Уравнения для обнаружения ионов натрия

Химико-аналитические свойства ионов s-элементов

Химико-аналитические свойства ионов s-элементов

Ионы s-элементов IA группы

Катионы натрия и калия относятся к I аналитической группе, которая характеризуется отсутствием группового реагента, т. е. реактива, способного осаждать все катионы этой группы из их растворов.

Следует иметь в виду, что приведенные ниже реагенты, используемые для исследования растворов на содержание в них ионов калия и натрия, дают аналогичный эффект с катионом аммония. Поэтому использование этих реагентов возможно после предварительного испытания раствора на содержание в нем катиона аммония.

Реакция обнаружения катиона калия K +

Гексанитрокобальтат (III) натрия Nа 3 [Со(NO 2 ) 6 ] образует с ионами калия желтый кристаллический осадок гексанитрокобальтата (III) калия-натрия:

2 КС l + Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] = K 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ] Ї + 2NaCl,

2 К + + Na + + [Co(NO 2 ) 6 ] 3- = K 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ] Ї .

Обнаружение иона К + с помощью гексанитрокобальтата (III) натрия проводят в нейтральном и слабокислом растворах, так как в щелочной среде и в присутствии сильных кислот реагент разлагается.

Реакция обнаружения катиона натрия Na +

Гексагидроксостибиат (V) калия К[Sb(ОН) 6 ] образует с ионом натрия белый кристаллический осадок гексагидроксостибиата (V) натрия:

NaCI + К[Sb(ОН) 6 ] = Na[Sb(OH) 6 ] Ї + КСl,

Na + + [Sb(OH) 6 ] = Na[Sb(OH) 6 ] Ї .

Обнаружение иона Na + с помощью гексагидроксостибиата (V) калия проводят в нейтральном или слабощелочном растворе, так как кислоты разлагают реагент, а щелочи растворяют осадок Na[Sb(OH) 6 ] с образованием хорошо растворимой средней соли.

Ионы s-элemeнтов IIA группы

Катионы магния, кальция, (бария и стронция относятся ко II аналитической группе, которая характеризуется наличием группового реагента (NН 4 ) 2 СОз, осаждающего любой из приведенных катионов из его раствора.

Реакции обнаружения катиона магния Mg 2+

Действие группового реагента. Карбонат аммония (NH 4 ) 2 СОз с раствором соли магния образует белый аморфный осадок основной соли (MgOH) 2 CO 3 , растворимый в избытке NH 4 Cl:

2MgCl 2 + 2(NH 4 ) 2 CO 3 + Н 2 О = (MgOH) 2 CO 3 Ї + СО 2 + 4NH 4 Cl,

2Mg 2+ + 2CO 3 2- + Н 2 О = (MgOH) 2 CO 3 Ї + CO 2 .

Реакция обнаружения. Едкие щелочи и гидроксид аммония образуют с растворами солей магния белый аморфный осадок Mg(OH) 2 , хорошо растворимый в кислотах и растворах аммонийных солей:

Mg 2+ + 2O Н — = Mg(OH) 2 Ї

Растворение в кислотах:

Mg(OH) 2 + 2H + = Mg 2+ + 2Н 2 O.

Растворение в растворах аммонийных солей:

Mg(OH) 2 + 2NH 4 + = Mg 2+ + 2NH 4 OH.

Реакции обнаружения катиона бария Ва 2+

Действие группового реагента. Карбонат аммония (NН 4 ) 2 СО 3 осаждает катион Ва 2+ из растворов его солей в виде белого аморфного постепенно кристаллизующегося осадка ВаСО 3 :

BaCl 2 + (NH 4 ) 2 CO 3 = ВаСО 3 Ї + 2NH 4 Cl,

Ва 2+ + CO 3 2- = ВаСО 3 Ї.

Осадок хорошо растворим в кислотах, в том числе и слабых.

Реакция обнаружения. Дихромат калия К 2 Сг 2 O 7 образует с раствором соли бария желтый осадок ВаСгO4, нерастворимый в уксусной кислоте, в отличие от хромата стронция (хромат кальция хорошо растворяется в воде):

2Ba 2+ + Сг 2 O 7 2- + Н 2 O = 2ВаСгO 4 Ї + 2H + .

