4. Осторожно подсушить фильтровальную бумагу над пламенем горелки.
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение реакции получения гидроксида алюминия Al(OH)3 и его реакции с ализарином.
2. Укажите реагент на катион Al3+ и признаки аналитической реакции.
Опыт 6. Аналитическая реакция на катион Cr3+
Описание опыта
Окисление катиона Cr3+ в CrO42- в щелочной среде производится пероксидом водорода:
2CrCl3 + 3H2O2 + 10NaOH ® 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8H2O
Образующиеся ионы CrO42- окрашивают раствор в желтый цвет.
Порядок выполнения
1. Налить в пробирку 3 капли раствора CrCl3.
2. Прилить избыток щелочи NaOH.
3. Добавить 3 капли 3% раствора H2O2.
4. Пробирку с раствором нагреть на водяной бане.
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Сr3+, укажите признаки реакции.
Опыт 7. Аналитическая реакция на катион Fe2+
Порядок выполнения
1. Налейте в пробирку 2-3 мл раствора FeSO4
2. Добавьте 1-2 мл раствора гексацианоферрата(III) калия K3[Fe(CN)6]. Образуется синий осадок "турнбулевой сини".
K3[Fe(CN)6] является аналитическим реагентом на ион Fe2+. Осадок KFe[Fe(CN)6] нерастворим в кислотах, но разлагается щелочами.
Результаты и наблюдения
1. Напишите уравнение реакции. Запишите её признаки.
FeSO4 + K3[Fe(CN)6] ® KFe[Fe(CN)6]¯ + K2SO4
Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3- ® KFe[Fe(CN)6]¯
2. Определите состав внутренней и внешней сферы в комплексе K3[Fe(CN)6] и определите координационное число железа(III) в нем.
Описание опыта 8.1
Тиоцианат-ион образует с катионами Fe3+ в кислой среде (рН » 2) раствор роданида железа(III) темно-красного цвета:
Fe3+ + 3SCN- ® Fe(SCN)3
Порядок выполнения опыта 8.1
1. В пробирку налейте 1 мл раствора соли железа(III)
2. Добавьте 1-2 капли раствора роданида калия KSCN или аммония NH4SCN.
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции. Укажите условия проведения реакции и признаки реакции.
2. Запишите наблюдения. В зависимости от концентрации иона SCN- в растворе образуются комплексы железа(III) кроваво-красного цвета различного состава:
Fe3+ + SCN- ® [[Fe(SCN)2+]
Fe3+ + 2SCN- ® [Fe(SCN)2+]
Fe3+ + 3SCN- ® [ Fe(SCN)3]
Fe3+ + 4SCN- ® [Fe(SCN)4]-
Fe3+ + 5SCN- ® [Fe(SCN)5]2-
Fe3+ + 6SCN- ® [Fe(SCN)6]3-
3. Сделайте вывод о характерных значениях координационных чисел железа(III) в его комплексах.
Порядок выполнения опыта 8.2
К 2-3 мл раствора FeCl3 добавьте 1-2 мл раствора гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6]. Образуется синий осадок "берлинской лазури".
Задание
1. Запишите уравнение реакции. Запишите признаки реакции. Определите состав внутренней и внешней сферы в комплексах K4[Fe(CN)6] и KFe[Fe(CN)6]. Какое координационное число имеет железо(II) в этих комплексах?
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] ® KFe[Fe(CN)6]¯ + 3KCl
Fe3+ + K+ + [Fe(CN)6]4- ® KFe[Fe(CN)6]¯
Опыт 9. Аналитическая реакция на катион Mn2+
Описание опыта
Висмутат натрия NaBiO3 в кислой среде окисляет катион Mn2+ в анион MnO4-:
2Mn(NO3)2 +5NaBiO3 +16HNO3 ® 2HMnO4 +5Bi(NO3)3 +5NaNO3 + 7H2O
2Mn2+ + 5BiO3- + 14H+ ® 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O .
Раствор марганцевой кислоты HMnO4 имеет малиново-фиолетовую окраску.
Порядок выполнения
1. Поместить в пробирку немного кристаллического NaBiO3.
2. Прилить 5 капель конц. раствора HNO3.
3. Добавить в пробирку 3 капли раствора Mn(NO3)2, перемешать.
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Mn2+, укажите условия проведения реакции и признаки реакции. Укажите окислитель и восстановитель.
Опыт 10. Аналитическая реакция на катион Сu2+
Описание опыта
Катион Сu2+ образует с водным раствором аммиака (NH4OH) комплексный ион [Cu(NH3)4]2+ синего цвета:
СuSO4 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O
Сu2+ + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
Порядок выполнения
1. В пробирку налить 3 капли раствора СuSO4.
