеленый цвет; при прибавлении аммиака цвет раствора изменяется в темно-синий.

Жёлтое пламя — соль

Для желтого пламени требуется добавка поваренной соли, нитрата натрия или хромата натрия.

Попробуйте посыпать на конфорку газовой плиты с прозрачно-голубым пламенем чуть-чуть поваренныой соли — в пламени появятся жёлтые язычки. Такое жёлто-оранжевое пламя дают соли натрия (а поваренная соль, напомним, это хлорид натрия).

Жёлтый цвет — это цвет натрия в пламени. Натрий есть в любом природном органическом материале, поэтому пламя мы обычно и видим жёлтым. А желтый цвет способен заглушить другие цвета — такова особенность человеческого зрения.

Желтые язычки пламени появляются при распадении солей натрия. Такими солями очень богата древесина, поэтому обычный лесной костер или бытовые спички горят желтым пламенем.

Секреты сумасшедшего профессора Николя
Цветное пламя

Фото упаковки — сбоку. Набор для экспериментов.

Серия химических опытов с профессором Николя.

Цветное пламя — состав набора.

Обратная сторона упаковки — как добиться цветного пламени.

Весь состав набора — чашки (глиняная и стеклянная, потом и для других опытов пригодятся), проволока, реактивы.

Рядом с куклой ростом 18 см для размера.

Химические реактивы для опыта Цветное пламя — на каждой коробочке подписано, что это такое.

Na окрашивание пламени в желтый цвет уравнение

Гидроксид цинка также растворяется в аммиаке, в отличии от остальных

Раствор, содержащий [Cr(OH) 6 ] 3- , при добавлении хлорной или бромной воды в щелочной среде становится желтым из-за образования хромат-аниона CrO 4 2- :Fe 2+
Fe 3+Fe 2+ + 2OH — = Fe(OH) ₂ ↓

Fe 3+ + 3OH — = Fe(OH) ₃ ↓

Fe 3+ + 3SCN — = Fe(SCN) ₃
6NaF + Fe(SCN) ₃ = Na ₃ [FeF ₆ ] + 3NaSCN

Выпадает осадок серо-зеленого цвета, на воздухе становится бурым

Выпадает бурый осадок

Раствор становится темно-красного цвета
Раствор обесцвечивается

Качественный анализ катионов

Главная > Документ

Лабораторная работа 1-2

Качественный анализ катионов

Реакция окрашивания пламени

Чистую накалённую проволоку опустите в раствор хлорида натрия или наберите на неё немного твёрдой соли . Внесите проволоку вместе с капельками или частицами натриевой соли в бесцветное пламя горелки – пламя окрасится в жёлтый цвет.

Реакция окрашивания пламени

Летучие соединения калия окрашивают бесцветное пламя в характерный фиолетовый цвет . Фиолетовая окраска пламени в присутствии солей натрия становится незаметной, так как соединения натрия окрашивают пламя горелки в жёлтый цвет.

Реакции с гексанитрокобальтатом (ΙΙΙ) натрия

Поместите в пробирку 1-2 капли раствора какой-либо соли калия, прибавьте к нему 3-5 капель раствора гексанитрокобальтата (ΙΙΙ) натрия, добавьте несколько капель 6 М уксусной кислоты и потрите стеклянной палочкой о стенки пробирки. При этом выпадет жёлтый кристаллический осадок гексанитрокобальтата (ΙΙΙ) дикалия-натрия :

или в ионной форме:

Реакцию следует проводить в присутствии разбавленной уксусной кислоты.

Реакция с гидротартратом натрия

Поместите в пробирку 2-3 капли раствора какой-либо соли калия, прибавьте 0,5 мл раствора гидротартрата натрия и потрите стеклянной палочкой о стенки пробирки. Через некоторое время выпадет белый кристаллический осадок:

или в ионной форме:

Условия проведения реакции.

Реакцию проводят в нейтральной среде. В сильнощелочной среде происходит растворение осадка, сопровождающееся образованием соли В кислой среде осадок растворяется с образованием винной кислоты

и катионы других групп должны быть предварительно удалены, так как они образуют с реактивом осадки (например: ), которые могут быть приняты за осадок гидротартрата калия.

Реакцию проводят без подогрева, так как растворимость гидротартрата калия сильно возрастает с повышением температуры раствора.

Концентрации анализируемого раствора и реактива должны быть высокими.

