Наиболее специфическая реакция на ион mn2 описывается уравнением

1. C. Парааллергические реакции
2. E. аллергические реакции
3. I сосудистые реакции
4. I. Токсические реакции на введение анестезирующих препаратов
5. II. Лейкемоидные реакции лимфатического типа.
6. IV. Качественные реакции на йод в тиреоидине
7. IV. Что означает понятие «Органеллоспецифические ферменты»?
8. N Защитно-приспособительные реакции организма при кровопотере подразделяются на
9. XIII. Характерные черты «обоснования» антипрививочных вымыслов
10. А). Общие реакции

3. Аналитические реакции катиона марганца (II), Mn 2+

3.1 Реакция с висмутатом натрия, NaBiO₃. Ионы Mn 2+ в азотнокислой среде окисляются висмутатом натрия до ионов MnO₄ — , окрашивающих раствор в малиновый цвет:

2Mn 2+ + 5NaBiO₃ + 4H +  2MnO₄ — + 5BiO + + 5Na + + 2H₂O

Выполнение реакции: внести в пробирку на кончике шпателя немножко порошка висмутата натрия. Прибавить 2 мл 2 М раствора азотной кислоты и 1-2 капли раствора соли марганца (II). Малиновый цвет раствора указывает на образование иона MnO₄ — .

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
Качественные реакции катионов VI аналитической группы

Групповым реагентом на катионы VI аналитической группы является 25% раствор NH₃. При действии избытка раствора аммиака на раствор, содержащий катионы VI аналитической группы, образуются окрашенные растворы комплексных соединений — аммиакатов.

1. Аналитическая реакция катиона меди (II), Cu 2+

1.1 Реакция с раствором аммиака. Катионы Cu 2+ с избытком концентрированного раствора аммиака образуют комплексное соединение — аммиакат меди, окрашенный в ярко-синий цвет:

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли меди (II) и прибавить к нему 4-6 капель 25% раствора аммиака. Обратить внимание на цвет раствора.

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
2. Аналитические реакции катиона кобальта (II), Со 2+

2.1 Реакция с раствором аммиака. Катионы Со 2+ с избытком концентрированного раствора аммиака образуют комплексное соединение — аммиакат кобальта (II) [Co(NH₃)₆] 2+ , окрашенное в светло-коричневый цвет:

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли хлорида кобальта (II) и прибавить 1-2 капли 25% раствора аммиака. Наблюдается выпадение синего осадка основной соли кобальта (II) — CoOHCl. Растворить осадок в избытке 25% раствора аммиака.

Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2.2 Реакция с роданидом аммония, NH₄SCN (или роданидом калия, KSCN). Катионы Со 2+ в нейтральной или слабокислой среде с роданид-ионами образуют комплексный ион [Co(SCN)₄] 2- , окрашенный в синий цвет:

Со 2+ + 4SCN —  [Co(SCN)₄] 2-

Выполнению реакции мешают ионы Fe 3+ , образующие с роданид-ионом комплексное соединение кроваво-красного цвета. Поэтому при определении ионов Со 2+ реакцией с роданид-ионом в присутствии Fe 3+ в реакционную смесь добавляют сухую соль фторида натрия (или аммония) для связывания ионов Fe 3+ в прочный бесцветный комплекс [FeF₆] 3- .

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли кобальта (II), 5-6 капель насыщенного раствора роданида аммония (или калия) и 5-6 капель смеси изоамилового спирта с эфиром. Встряхнуть пробирку. Образующееся комплексное соединение экстрагируется в верхний органический слой и окрашивает его в синий цвет.

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
3. Аналитические реакции катиона никеля (II), Ni 2+

3.1 Реакция с раствором аммиака. Катионы Ni 2+ с раствором аммиака вначале образуют светло-зеленый осадок основной соли никеля (II), который растворяется в избытке концентрированного раствора аммиака с образованием синего раствора аммиаката никеля [Ni(NH₃)₆] 2+ :

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора хлорида никеля (II) или другой соли никеля (II) и прибавить по каплям 25% раствор аммиака до образования светло-зеленого осадка основной соли никеля (II), а затем избыток 25% раствора аммиака до растворения осадка. Обратить внимание на цвет образовавшегося раствора.

Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

3.2 Реакция с диметилглиоксимом (реактив Чугаева), C₄H₈N₂O₂. Катионы Ni 2+ в аммиачной среде (рН = 9) с диметилглиоксимом образуют малорастворимую внутрикомплексную соль ярко-красного цвета:

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли никеля (II), прибавить к нему 5-6 капель 25% раствора аммиака и 2-3 капли реактива Чугаева. Встряхнуть пробирку, наблюдается образование ярко-красного осадка.

