Групповой реагент, общие и фармакопейные реакции катионов V аналитической группы
Групповым реагентом является раствор щелочи (обычно 2 моль/л раствор NaOH) или 25%-й водный раствор аммиака.
1.Гидроксиды щелочных металлов NaOH и KOH.
NaOH – групповой реактив, количественно осаждает гидроксид железа (II) бледно-зеленого цвета:
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓
Осадок на воздухе быстро буреет вследствие окисления до гидроксида железа (III):
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3↓
2. Гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6] (красная кровяная соль) выделяет темно-синий осадок турнбулевой сини:
3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe[Fe(CN)6]2↓ + 3K2SO4
3Fe3+ +2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2↓
Осадок практически нерастворим в кислотах, но разлагается щелочами. Это самая чувствительная реакция на соли железа(II). Избытка реактива следует избегать, т.к. его желтая окраска придает осадку зеленоватый оттенок. Реакция является фармакопейной.
3. Сульфид аммония (NH4)2S количественно осаждает железо (II) в виде сульфида железа (II) черного цвета:
FeSO4 + (NH4)2S = FeS↓ + (NH4)2SO4
Fe2+ + S2- = FeS↓
Осадок растворяется в кислотах. Реакция является фармакопейной.
Реакции катиона железа (III) Fe3+
1.Гидроксиды щелочных металлов и аммиак.
NaOH – групповой реактив, выделяет бурый студенистый осадок гидроксида железа (III):
FeCl3 + 3KOH = Fe(OH)3↓ + 3KCl
Fe3+ + 3OH = Fe(OH)3↓
Гидроксид железа растворяется в кислотах, но не растворяется в избытке щелочей.
2. Тиоцианат калия KSCN дает с раствором соли железа (III) в слабокислой среде кроваво-красное окрашивание вследствие образования железо-роданистых комплексов:
FeCl3 + 3KSCN ↔ Fe(SCN)3 + 3KCl
Fe3+ + 3SCN ↔ Fe(SCN)3
Приведенное уравнение является упрощенным. Реакция обратима, поэтому для повышения ее чувствительности реактив должен быть взят в избытке.
3. Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль) осаждает из нейтральных и кислых растворов солей железа (III) берлинскую лазурь – осадок интенсивного синего цвета:
4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12KCl
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6]3↓
В кислотах осадок заметно не растворяется, щелочи его разлагают. Реакция очень чувствительна и поэтому обычно применяется для определения иона Fe3+ в анализируемых растворах.
4. Сульфид аммония (NH4)2S,прибавленный к раствору соли железа (III) дает черный осадок сульфида железа (III):
2FeCl3 + 3(NH4)2S = Fe2S3↓ + 6NH4Cl
2Fe3+ + 3S2- = Fe2S3↓
Осадок растворяется в кислотах.
Реакции катиона Mn2+
1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH и КОНс солями марганца (II) дают белый осадок гидроксида марганца (II):
MnSO4 + 2KOH = Mn(OH)2↓ + K2SO4
Mn2+ + 2JH- = Mn(OH)2↓
Осадок быстро буреет на воздухе вследствие окисления кислородом воздуха до соединения марганца (IV) MnO2 или H2MNO3.
Сульфид аммония (NH4)2S осаждает из раствора солей марганца сульфид марганца (II), окрашенный в телесный цвет.
MnSO4 + (NH4)2S = MnS + (NH4)2SO4
3. Пероксид водорода Н2О2 в присутствии щелочей окисляет соли марганца (II) до темно-бурого осадка марганца (IV) H2MnO3 или MnO(OH)2:
MnSO4 + H2O2 = MnO(OH)2↓ + Na2SO4 + H2O
Mn2+ + H2O2 + 2OH- = MnO(OH)2↓ + H2O
В отличие от Mn(OH)2 осадок MnO(OH)2 не растворяется в разбавленной серной кислоте.
4. Диоксид свинца PbO2 в присутствии концентрированной азотной кислоты при нагревании окисляет Mn(II) до MnO4- с образованием марганцевой кислоты малинового цвета:
2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O
2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ = 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2O
Реакция катиона магния Mg2+
1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH и КОН осаждают белый студенистый осадок гидроксида магния:
MgCl2 + 2KOH = Mg(OH)2↓ + 2KCl
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓
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↓
Эта реакция – важнейшая качественная реакция на ион Mg2 и является фармакопейной. Внимание: реакцию нельзя проводить в присутствии всех остальных катионов пятой группы.
3. 8-оксихинолин HC9H6NO образует с
солями магния зеленовато-желтый кристаллический осадок оксихинолята магния:
2HC9H6NO + MgCl2 = Mg(C9H6NO)2↓ + 2HCl
4. Образуйте заданную комплексную частицу в соединение и укажите для него:
- внешнюю координационную сферу;
- внутреннюю координационную сферу;
- комплексообразователь;
- лиганды;
- координационное число;
- назвать полученные соединения.
[Fe(CN)6]*, где Fe3+
-Внутренняя координационная сфера- [Fe(CN)6]3-
-Комплексообразователь-Fe3+
-Лиганды-CN-
-КЧ-6
-гексацианоферрат (3)…
5. Составьте уравнения гидролиза солей:
Na2S, Cu(NO3)2, FeCl3, Rb2SO3, NH4Cl, СH3COONa,
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.
Сu(NO3)2+ HOH= CuOHNO3+ HNO3
Cu2++ HOH= CuOH++ H+
CuOHNO3+ HOH= Cu(OH)2+ HNO3
CuOH++HOH= Cu(OH)2+ H+
Среда кислая, фиолетовый лакмус станет красным.
FeCl3+ HOH=FeOHCl2+ HCl
Fe+3+ HOH= FeOH+2+ H+
FeOHCl2+HOH= Fe(OH)2Cl+ HCl
FeOH+2+HOH= Fe(OH)2++H+
Fe(OH)2Cl+HOH= Fe(OH)3+ HCl
Fe(OH)2++ HOH=Fe(OH)3+ H+
Среда кислая, фиолетовый лакмус станет красным.
Rb2SO3+HOH=RbHSO3+RbOH
SO2- +HOH= HSO3- + OH-
RbHSO3+HOH= RbOH+ H2SO3
HSO3-+HOH= H2SO3+ OH-
Среда щелочная, фиолетовый лакмус станет синим.
NH4Cl+ HOH=NH4OH+ HCl
NH4++ HOH= NH4OH + H+
Среда кислая, фиолетовый лакмус станет красным.
CH3COONa+ HOH= CH3COOH+ NaOH
CH3COO-+HOH= CH3COOH+ OH-
Среда щелочная, фиолетовый лакмус станет синим.
| 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 №6
1. В какую сторону сместится равновесие при повышении давления в системе:
2NO + O2 → 2NO2.
Увеличение давления должно благоприятствовать процессу, ведущему к уменьшению числа молекул. Следовательно, при увеличении давления равновесия смещается вправо, а при уменьшении- влево.
2. Напишите характерные реакции на ион CO32-.
Хлорид бария BaCl2 из растворов карбонатов осаждает на холоде белый осадок карбоната бария:
BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2NaCl
Ba2+ + CO32- = BaCO3↓
Кислоты разлагают все карбонаты с бурым выделением оксида углерода (IV):
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