Реакцию проводят при избытке CH 3 COONa, который реагирует с образующимися ионами Н + , смещая равновесие вправо вследствие образования малодиссоциированной уксусной кислоты:

СН 3 СОС — + Н + = СН 3 СООН.

Реакции обнаружения катиона кальция Са 2+

Действие группового реагента. Карбонат аммония (NН 4 ) 2 СО 3 осаждает из растворов солей кальция аморфный белый осадок СаСО 3 , который при нагревании переходит в кристаллический:

CaCl 2 + (NH 4 ) 2 CO 3 = СаСО 3 Ї + 2NH 4 C1,

Ca 2+ CO 3 2- = СаСО 3 Ї .

Осадок легко растворяется в минеральных и уксусной кислотах.

Реакция обнаружения. Оксалат аммония (NH 4 ) 2 C 2 O 4 образует с раствором соли кальция белый кристаллический осадок, растворимый в соляной, но не растворимый в уксусной кислоте:

CaCl 2 + (NH 4 ) 2 C 2 O 4 = СаС 2 O 4 Ї + 2NH 4 C1,

Ca2+ + С 2 O 4 2- = СаС 2 O 4 .

Аналогичный осадок дают ионы Ва 2+ и Sr 2+ . Поэтому этой реакцией можно обнаружить Са 2+ только при отсутствии ионов бария и стронция.

Реакции обнаружения катиона стронция Sr 2+

Действие группового реагента. Карбонат аммония (NH 4 ) 2 CO3 При взаимодействии с растворами солей стронция осаждает карбонат стронция белого цвета, растворимый в уксусной, соляной и азотной кислотах:

SrCl 2 + (NH 4 ) 2 CO 3 = SrCO 3 Ї + 2NH 4 C1.

Реакция обнаружения. Насыщенный раствор гипса CaSO 4 . 2H 2 O (гипсовая вода) образует с ионами Sr 2+ белый осадок сульфата стронция:

Sr 2+ + SO 4 2- = SrSO 4 Ї .

Однако при действии гипсовой воды ион стронция дает не обильный осадок, а только помутнение, появляющееся не сразу из-за образования пересыщенного раствора. Появление осадка ускоряют нагреванием.

Реакция служит для обнаружения Sr 2+ только при отсутствии Ba 2+ , которой с гипсовой водой вызывает помутнение, появляющееся сразу, так как растворимость BaSO 4 меньше растворимости SrSO 4 (K s 0 (BaSO 4 ) = 1,1 . 10 -10 , K s 0 (SrSO 4 ) = 2,8 . 10 -7 ).

Гипсовая вода не образует осадков с растворами солей кальция ни на холоду, ни при нагревании. Этим ион Ca 2+ отличается от ионов Ba 2+ и Sr 2+ .

Please wait.

We are checking your browser. gomolog.ru

Why do I have to complete a CAPTCHA?

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 6e18f6222aa221c3 • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare

Качественный анализ неорганических соединений

Содержание:

Качественный анализ неорганических соединений

Качественный анализ — это обнаружение компонентов неорганических анализируемых соединений и их идентификация, а также приблизительная количественная оценка их содержания в веществах и материалах.

На странице -> решение задач по химии собраны решения задач и заданий с решёнными примерами по всем темам химии.

Качественные реакции на катионы

Химия — это экспериментальная наука. Одной из ее практических задач является химический анализ. Этот раздел химии носит особое название — аналитическая химия. Что изучает аналитическая химия? Аналитическая химия — наука, которая изучает методы определения качественного и количественного состава веществ и их смесей. Цель аналитической химии — установление качественного и количественного состава вещества или смеси веществ. В соответствии с этим аналитическая химия делится на качественный и количественный анализ.

Качественный анализ позволяет определить, из каких элементов, веществ состоит исследуемый образец (например, при проведении анализа воды, крови и т. п.). Количественный анализ позволяет определить точное содержание этих элементов и веществ в исследуемых образцах (например, при анализе крови на содержание гемоглобина, сахара и т. п.). Мы начнем изучать аналитическую химию с качественного анализа. Очень важным аспектом для данного метода являются качественные реакции.