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
Анализ смеси катионов IV – VI групп и анионов
Предварительные испытания.

1. Обратить внимание на окраску раствора. Отсутствие окраски дает возможность предположить, что в растворе нет катионов Cr 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Cu 2+ , Co 2+ , Ni 2+ .

Ионы:

Cr 3+ — окрашивают раствор в фиолетовый цвет,

Fe 2+ — окрашивают раствор в светло-зеленый цвет,

Mn 2+ — окрашивают раствор в светло-розовый цвет,

Cu 2+ — окрашивают раствор в голубой цвет,

Co 2+ — окрашивают раствор в розовый цвет,

Ni 2+ — окрашивают раствор в зеленый цвет.

Примечание: в разбавленных растворах окраска ионов Fe 2+ и Mn 2+ не наблюдается.

На основании цвета раствора сделать предположение о возможном наличии ионов.

2. С помощью универсального индикатора определить рН раствора.

3. Дробным методом провести открытие ионов, обнаружению которых не мешают другие ионы:

Fe 2+ — реакция с гексацианоферратом(III) калия;

Fe 3+ — реакция с гексацианоферратом(II) калия и радонидом аммония;

Mn 2+ — реакция с висмутатом натрия в присутствии азотной кислоты.

4. Осаждение катионов V и VI аналитических групп

Поместить в центрифужную пробирку 2 – 3 мл исследуемого раствора и прилить к нему избыток раствора NaOH (2N). Смесь перемешать стеклянной палочкой. Осадок 1 отделить от раствора центрифугированием. Центрифугат 1 слить в отдельную пробирку и написать на ней номер.
Осадок 1. Центрифугат 1.

5. Открытие ионов Zn 2+ , Al 3+ , Cr 3+

Поместить в пробирку 2 – 3 мл центрифугата 1 и прибавить к нему для нейтрализации 1 – 2 мл раствора HCl (2N).

Из полученного раствора в отдельных пробах дробным методом определить ионы:

Zn 2+ — реакция с дитизоном;

Al 3+ , — реакция с ализарином;

Cr 3+ — реакция с пероксидом водорода в избытке щелочи.

1. Растворение осадка 1 и открытие ионов Cu 2+ , Co 2+ , Ni 2+ . К осадку 1 прилить 2 – 3 мл раствора HNO₃ (2N) и нагреть на водяной бане до полного растворения осадка. В растворе находятся ионы Fe 3+ , Mn 2+ , Cu 2+ , Co 2+ , Ni 2+ .
2. Из полученного раствора в отдельных пробах дробным методом определить ионы:

Cu 2+ — реакция с избытком раствора аммиака;

Co 2+ — реакция с роданидом аммония или калия;

Ni 2+ — реакция с реактивом Чугаева.

Оформить результаты анализа в рабочей тетради и показать преподавателю.

При анализе анионов смотреть лабораторную работу №10.

Форма лабораторного отчета

Лабораторная работа № . Дата

“Название лабораторной работы”

Аналитическая задача №____

В исследуемом растворе найдены следующие ионы:______

(Наличие ионов подтвердить ионными уравнениями с указанием признаков реакции)
Задачи и упражнения

1. Раствор имеет зеленый цвет. Какие ионы могут быть в растворе?
2. Имеется бесцветный раствор. Какие ионы не могут быть в растворе?
3. Почему в случае проведения аналитической реакции открытия иона Со 2+ используют кристаллический реактив (NH₄SCN) и добавляют изоамиловый спирт?
4. Как можно обнаружить ион Co 2+ в присутствии иона Fe 3+ ?
5. Какие анионы не могут присутствовать в сильнокислом растворе?
6. Почему при определении иона Мn 2+ необходимо добавлять HNO₃? Написать уравнение аналитической реакции.
7. При действии нитрата бария на неизвестный раствор получили белый кристаллический осадок. Как установить, что в растворе находится ион CO₃ 2- ?
8. Гидроксиды каких катионов не растворяются в избытке раствора гидроксида калия и натрия, но растворяются в избытке раствора аммиака?
9. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Ni 2+ ; Mn 2+ ; Cl — . Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.
10. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Сu 2+ ; Fe 3+ ; SO₄ 2- . Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.
11. Предложить схему анализа раствора, содержащего следующие ионы: Сu 2+ ; Cr 3+ ; NO₃ — . Написать уравнения аналитических реакций и указать условия их проведения.