Потирание стенок пробирки стеклянной палочкой благоприятствует осаждению.

Реакция с реактивом Несслера

Прибавьте к капле разбавленного раствора соли аммония 1-2 капли раствора реактива. В присутствии — ионов образуется характерный красно-бурый осадок; при наличии следов раствор окрашивается в жёлтый цвет:

или в ионной форме:

Другие катионы Ι аналитической группы не мешают обнаружению ионов аммония реактивом Несслера.

Реакция со щелочами

Поместите в пробирку несколько капель раствора соли аммония и добавьте 5 капель водного раствора какого-либо из сильных оснований — — и подогрейте содержимое пробирки в пламени газовой горелки. Вследствие разложения соли аммония выделится аммиак :

или в ионной форме:

Выделяющийся аммиак может быть обнаружен различными способами:

по посинению универсальной индикаторной бумаги, смоченной дистиллированной водой и внесённой в пары над раствором;

по образованию дыма хлорида аммония при поднесении к отверстию пробирки стеклянной палочки, смоченной каплей концентрированной хлороводородной (соляной) кислоты.

Кипячение с едкими щелочами или карбонатами натрия или калия

При действии едких щелочей или карбонатов натрия или калия, а также при длительном нагревании аммониевые соли в растворах разлагаются с выделением газообразного аммиака.

Действие сильных оснований.

При добавлении сильных оснований к растворам солей магния выпадает белый осадок . При добавлении слабого основания (гидроксида аммония) осаждение неполное, а в присутствии солей аммония осадок не выпадает совсем. Поэтому соли аммония нужно предварительно удалить из раствора.

Поместите в пробирку несколько капель раствора MgCl 2 , добавьте несколько капель водного раствора какого-либо из сильных оснований — . Выпадет осадок Mg (ОН) 2 . В другую пробирку к раствору MgCl 2 вместо прилейте раствор гидроксида аммония . Отметьте, в какой из пробирок образуется больше осадка.

Реакция с моногидрофосфатом натрия

Для микрокристаллоскопического обнаружения — ионов в виде поместите каплю раствора на предметное стекло . Затем к нему прибавьте из капиллярной пипетки сначала каплю раствора , затем каплю концентрированного водного раствора аммиака. Наконец, внесите в раствор кристаллик ( гидрофосфат натрия). Предметное стекло рекомендуется нагреть. В непосредственной близости от кристалла фосфата натрия появляются дендритные кристаллы, на более дальнем расстоянии – правильно образованные кристаллы в виде шестилучевых звёзд. — фосфат магний-аммония

или в ионной форме

Рассмотрите кристаллы под микроскопом.

Реакция с оксалатом аммония.

Поместите в пробирку 1-2 капли раствора какой-либо соли кальция, например , и добавьте 1-2 капли уксусной кислоты, чтобы реакция среды была кислой (в случае индикатора метилового красного цвет должен стать оранжевым). Прилейте несколько капель раствора оксалата аммония При этом из концентрированного раствора сразу, а из разбавленного постепенно выпадает белый мелкокристаллический осадок . В присутствии оксалат кальция осаждается количественно:

или в ионной форме:

Микрокристаллоскопическая реакция с серной кислотой .

Поместите каплю раствора хлорида кальция на предметное стекло, затем прибавьте каплю разбавленной и слегка упарьте смесь. При этом образуются красивые характерные пучки игл – кристаллы гипса , легко различаемые под микроскопом.

Реакция окрашивания пламени

Ионы кальция окрашивают бесцветное пламя в кирпично-красный цвет.

Реакция с хроматом (или бихроматом) калия .

Поместите в пробирку 1-2 капли раствора какой-либо соли бария, например , и прибавьте несколько капель раствора или . Нагрейте пробирку на пламени горелки. При этом выпадает жёлтый кристаллический осадок:

или в ионной форме:



или в ионной форме:

2

Капельная реакция с родизонатом натрия.

На фильтровальную бумагу поместите каплю нейтрального анализируемого раствора и затем каплю водного раствора родизоната натрия. Образуется красно-бурый осадок родизоната бария :

+ +

Родизонат бария на холоде в соляной кислоте превращается в ярко-красный гидрородизонат бария:

Реакция окрашивания пламени.

Бесцветное пламя окрашивается ионами бария в жёлто-зелёный цвет .

Реакция с серной кислотой или сульфатом аммония.