Качественные реакции — это реакции, происходящие между анализируемым веществом и реагентом. Реагент — вещество известного состава, используемое для обнаружения ионов в составе анализируемого вещества. К химическим реакциям в качественном анализе предъявляют следующие требования.

1. Реакция должна протекать практически мгновенно.

2. Реакция должна быть необратимой.

3. Реакция должна сопровождаться внешним эффектом (рис. 16):

а) изменением окраски раствора;

б) образованием или растворением осадка;

в) выделением газообразных веществ;

г) окрашиванием пламени и др.

В настоящее время трудно назвать отрасль промышленности, где не использовался бы в той или иной мере химический анализ. Он используется в технике, промышленности, сельском хозяйстве, медицине, биологии, криминалистике и др.

В качественном анализе различают качественные реакции, происходящие с катионами и анионами.

Качественные реакции на катионы

Качественная реакция на катион серебра — образование белого творожистого осадка хлорида серебра, желтовато-белого осадка бромида серебра, образование желтого осадка иодида серебра: Ag+ + C l- = A g C lj Ag+ + Br- = A g B rj Ag+ + Г = A g Ij Как видно из выше изложенных реакций, галогениды серебра (кроме фторида) нерастворимы, а бромид и иодид даже имеют окраску.

Окраска пламени

Для катионов элементов (и некоторых других) групп нет такой качественной реакции, чтобы получился осадок или выделился газ. Это затрудняло их качественное определение, но затем был найден способ их обнаружения. Чтобы доказать присутствие в исследуемом образце ионов натрия, калия и др., на стальной проволоке образец вещества вносят в пламя горелки.

Изменение цвета пламени доказывает присутствие ионов натрия, лития и т. д. (рис. 17).

Образование осадков

Многие катионы металлов могут образовывать осадки. Некоторые катионы металлов главных и побочных подгрупп образуют осадки разного цвета. Например, катионы свинца (II) образуют с анионами йода необычный осадок желтого цвета, а осадок сульфата бария — белого цвета, гидроксида хрома (III) — зеленого цвета, гидроксида марганца (II) — розового цвета. Конечно, такие осадки легко обнаружить визуально (рис. 18).

Такой способ анализа подходит для одновременного обнаружения катионов меди (П), железа (II), железа (III). Допустим, в трех пробирках находятся растворы сульфатов этих металлов. Для качественного обнаружения в каждую из пробирок добавим раствор гидроксида натрия. Что же будет заметно? Во всех пробирках выпадут осадки, но цвета их будут различаться:

• гидроксид меди (II) — голубого цвета (рис. 19, а);

• гидроксид железа (II) — зеленого цвета (рис. 19, б);

• гидроксид железа (III) — бурого цвета (рис. 19, в).

Следовательно, различить данные катионы будет возможно. Все данные реакции будут реакциями обмена, а сокращенные ионные уравнения будут такими (рис. 21):

Более полная информация о качественных реакциях катионов содержится в таблице 12.

Изменение цвета

Такой способ обнаружения подходит для катионов железа (III). Если взять хлорид железа (III) и роданид (тиоционат) калия то происходит изменение окраски на кроваво-красную, а в ходе реакции образуется вещество — роданид (тиоционат) железа (рис. 20).

Качественные реакции на катионы металлов позволяют определять их е качественном анализе. Такие реакции могут происходить при изменении цвета пламени, образовании осадков и изменении окраски.

Качественные реакции на анионы

Помимо качественного определения катионов существуют качественные реакции на обнаружение анионов.

В аналитической химии есть особый способ обнаружения ионов с помощью группового реагента. Один из таких групповых реагентов вам уже знаком из предыдущего параграфа, когда описывался способ обнаружения ионов меди и железа. В этом случае групповым реагентом являлся гидроксид-ион.

Для обнаружения некоторых анионов применяют тоже ряд групповых реагентов.

1. Групповой реагент — катион серебра Если взять три пробирки с растворами хлорида, бромида, йодида натрия и в каждую из них добавить несколько капель нитрата серебра, то можно будет заметить образование осадков разного цвета:

• хлорид серебра — белого цвета (как свернувшееся молоко);

• бромид серебра — желтоватого цвета;

• йодид серебра — желтого цвета (рис. 21).

Ионы серебра позволяют обнаружить еще один анион — ортофосфат В этом случае образуется желтый кристаллический осадок.