Приложения

Таблица 1. Стандартные энтальпии образования ΔH o _обр., стандартные энергии Гиббса образования ΔG o _обр. неорганических веществ и их стандартные энтропии S o при 298 К

Рома! Нужно выбрать из таблицы данные для решения задач

Качественные реакции на катионы

NH ; Na + ; K + ; Mg 2+ ; Ba 2+ ; Ca 2+ ; Fe 2+ ; Fe 3+ ; Mn 2+ ; Co 2+ ; Ni 2+ ; Zn 2+ ;

Al 3+ ; Cr 3+ ; Ag + ; Pb 2+ ; Cu 2+ ; Cd 2+ .

Реакция на ион Na +

Ионы натрия образуют с дигидроантимонатом калия в нейтральной или слабощелочной среде белый кристаллический осадок дигидроантимоната натрия:

2Na + + H₂SbO = Na₂H₂SbO₄↓

Потирание изнутри стенок пробирки стеклянной палочкой и охлаждение пробирки под холодной струей воды ускоряет осаждение.

Реакция на ион K +

1. Гидротартрат натрия образует с раствором солей калия белый кристаллический осадок гидротартрата калия:

Осадок выпадает при потирании стеклянной палочкой внутренней стенки пробирки и охлаждение пробирки под струей холодной воды.

2. Кобальтинитрит натрия образует с растворами солей калия желтый осадок — кобальтинитрит калия:

Реакция на ион NH

1. Едкие щелочи KOH и NaOH при нагревании вытесняют из растворов солей аммония аммиак:

NH + OH — = NH₃­ + H₂O

Выделяющийся аммиак можно обнаружить по запаху или по влажной индикаторной ленте (щелочная реакция).

2. Реактив Неслера (щелочной раствор комплексной соли K₂[HgJ₄]) образует с раствором соли аммония осадок оранжево-бурого цвета:

NH +2[HgJ₄] 2- + 2OH — = NH₂Hg₂J₃ ¯+ 5J — + 2H₂O

В присутствии очень малых количеств раствор окрашивается или в желтый или в бурый цвет.

Реакция на ион Mg 2+

Гидрофосфат натрия образует с солями магния в присутствие NH₄OH и NH₄Cl белый кристаллический осадок.

Поместите в пробирку по 2-3 капли растворов MgCl₂ и NH₄Cl, прибавьте к полученной смеси 2-3 капли раствора Na₂HPO₄. Тщательно перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой и затем добавьте к раствору NH₄OH:

Mg 2+ + HPO +NH₄OH = MgNH₄PO₄↓ + H₂O

Реакция на ион Ba 2+

1. Дихромат–ион образует с ионами бария осадок желтого цвета (хромат бария):

2Ba 2+ + Cr₂O + H₂O = 2BaCrO₄↓+ 2H + .

2. Сульфат – ион образует с ионами бария осадок белого цвета (сульфат бария), не растворимый в кислотах:

Ba 2+ + SO = BaSO₄↓

3. Оксалат – ион образует с ионами бария осадок белого цвета (оксалат бария):

Ba 2+ + C₂O = BaC₂O₄↓

Реакция на ион Ca 2+

Оксалат-ион образует с ионами кальция белый кристаллический осадок:

Ca 2+ + C₂O = CaC₂O₄¯

Проведению реакции могут мешать ионы бария.

Реакция на ион Fe 2+

Растворы двухвалентного железа окрашены в бледно-зеленный цвет.

Гексацианоферрат (III) калия с двухвалентным железом образует синий осадок, называемый турнбулевой синью:

Реакция на ион Fe 3+

Растворы трехвалентного железа имеют желтую или красно-бурую окраску.

1. Ионы трехвалентного железа с роданид-ионом образуют соединение, окрашивающее раствор в кроваво-красный цвет:

Fe 3+ + 3CNS — = Fe (CNS)₃

Fe 3+ + 6CNS — = [Fe (CNS)₆ ] 3-

2. Гексацианоферрат (II) калия с трехвалентным железом образует темно-синий осадок, называемый берлинской лазурью:

3. Ионы трехвалентного железа со фторидом натрия в растворе образуют бесцветное комплексное соединение:

Fe 3+ + 6NaF = [Fe F₆] 3- + 6Na +

Реакция на ион Mn 2+

Концентрированные растворы солей марганца имеют бледно-розовый цвет, разбавленные растворы – бесцветны.

Ионы двухвалентного марганца в кислой среде окисляются (в данном случае висмутатом натрия) до перманганат–ионов красно-фиолетового цвета:

2Mn 2+ +5BiO + 14H + = 2MnO + 5Bi 3+ +7H₂O

Реакция на ион Cr 3+

Растворы солей хрома имеют зеленую или фиолетовую окраску.

Ионы трехвалентного хрома окисляются перекисью водорода в щелочной среде до хромат – ионов.