Поместите в пробирку несколько капель растворимой в воде соли бария, например,

хлорида бария, прибавьте 1 мл разбавленной серной кислоты или раствора сульфата аммония. При этом выпадает белый кристаллический осадок сульфата бария .

Реакция с гидроксидом аммония.

Поместите в пробирку 1 мл раствора соли алюминия, например, , прибавьте к нему несколько капель раствора гидроксида аммония и нагрейте. При этом выпадает белый жел е образный осадок гидро ксида алюминия :

или в ионной форме:

Осадок гидроксида алюминия вместе с раствором перенесите в центрифужную пробирку и отцентрифугируйте. Прозрачный раствор слейте, а осадок разделите на две части.

Проведите следующие проверочные реакции:

Прибавьте к одной части осадка несколько капель раствора гидроксида натрия или калия и перемешайте — осадок растворится. В этом случае проявляет себя как кислота. Напишите уравнение реакции.

Прибавьте к другой части осадка несколько капель хлороводородной кислоты — осадок растворится; в этом случае проявляет себя как основание:



Следовательно, — типичное амфотерное соединение.

Реакция с ализарином (1,2-диоксиантрахиноном)

Пробирочная реакция. Поместите в пробирку 2 капли раствора какой-либо соли алюминия и прилейте 5 капель . При этом образуется осадок . К полученному осадку прибавьте несколько капель свежеприготовленного раствора ализарина и прокипятите. Ализарин образует с гидроокисью алю­миния соединение интенсивно красного цвета, называемое алюминиевым лаком. Алюминиевый лак не растворяется в разбавленной уксусной кислоте. Поэтому после охлаждения содержимого пробирки добавляют немного уксусной кислоты до слабокислой реакции (рН

4-5). В присутствии ионов алюминия красный осадок не исчезает.

Условия проведения реакции .

При проведении пробирочной реакции значение pH в начале осаждения должно превышать 7, соответствуя слабоаммиачному раствору, а после осаждения pH может быть меньше 7, соответствуя разбавленному уксуснокислому раствору (pH = 4-5).

Реакцию ведут при кипячении.

Присутствие осадков других гидроокисей, хотя бы в небольших количествах, нежелательно, а в больших количествах недопустимо.

Окисление С r +3 хрома в Cr +6

Поместите в пробирку 2-3 капли раствора сульфата или нитрата хрома (III), прибавьте к нему 5 капель пероксида водорода , 3-5 капель гидроксида калия КОН. Нагрейте смесь до кипения.

При этом происходит окисление -ионов до -ионов и окраска из сине-зеленой переходит в желтую.

Реакция протекает согласно уравнению:

C полученным раствором проделайте следующие проверочные реакции, подтверждающие образование -ионов.

Прибавьте к нейтральному или подкисленному уксусной кислотой раствору хромата или бихромата натрия раствор нитрата серебра — образуются буро — красные осадки хромата и бихромата серебра:

Прибавьте к нейтральному или подкисленному уксусной кислотой раствору хромата натрия раствор — образуется желтый осадок хромата бария.

Реакция с

Поместите в пробирку или на предметное стекло 1-2 капли раствора , подкислите раствор 1-2 каплями хлороводородной кислоты, прибавьте 2-3 капли желтой кровяной соли — раствора гексацианоферрата (II) калия При этом выпадает темно-синий осадок берлинской лазури:

Реакция с роданидом аммония.

Поместите в пробирку 1 мл раствора , разбавьте его пятью каплями дистиллированной воды и добавьте 3-5 капель раствора роданида аммония . При этом появляется кроваво-красное окрашивание :

или в ионной форме:

Реакция с гидроксидом натрия, калия или аммония.

При действии растворов и на ионы образуется буро-красный осадок Fe(ОН)з , растворимый в кислотах:

Реакция с

Поместите в пробирку или на предметное стекло 1-2 капли раствора FeSO 4 , прибавьте 2-3 капли красной кровяной соли — раствора гексацианоферрата (III) калия При этом наблюдается образование турнбулевой сини:

Реакция с гидроксидом натрия, калия и аммония.

При действии гидроксида натрия или калия на хлорид цинка образуется белый осадок Zn ( OH ) 2 , растворимый в избытке и .

Получите осадок гидроксида цинка в пробирке, отделите его от раствора с помощью центрифуги. Осадок разделите на две части. Растворите одну часть осадка в растворе кислоты, другую – в растворе основания. Напишите уравнения реакций, подтверждающих амфотерность гидроксида цинка.