2. Об обнаружении сульфат-аниона мы уже говорили раньше. Если взять две пробирки с растворами сульфата натрия (калия и т. д.), серной кислоты и в каждую из них добавить раствор соли бария, то в ходе этой реакции выпадает осадок белого цвета. Уравнения реакций:

3. Групповой реагент — катион водорода С помощью такого катиона можно распознать анионы некоторых слабых кислот, например, карбонат-анион СО.; . Если взять, например, пищевую соду и уксус, то происходит реакция бурного газообразования, данным газом является (рис. 22).

В этой реакции сокращенное ионное уравнение будет таким:

4. Но не всегда возможно применить групповой реагент для обнаружения того или иного иона. К примеру, таким анионом является нитрат — анион . Как же тогда определить этот анион? Для доказательства нитратов используют реакцию между нитратом натрия и медью и концентрированной серной кислотой. Что же произойдет? В ходе реакции образуется голубой раствор сульфата меди и бурый газ — диоксид азота (рис. 23).

Уравнение такой реакции:

Важнейшие качественные реакции на катионы и анионы приведены в таблице 12.

Качественные реакции на катионы и анионы позволяют определить качественный состав конкретного химического соединения.

Решение задач по уравнениям реакций, если одно из реагирующих веществ взято в избытке

При решении таких задач сначала следует определить, какое из исходных веществ прореагировало полностью, а какое взято в избытке. Расчет в этом случае ведется по тому веществу, которое взято в недостатке.

Задача. В раствор, содержащий 16 г гидроксида натрия, добавили 48 г сульфата меди (II). Какая масса осадка выпадет при _ этом взаимодействии?

Решение.

1-й способ. Решение через составление пропорции.

1. Напишем уравнение реакции и проставим данные задачи сверху над формулами веществ, затем оформим записи под формулами веществ:

2. Определим, какое вещество в избытке:

В недостатке в избытке. Расчет ведем по недостатку.

3. Составим и решим пропорцию:

Отсюда

2-й способ. Решение через количество вещества.

1. Определим количество вещества исходных веществ:

2. Составим уравнение реакции и проставим найденные количества вещества исходных веществ:

Определим, какое вещество взято в избытке. Из уравнения следует, что на 0,4 моль гидроксида натрия потребуется 0,2 моль сульфата меди Но количество моль сульфата меди 0,3 моль, поэтому оно взято в избытке (0,3 — 0,2= 0,1 моль избытка). Расчет осадка следует вести по гидроксиду натрия.

3. Расчет массы осадка.

Так как в недостатке, то по нему находим количество вещества осадка — 0,2 моль и массу осадка:

Ответ: 19,6 г осадка.

• 1. Раствор, содержащий 34 г нитрата серебра, смешали с раствором, содержащим 34 г хлорида натрия. Найдите массу полученного осадка.

• 2.Через раствор, содержащий 2 г гидроксида натрия, пропустили 0,88 г углекислого газа. Найдите массу карбоната натрия.

• 3.Определите массу хлорида железа (III), полученную при взаимодействии 22,5 г железа и 15,68 л хлора (н.у.).

• 4.Железо массой 14 г сплавили с 4,8 г серы. Определите массу сульфида железа

• 5. В стальном баллоне (н.у.) находится по 5,6 л водорода и кислорода. Смесь подожгли. Какая масса воды образовалась в результате реакции?

• 6. 3,36 л (н.у.) углекислого газа вступили в реакцию с 8 г оксида магния. Какая масса карбоната магния образовалась?

• 7. Смешали растворы, содержащие 22 г хлорида кальция и 15 г фосфорной кислоты. Найдите массу выпавшего осадка.

• 8. Сколько граммов средней соли получится при взаимодействии 10 г гидроксида натрия и 19,6 г серной кислоты?

• 9. К раствору, содержащему 5,4 г хлорида меди прилили раствор, содержащий 1,02 г сероводородной кислоты. Найдите массу полученного осадка. Какое вещество и в каком количестве останется в избытке?

Ответ: 2,88 г осадка и 1,35 г в избытке.

Услуги по химии:

Лекции по химии:

Лекции по неорганической химии:

Лекции по органической химии:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.