Поместить в пробирку 2-3 капли соли хрома (III), прилить раствор щелочи до растворения осадка. К полученному раствору хромита (изумрудно – зеленого цвета) прилить 2-3 капли перекиси водорода и осторожно нагреть пробирку. Зеленая окраска раствора перейдет в желтую:

Cr 3+ + 4OH — = CrO +2H₂O

2CrO + 3H₂O₂ + 2OH — = 2CrO + 4H₂O

Реакция на ион Co 2+

Разбавленные растворы солей кобальта имеют розовую окраску. Роданид-ион с ионами кобальта образуют комплексную соль синего цвета.

Поместите в пробирку 2-3 капли раствора кобальта (II), насыпьте немного сухой соли роданида аммония и прилейте 5-6 капель амилового или изоамилового спирта. Смесь перемешайте. Наблюдайте расслоение жидкостей и окрашивание верхнего слоя в голубой или синий цвет.

Co 2+ + 4CNS — = [Co(CNS)₄] 2-

Этой реакции мешают ионы железы (III), которые образуют с роданидом соединение кроваво – красного цвета. Поэтому ионы железа (III) предварительно связывают в бесцветный комплекс фторидом натрия или фторидом аммония.

Реакция на ион Ni 2+

Растворы солей никеля имеют зеленую окраску.

Ионы никеля в аммиачной среде образуют с диметилглиоксимом осадок комплексной соли ало-красного цвета.

Этой реакции мешают ионы трехвалентного и двухвалентного железа:

Реакция на ион Zn 2+

Растворы солей цинка бесцветны.

С гексацианоферратом (II) калия ионы цинка образуют аморфный осадок салатного цвета:

Реакция на ион Al 3+

Растворы солей алюминия бесцветны.

При осторожном добавлении щелочей (по каплям) образуется осадок белого цвета в виде белых студенистых хлопьев, часто всплывающих на поверхность раствора:

Гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами: при действии на Al (OH)₃ раствором кислоты или щелочи происходит растворение осадка:

Реакция на ион Ag +

1. Хлорид – ион осаждает ионы серебра из раствора в виде белого творожистого осадка:

Хлорид серебра нерастворим в азотной кислоте, но растворим в гидроксиде аммония:

Если на полученный раствор [Ag(NH₃)₂]Cl подействовать раствором азотной кислоты, то AgCl снова выпадает в виде творожистого белого осадка:

2. Иодид – ион с ионами серебра образует осадок желтого цвета:

Реакция на ион Pb 2+

1. Хлорид – ион осаждает ионы свинца в виде белого творожистого осадка:

Pb 2+ + 2Cl — = PbCl₂↓

Хлорид свинца нерастворим в гидроксиде аммония:

PbCl₂ + NH₄OH = реакция не идет.

2. Иодид – ион осаждает ионы свинца в виде осадка желтого цвета:

Часть осадка растворите в 5-6 каплях уксусной кислоты при нагревании, а затем осторожно охладите под струей холодной воды. Хлорид свинца из раствора выпадает в виде золотистых хлопьев.

Реакция на ион Cu 2+

1. Гидроксид аммония, добавленный в избытке к солям меди, образует растворимое комплексное соединение василькового цвета:

2. Гексацианоферрат калия осаждает ион меди (II) из раствора в виде осадка красно-коричневого цвета:

Реакция на ион Cd 2 +

Сульфид – ион в слабокислой среде осаждает ионы кадмия из раствора в виде осадка желтого цвета:

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры катионов и анионов, которые могут быть обнаружены с помощью окислительно-восстановительных реакций.

2. Какие ионы образуют окрашенные комплексные соединения: Cu 2+ ; Cu + ; Fe 2+ ; Fe 3+ ; Co 3+ ; Zn 2+ ; Ag + ?

3. Присутствие каких ионов может быть обнаружено по образованию летучих веществ: SO ; SO ; CO ; PO ; Na + ; NH ?

4. Как доказать наличие ионов Сu 2+ и Ag + в одном растворе?

Лабораторная работа № 3 (4 ч.)

Тема: Карбонаты. Жесткость воды (постоянная и временная).

Цель: ознакомиться со способами устранения временной и постоянной жесткости воды.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Присутствие в воде ионов Са 2+ и Мg 2+ обуславливает так называемую жёсткость воды. Жёсткая вода вызывает повышенный расход мыла, по­скольку при взаимодействии солей кальция и магния с мылом образуются нерастворимые осадки:

На стенках паровых котлов жёсткая вода образует накипь, обладаю­щую плохой теплопроводностью. Кроме того, накипь способствует корро­зии стенок котлов. В жёсткой воде плохо разваривается мясо, овощи, пло­хо заваривается чай. Очень жёсткая вода не пригодна для питья. Условная классификация воды по уровню жёсткости приведена в табл. 3.