Реакции Mn ++ -ионов

Реакция с гидроксидом натрия и перекисью водорода.

Для ионов марганца характерны реакции окисления — восстановления.

Одной из характерных реакций окисления в щелочной среде является взаимодействие его с. При действии перекиси водорода в щелочной среде бесцветные ионы марганца (II) окис­ляются в нерастворимые соединения марганца (IV) или , окрашенные в бурый цвет:

или в ионной форме

Проведите окисление -ионов до. Для этого поместите в пробирку 1-3 капли раствора какой-либо соли марганца и прилейте несколько капель раствора NaOH. Образуется белый осадок гидроокиси марганца, медленно буреющий вследствие окисления на воздухе:

Прилейте к полученному осадку несколько капель . Осадок моментально становится буро-чёрным вследствие быстрого окисления ионов марганца (II) в .

Условия проведения реакции.

Реакцию следует проводить при pH = 9-10.

При осаждении едкими щелочами в присутствии солей аммония не мешает реакции . При осаждении раствором соли аммония тормозят реакцию, так как растворима в растворах солей аммония.

Другие катионы III аналитической группы практически этой реакции не мешают. Однако лучше их предварительно удалить.

Ионы-восстановители мешают реакции. Поэтому сначала следует осадить едким натром, а затем, после фильтрования и промывания от остатков восстановителей, осадок на фильтре слегка смочить перекисью водорода. При этом появляется черно-бурое пятно .

Реакцию нельзя проводить в присутствии -ионов, которые восстанавливают и образуют с Fe +2 , Ni +2 ,Co +2 -ионами в щелочном растворе черные осадки сульфидов, которые могут быть ошибочно приняты за .

Аналогично действуют и другие окислители, в том, числе . В присутствии катализатора в щелочной среде окисляет -ионы до -ионов, и раствор окрашивается в малиновый цвет.

Окисление -ионов до — -ионов кислой среде.

Соединения марганца (II) окисляются в кислой среде сильными окислителями в марганцовую кислоту. Одной из важнейших реакций окисления в азотнокислой или сернокислой среде является взаимодействие -ионов с или . При этом бесцветные соединения двухвалентного марганца () окисляются до соединений марганца со степенью окисления +7 (), окрашенных в фиолетово-красный цвет:

или в ионной форме:

В присутствии восстановителей, в том числе и , происходит восстановление окислителей и . Поэтому нельзя подкислять растворы хлористоводородной кислотой.

Проведите окислениё -ионов до -ионов. Для этого поместите в пробирку 1-2 капли раствора какой-либо соли марганца (нитрата или сульфата, но не хлорида !), прилейте 5 капель разбавленной (1:1) азотной кислоты, добавьте небольшое количество окислителя (двуокиси свинца) и нагрейте смесь до кипения. Прилейте в пробирку 1-2 мл дистиллированной воды, не перемешивая, содержимого пробирки, и дайте смеси немного постоять. Появляется малиново-красная окраска, вызываемая образовавшейся марганцовой кислотой. Так как может содержать соединения марганца в виде примеси, рекомендуется ставить холостой опыт, соблюдая те же условия, но без добавления в пробирку испытуемого раствора. В отсутствие примесей окраска не появляется.

Описанная реакция окисления в марганцовую кислоту является весьма чувствительной реакцией.

Условия проведения реакции

Концентрация ионов водорода должна быть высокой и соответствовать [Н + ] в 6 н. азотной кислоте.

Восстановители (и т. д.) мешают этой реакции и должны быть предварительно удалены. Для их отделения к небольшому количеству (3-5 капель) анализируемого раствора приливают 5 капель 2 н. раствора NaOH или КОН. При этом в осадок выпадает нерастворимая в воде гидроокись марганца. Осадок отфильтровывают, промывают от восстановителей и затем растворяют в азотной кислоте. Полученный азотнокислый раствор испытывают на присутствие ионов марганца кипячением с 0,1 — 0,2 г какого-либо окислителя [и т. д.].

В случае применения в качестве окислителя персульфата происходит образование бурого осадка . В присутствии ионов серебра образуется не , а (катализ). Анионы, образующие с Ag + нерастворимые соли, мешают каталитической реакции.

Для проведения реакции следует брать не более 1-2 капель анализируемого раствора во избежание реакции взаимного окисления — восстановления:

Нагревание способствует реакции. Однако при излишнем нагревании разлагается с образованием .

