Групповой реагент, общие и фармакопейные реакции катионов IV аналитической группы
Групповым реагентом является водный раствор гидроксида натрия NaOH (или калия KOH)
Реакция катиона хрома (III) Cr3+
Гидроксиды щелочных металлом NаOH и KOH являются групповыми реактивами для четвертой группы. Гидроксид натрия из раствора соли хрома(III) выделяет серо-зеленый амфорный осадок гидроксида хрома (III):
CrCl3 + 3KOH = Cr(OH)3↓ + 3KCl
Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3↓
Осадок Cr(OH)3 растворяется:
а) в разбавленных кислотах Cr(OH)3↓ + HCl = CrCl3 + 3H2O
б) в избытке растворов щелочей Cr(OH)3↓ + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6],
что указывает на амфотерность гидроксида хрома (III).
Сульфид аммония ((NH4)2S выделяет из растворов солей хрома (III) аморфный осадок гидроксида хрома (III):
2CrCl3 + 3(NH4)2S + 6H2O = 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NH4Cl
Пероксид водорода Н2О2 в присутствии щелочи окисляет ион хрома Cr3+ в хромат ион CrO42-. Реакция сопровождается характерным внешним признаком – изменением окраски раствора из ярко-зеленой (цвет ионов Cr3+) в ярко-желтую (цвет ионов CrO42-).
Реакции протекают в такой последовательноти:
1. образуется гидроксид хрома CrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3↓ + 3NaCl
2. в избытке щелочи образуется комплексная соль
Cr(OH)3↓ + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6]
3. окисление до хромата (желтого цвета)
Суммарная реакция:
2CrCl3 + 3H2O2 + 10 NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8 H2)
Если полученный раствор хромата подкислить разбавленной H2SO4, то пероксид водорода образует хромат в надхромовую кислоту H2CrO6 синего цвета, легко переходящую в органический слой.
Реакция катиона Zn2+
1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH и KOH как групповой реактив выделяют из растворов солей цинка белый студенистый осадок гидроксида цинка:
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2 NaCl
Zn2+ + 2OH = Zn(OH)2↓
2. Гидроксид цинка обладает амфотерными свойствами и поэтому растворяется:
а) в разбавленных кислотах Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + H2O
б) в избытке щелочи Zn(OH)2 + 2NaOH = Na[Zn(OH)4]
Сульфид аммония (NH4)2S осаждает из нейтральных растворов ион цинка в виде белого аморфного сульфида цинка:
ZnCl2 + (NH4)2S = ZnS↓ + 2NaCl
Zn2+ + S2- = ZnS↓
Гексацианоферрат (III) калия K3[Fe(CN)6] красная кровяная соль) с солями цинка дает коричневато-желтый осадок гексацианоферрата (III) цинка:
3ZnCl2 + 2 K3[Fe(CN)6] =Zn3K3[Fe(CN)6]2↓ + 6KCl
3Zn3+ + 2[Fe(CN)6]2↓
Осадок растворяется в хлороводородной кислоте и растворе аммиака.
Реакция сухим путем (образование зелени Ринмана).
Кусочек фильтровальной бумаги, смоченный раствором соли цинка и раствором нитрата кобальта (II), при сжигании дает золу, окрашенную в зеленый цвет цинкатом кобальта (зелень Ринмана). При этом происходит реакция:
Zn(NO3)2 + Co(NO3)2 = CoZnO2 + 4NO2↑ + O2↑
проведению реакции мешают ионы Al3-+3, Cr+3.
Реакция катиона Al3+
1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH или KOH, как групповой реактив, с солями алюминия образуют белый осадок гидроксида алюминия Al(SO4)3.