2. Добавить 6 капель раствора NH4OH (конц.).
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Сu2+, укажите признаки реакции.
2. К какому типу координационных соединений относится аммиакат меди? Чему равно координационное число меди(II) в этих комплексах?
Опыт 11. Аналитическая реакция на катион Со2+
Порядок выполнения
1. К 2 каплям раствора соли Co(II) прибавьте 8 капель насыщенного раствора NH4SCN или немного кристаллического NH4SCN и 5-6 капель амилового спирта.
2. Взболтайте смесь. Образующееся комплексное соединение состава (NH4)2[Co(SCN)4] переходит в слой спирта, в котором более растворимо, чем в воде, и окрашивает его в синий цвет.
Co2+ + 4SCN- ® [Co(SCN)4]2-
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Со2+, укажите условия проведения реакции и признаки реакции.
Опыт 12. Аналитическая реакция на катион Ni2+
К 1 мл раствора соли Ni(II) прибавьте 0,5 мл реактива Чугаева (диметилглиоксим) и 1 мл раствора NH4ОН. Образуется осадок комплексного соединения никеля(II) характерного розового цвета.
Задание
1. Перепишите уравнения реакций и их признаки. Какие типы химических связей имеются в полученных комплексах? Каковы в них координационные числа никеля(II)? Какова дентатность лигандов?
2. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Ni2+, укажите условия проведения и признаки реакции.
Опыт 13. Аналитическая реакция на анион SO42-
Описание опыта
Хлорид бария образует с анионом SO42- осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах и щелочах:
BaCl2 + H2SO4 ® BaSO4¯ + 2HCl .
Порядок выполнения
1. В пробирку налить 3 капли раствора Na2SO4.
2. Добавить 3 капли раствора BaCl2.
3. Проверить растворимость осадка в HCl, CH3COOH.
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион SO42-, укажите признаки реакции.
Опыт 14. Аналитическая реакция на анион CO32-
Описание опыта
Хлорид бария с анионом CO32- образует осадок белого цвета.
Как все карбонаты, осадок BaCO3 растворим в HCl, HNO3, CH3COOH с выделением углекислого газа:
BaCl2 + Na2CO3 ® BaCO3¯ + 2NaCl
BaCO3 + 2CH3COOH ® Ba(CH3COO)2 + CO2 + H2O
BaCO3 + 2HCl ® BaCl2 + CO2 + H2O
1. В пробирку налить 3 капли раствора Na2СO3.
2. Добавить 3 капли раствора BaCl2.
3. Проверить растворимость осадка в HCl, CH3COOH.
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион СO32-, укажите признаки реакции.
Опыт 15. Аналитическая реакция на анион Cl-
Описание опыта
Нитрат серебра с анионом Сl- образует белый творожистый осадок AgCl, нерастворимый в кислотах и легко растворимый в растворе NH4OH (конц.):
NaCl + AgNO3 ® AgCl¯ + NaNO3
AgCl¯ + 2NH4OH ® [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O
При добавлении к полученному раствору HNO3 комплексный ион [Ag(NH3)2]+ разрушается и вновь выпадает осадок AgCl.
[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 ® AgCl¯ + 2NH4NO3
Порядок выполнения
1. В пробирку налить 3 капли раствора NaСl.
2. Добавить 3 капли раствора AgNO3.
3. К образовавшемуся осадку добавить по каплям концентрированный раствор NH4OH до полного растворения осадка.
4. Для разрушения комплекса прилить в пробирку раствор HNO3.
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион Сl-, укажите признаки реакции.
Опыт 16. Аналитическая реакция на анион NO3-
Описание опыта
Дифениламин (С6H5)2NH окисляется ионом NO3- до соединения, имеющего темно-синюю окраску.
Порядок выполнения
1. В пробирку налить 3 капли раствора дифениламина (приливать по стенке пробирки).
2. Добавить 2 капли раствора NaNO3.
Задание
1. Напишите ионно-молекулярное уравнение аналитической реакции на ион NO3-, укажите признаки реакции.
2. Оформите отчет о лабораторной работе №10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11
Цель работы: Используя аналитические реакции катионов и анионов, определить какие соли находятся в исследуемом растворе.
Оборудование: Растворы: NH4OH (конц.), NaOH (2H), KOH (2H), HNO3(конц.), K2[HgI4], KI, HCl (2H), (NH4)2C2O4, BaCl2, K2CrO4, CH3COOH (2H), H2O2, K3[Fe(CN)6], K4[Fe(CN)6], NaBiO3, NH4SCN, изоамиловый спирт, AgNO3, ализарин, дифениламин, диметилглиоксим. Фенолфталеиновая бумага, пробирки, стеклянные палочки, водяная баня, пробиркодержатели.