Качественный анализ анионов

Реакция c нитратом серебра

K 1-2 мл раствора хлорида натрия или калия добавьте несколько капель азотной кислоты и раствора . B присутствии Cl — -ионов выпадает белый творожистый оса­док AgCl:

На свету осадок темнеет. Чтобы убедиться, что полученный осадок действительно содержит AgCl, так как похожие осадки дают и другие ионы, осадок промойте дистиллированной водой, отцентрифугируйте. Воду слейте. К полученному осадку прибавьте раствор аммиака. При этом AgCl растворяется, образуя комплексный катион .

К раствору комплексного соединения прилейте раствор разбавленной . Комплексный ион разрушается и вновь выпадает осадок AgCl. Появление осадка служит доказательством присутствия в анализируемом веществе Cl — ионов. Описанные реакции протекают согласно следующим уравнениям:



Реакция окисления -ионов до свободного хлора

Поместите в пробирку 5 капель раствора, содержащего -ионы, добавьте 0,5 мл

концентрированного раствора , 5 капель концентрированной и нагрейте (под тягой!). При этом наблюдается частичное или полное обесцвечивание раствора и выделение газообразного хлора, который открывают при помощи иодкрахмальной бумаги (синее окрашива­ние).

Реакция протекает согласно уравнению:

Для обнаружения выделяющегося С1 2 поднесите к отверстию пробирки влажную

иодкрахмальную бумагу. B присутствии хлора появляется синее окрашивание вследствие выделения элементарного иода:

Окисляющее действие на окaзывают манганиты, манганаты, перманганаты, двуокиси марганца и свинца, хромовый ангидрид, хлорноватистая, хлорноватая и aзотная кислоты и т. П

Условия проведения реакций.

Все реакции окисления -ионов протекают в сильнокислой среде. Если окисляется хлористоводородная кислота, то берут ее избыток. Если окислению подвергаются хлориды, то для подкисления раствора можно использовать серную кислоту. B нейтрaльной среде хлориды не окисляются; в щелочной среде хлор не выделяется, так как при pH = 7 он легко вступает в реакцию самоокисления — самовосстановления с образованием смеси хлорида и гипохлоритов:



или в ионной форме:



В качестве окислителя удобно пользоваться перманганатом калия, который обесцвечивается в присутствии -ионов, вследствие чего реакция становится более наглядной.

Нагревание способствует реакции окисления — восстановления.

В концентрированных растворах реакции окисления — восстановления протекают энергичней.

Сильные восстановители (в том числе Br и J- -ионы), легче окисляющиеся, чем -ионы, мешают реакции.

Реакцию следует проводить в вытяжном шкафу , так как хлор ядовит.

Реакция с нитратом серебра

K 1-2 мл раствора бромида натрия или калия добавьте несколько капель азотной кислоты и раствора . B присутствии -ионов выпадает желтоватый творожистый осадок AgBr . Проверьте его растворимость в растворе тиосульфата натрия, в растворе аммиака и в растворе карбоната аммония .

Реакция окисления -ионов хлорной водой до свободного брома

Поместите в пробирку 5 капель раствора KBr, 1-2 капли разбавленной ,

0,5 мл бензола и 2-3 капли хлорной воды. Встряхните пробирку. В присутствии -ионов бензол окрашивается в желто-бурый цвет.

Реакция применима для обнаружения -ионов в присутствии — и -ионов.

Условия проведения реакции.

Реакцию можно проводить в нейтральной среде; подкисление раствора способствует окислению; в щелочной среде реакцию проводить нельзя, так как свободный бром со щелочами образует бромиды и гипобромиты.

Хлорную воду следует приливать по каплям. Слишком большой избыток хлорной воды вреден, так как бром с избытком хлора образует соединение BrCl(желтоватого цвета).

Сильные восстановители, окисляющиеся хлорной водой, мешают реакции.

При наличии в анализируемом растворе иодидов последние также окисляются хлорной водой. При этом образуется свободный иод, окрашивающий органический растворитель в красно-фиолетовый цвет, который маскирует окраску, вызываемую бромом. В таких случаях продолжают приливать хлорную воду и взбалтывают смесь. При этом иодиды и выделившийся иод окисляются в бесцветную иодноватую кислоту , и окраска слоя органического растворителя может быть обусловлена лишь присутствием брома или хлорида брома.

Реакция с нитратом серебра.