Вследствие амфотерного характера гидроксида алюминия осадок растворяется в разбавленных кислотах:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O и в избытке щелочи:
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
2. Сульфид аммония (NH4)2 из растворов солей Al3+ выделяет аморфный осадок гидроксида алюминия:
3(NH4)2S + Al2(SO4)3 + H2) = 2 Al(OH)3↓ + 3H2S↑+ 3(NH4)2SO4
3. Сухой хлорид аммония NH4Cl выделяет из растворов комплексных солей алюминия (тетрагидроксоалюминат калия) осадок гидроксида алюминия:
K[Al(OH)4] + NH4Clтв. = Al(OH)3↓ + KCl + NH3↑ + H2O
[Al(OH)4]- + NH4- = Al(OH)3↓ + NH3↑ + H2О
4. Получение « тенаровой сини». Разбавленный раствор нитрата кобальта (III) образует с солями алюминия алюминат кобальта, образующий при сжигании золу синего цвета:
2Al2(SO4)3 + 2Co(NO3)2 = 2Co(AlO2)2 + 6SO3↑ + 4NO2↑ + O2↑
Подсчитайте суммарные заряды комплексных частиц и укажите, какие из них являются катионами, анионами, неэлектролитами. Укажите в комплексных частицах комплексообразователь, лиганды, координационное число.
[Au(CNS], где Au+3; [Fe(CN)6], Fe3+
КЧ=1
Комплексообразователь=Au3+
Лиганды=CNS-
КЧ=6
Комплексообразователь=Fe3+
Лиганды=CN-
5. Составьте уравнения гидролиза солей:
Na2S, CrCl3, KF, СH3COONa, СH3COONH4, NH4Cl.
Укажите рН раствора.
Na2S+ HOH= NaHS+ NaOH
S2-+HOH= HS-+ OH-
NaHS+ HOH=NaOH+ H2S
HS-+HOH= H2S+ OH-
Среда щелочная, фиолетовый лакмус станет синим.
CrCl3+HOH= CrOHCl2+ HCl
Cr3++ HOH= CrOH2++ H+
CrOHCl2+ HOH= Cr(OH)2Cl+ HCl
CrOH2++HOH= Cr(OH)2++ H+
Cr(OH)2Cl+HOH= Cr(OH)3+ HCl
Cr(OH)++HOH= Cr(OH)3+H+
Среда кислая, фиолетовый лакмус станет красным.
KF+HOH=KOH+ HF
F-+HOH= HF+ OH-
Среда щелочная, фиолетовый лакмус станет синим.
CH3COONa+ HOH= CH3COOH+ NaOH
CH3COO-+HOH= CH3COOH+ OH-
Среда щелочная, фиолетовый лакмус станет синим.
CH3COONH4+ HOH= CH3COOH+ NH4OH
CH3COO-+ NH4++HOH= CH3COOH+ NH4OH
Среда нейтральная.
NH4Cl+ HOH=NH4OH+ HCl
NH4++ HOH= NH4OH + H+
Среда кислая, фиолетовый лакмус станет красным.
| департамент здравоохранения Брянской области Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Брянский базовый медицинский колледж» | 060301 «Фармация» (код и наименование специальности) базовый (профиль подготовки) «Фармация» (наименование ВМК) |
Учебная дисциплинаАналитическая химия
Коды проверяемых компетенций:
ОК: 2, 3
ПК: 1.1; 1.6; 2.1; 2.2; 2.3
БИЛЕТ №5
1. В какую сторону сместится равновесие при повышении температуры в системе:
N2O4→ 2NO2(∆H>0)
Так как реакция идет с выделением тепла, то повышение температуры смеси будет благоприятствовать обратной реакции и равновесие смещается влево. Понижение температуры вызовет смещение равновесия вправо.
2. Напишите характерные реакции на ион Mg2+.Гидроксиды щелочных металлов NaOH и КОН осаждают белый студенистый осадок гидроксида магния:
MgCl2 + 2KOH = Mg(OH)2↓ + 2KCl
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓
Моногидрофосфат натрия Na2HPO4 является характерным реактивом на магний. В растворах солей магния, содержащих хлорид аммония, в присутствии аммиака образуется белый кристаллический осадок аммония-магния-фосфата
MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH = MgNH4PO4↓ + 2NaCl + H2O
Mg2+ + PO43- + NH4+ = MgNH4PO4↓
8-оксихинолин HC9H6NO образует с солями магния зеленовато-желтый кристаллический осадок оксихинолята магния:
2HC9H6NO + MgCl2 = Mg(C9H6NO)2↓ + 2HCl