Ионы (в отличие от и -ионов) с ионами серебра образуют желтый творожистый осадок, растворимый только в растворах цианида калия и .

K 1-2 мл раствора иодида натрия или калия добавьте несколько капель азотной кислоты и раствора . Проверьте растворимость полученного осадка в растворе .

Реакция окисления — ионов хлорной водой до свободного иода

Реакцию проводят аналогично реакции окисления бромидов хлорной водой. Поместите в пробирку 5 капель раствора иодида калия KJ, 1-2 капли разбавленной серной кислоты, 0,5 мл

бензола и 1-2 капли хлорной воды. Встряхните содержимое пробирки. В присутствии -ионов слой бензола окрашивается в красно-фиолетовый цвет:

При избытке Cl 2 свободный иод не выделяется и слой бензола не окрашивается:

В качестве окислителей можно также пользоваться всеми окислителями, применяемыми для окисления HCl и HBr.

Условия проведения реакции .

Реакцию окисления иодидов хлором можно проводить в нейтральной среде, приливая к раствору иодида хлорную воду. Подкисление раствора способствует реакции окисления. В щелочной среде реакцию проводить нельзя, так как при взаимодействии свободного иода со щелочами образуются иодиды и гипоиодиты — бесцветные соединения.

Хлорную воду следует приливать по каплям. В избытке хлорной воды -ионы окисляются до -ионов, в сильнокислом хлористоводородном растворе образуется ; при этом раствор обесцвечивается.

Реакцию проводят в присутствии бензола или других органических растворителей (хлороформа, сероуглерода, четыреххлористого углерода, бензина, эфира и т. п.), извлекающих выделяющийся иод. При этом слой органического растворителя окрашивается в красно-­фиолетовый или бурый цвет в зависимости от концентрации выделившегося иода и характера растворителя.

Вместо органических растворителей в качестве индикатора, указывающего на присутствие иода, может быть использован раствор крахмала, окрашивающийся иодом в синий цвет.

Сильные восстановители, окисляющиеся хлорной водой, мешают реакции.

Малорастворимые иодиды хлорной водой не окисляются.

Реакция окисления -ионов перманганатом калия

Поместите в пробирку 3-5 капель испытуемого раствора, содержащего -ионы, подкислите раствор несколькими каплями разбавленной и добавьте к нему 1-2 капли раствора .

В присутствии -ионов наблюдается обесцвечивание раствора на холоду и выделение иода. Умеренное нагревание способствует протеканию реакции:

Условия проведения реакции.

Реакция выполняется в слабокислой (сернокислой или уксуснокислой) среде. В нейтральном или щелочном растворах -ионы окисляются до .

Восстановители, окисляющиеся перманганатом, должны отсутствовать.

Чувствительность реакции можно повысить предварительным окислением иодидов раствором , который приливают по каплям к подкисленному серной кислотой и слегка нагретому исследуемому раствору:

Как только появляется красное окрашивание, добавление раствора прекращают и его

избыток восстанавливают 1-2 каплями перекиси водорода. Избыток перекиси водорода разлагают кипячением раствора.

Иодат может быть легко обнаружен при добавлении к полученному раствору иодида калия. При этом происходит выделение иода в большем количестве, чем при окислении непосредственно перманганатом:

Реакция восстановления нитратов до аммиака цинком или алюминием

Поместите в пробирку 5 капель раствора нитрата калия или натрия, прилейте к нему 0,5 мл раствора NaOH или КОН и затем добавьте 25-50 мг цинковой пыли или алюминиевого порошка. Для ускорения реакции смесь подогрейте на газовой горелке.

Цинковая пыль (или алюминиевый порошок) в щелочных растворах восстанавливает нитраты до аммиака:

Выделяющийся при этом аммиак обнаруживают, как описано ранее.

Взаимодействие с дифениламином

Поместите на предметное стекло 3 капли раствора дифениламина в серной кислоте и 2 капли рас­твора нитрата натрия. В присутствии -ионов появляется темно-синее окрашивание , вызываемое продуктами окисления дифениламина азотной кислотой.

Реакция восстановления сернистой кислоты

Поместите в пробирку 3-5 капель раствора соли сернистой кислоты (например, ), 3-5 капель свежеприготовленного хлористоводородного концентрированного раствора и содержимое пробирки нагрейте. При этом -ионы восстановятся до и выпадет желтый осадок :

Условия проведения реакции

Восстановитель применяют в виде концентрированного раствора этой соли.

Как правило, реакцию восстановления сульфитов в растворах проводят в кислой среде.

Для реакции применяют химически чистые исходные вещества во избежание ошибок при обнаружении -ионов.

Нагревание растворов способствует реакции восстановления, а при восстановлении твердых веществ нагревание необходимо.

Ионы, содержащие серу, в особенности и , должны быть предварительно отделены.

Реакция с хлоридом бария

Поместите в пробирку 1-2 капли раствора сульфата натрия, 2-3 капли 6 М раствора HCl и затем прилейте к указанной смеси 1-2 капли раствора . В при­сутствии -ионов мгновенно образуется белый осадок . Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

Реакция обесцвечивания красно-бурого осадка родизоната бария

Поместите на листок фильтровальной бумаги 1 каплю раствора и 1 каплю раствора родизоната натрия или родизоновой кислоты. При этом образуется красное пятно родизоната бария. Красное пятно смочите 1-2 каплями раствора сульфата натрия. В присутствии сульфатов окраска родизоната бария тотчас исчезает. Ионы бария с родизонатом натрия или родизоновой кислотой дают красно-бурый осадок, не разлагающийся разбавленной НС1. Родизонат бария моментально обесцвечивается сульфатами и серной кислотой вследствие образования нерастворимого сульфата бария. Рассматриваемая реакция является специфичной и применяется только для обнаружения сульфатов.

Реакция образования двуокиси углерода (углекислого газа)

В пробирку поместите 1 мл раствора карбоната натрия Nа 2 СО 3 , прилейте к нему 2 М раствор НС1 и быстро закройте пробирку пробкой, в которую вставлена отводная трубка. Другой конец этой трубки опустите в пробирку с известковой водой (рис.).

Двуокись углерода, проходя через раствор Са(ОН) 2 , образует белый осадок или муть СаСО 3 .

Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

Реакция с молибдатом аммония

В пробирку налейте 1 мл раствора фосфата натрия или калия, добавьте несколько капель 6М HNO 3 и немного твердой соли – молибдата аммония (NH 4 ) 2 MoO 4 . Содержимое пробирки нагрейте. Появляется желтый осадок фосфоромолибдата аммония.

PO 4 3- + 3NH 4 + + 12 MoO 4 2- + 24 H + = (NH 4 ) 3 PO 4 ∙12 MoO 3 ∙2H 2 O↓ + 10 H 2 O

Осадок легко растворяется в водном растворе аммиака.

Дана соль. Определить, какой катион и анион входят в её состав.

1. Предварительные испытания

а) Окрашивание пламени.

Ca 2+ — кирпично-красный

Ba 2+ — желто-зеленый

в) Проверка рН водных растворов.

Если рН — , NO 3 — , SO 4 -2 )

Если рН > 7, то в состав соли входит катион сильного основания (щелочного или щелочноземельного металла)

Если рН = 7, следовательно, это соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой.

г) Действие разбавленной серной кислоты – только карбонат-ионы СО 3 2 – разлагаются разбавленными кислотами с выделением CO 2 .

д) Действие концентрированной серной кислоты – разлагает Cl — , Br – , J — , NO 3 — , MnO 4 — с выделением Cl 2, HCl, HBr, Br 2 , J 2 , NO 2 , O 2 и т.д.

е) Обнаружение некоторых катионов.

— К капле пробы прилить раствор реактива Несслера. Появление красно-коричневого осадка доказывает наличие иона аммония в соли.

— К пробе прилить раствор гидроксида натрия, нагреть. При наличии в соли иона аммония появляется запах аммиака, а на палочке, смоченной раствором концентрированной соляной кислоты – белый налет хлорида аммония.

— К пробе прилить раствор K 4 [Fe(CN) 6 ]. Образуется осадок берлинской лазури.

— К пробе прилить несколько капельКСNS. Появляется красное окрашивание.

Fe 2+ К пробе прилить раствор K 3 [Fe(CN) 6 ]. Отмечается появление турнбулевой сини.

1. Cначала в пробе определяют катионы.

2. На втором этапе анализа в пробе определяют анионы. Перед этим проводят предварительные испытания на содержание ионов Cl — , SO 4 -2 . Для этого к отдельным порциям пробы приливают растворы AgNO 3 и Ba(NO 3 ) 2 . Выпадение творожистого осадка Ag Cl и кристаллического Ba SO 4 свидетельствуют о наличии указанных ионов в пробе.