LITERATURA: 1. Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna. T.1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa.

Transkrypt

1 DWICZENIE nr 8 Identyfikacja soli na podstawie właściwości fizykochemicznych. Analiza przeliczeo dotyczących stężeo roztworów oraz ph mocnych elektrolitów LITERATURA: 1. Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna. T.1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. Wyd. 10. PWN, Warszawa Kocjan R.: Chemia analityczna. Analiza jakościowa. Analiza klasyczna; tom 1, Wyd.1 PZWL, Warszawa, Skrypt do dwiczeo z chemii ogólnej, nieorganicznej i analitycznej, Białystok 2010, pod redakcją E. Skrzydlewskiej. 4. Szmal Z., Lipiec T.: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. Wyd. VII poprawione i unowocześnione PZWL, Warszawa, Celem dwiczenia jest poznanie zasad identyfikacji soli na podstawie ich właściwości fizykochemicznych oraz klasycznej analizy jakościowej jonów wchodzących w ich skład. ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCEGO NA DWICZENIE: 1. Znajomośd podstawowych zagadnieo dotyczących identyfikacji soli na podstawie właściwości fizykochemicznych oraz umiejętnośd przeprowadzenia systematycznej analizy soli z zastosowaniem metody klasycznej analizy jakościowej. 2. Znajomośd obliczeo chemicznych stężenia roztworów i ph mocnych elektrolitów 3. Zagadnienia z wykładów poprzedzających dwiczenie. Strona 1 z 7

2 I. CZĘŚD WPROWADZAJĄCA 1. Obserwacje wstępne Podczas oględzin próbki należy ustalid: a). barwę, b). jednorodnośd (niejednorodnośd) próbki, c). stopieo uwodnienia d). zabarwienie płomienia palnika Jeśli substancja jest barwna, do wstępnej orientacji co do rodzaju substancji można posłużyd się tabelą. Zabarwienie próbki Tabela 1. Zabarwienie nieorganicznych związków chemicznych kationów grup analitycznych I V. Czarna Brunatna Niebieska Ag 2 S, HgS, PbS, Cu 2 S, CuS, FeS, Fe 2 S 3, CoS, NiS, Hg 2 S. Bi 2 S 3, SnS, CuCrO 4, CuBr uwodnione sole miedzi i bezwodne sole kobaltu Zielona uwodnione sole Fe(II), Cu 2 (OH) 2 CO 3, CuCl 2, Cu(AsO 2 ) 2, sole niklu i chromu, Cr 2 O 3 Żółta Czerwona Różowa większośd chromianów, CdS, SnS 2, As 2 S 3, As 2 S 5, niektóre sole Fe(III), AgI, AgBr, PbI 2, Ag 3 PO 4, Ag 3 AsO 3, FePO 4, cyjanożelaziany(ii), cyjanożelaziany(iii) HgS, Sb 2 S 3, As 2 S 3, Hgl 2, bezwodny FeCl 3, CoCl 3, uwodniony CoCl 2, Ag 2 Cr 2 O 7, K 3 [Fe(CN) 6 ] sole manganu, uwodnione sole kobaltu Fioletowa niektóre sole chromu Cr (III), KMnO 4 Pomaraoczowa Sb 2 S 5, CdS, dichromiany Zabarwienie płomienia palnika Na + zabarwienie żółte Ca 2+ Ba 2+, Cu 2+ Sn 2+, Sn 4+ K + zabarwienie ceglastoczerwone zabarwienie zielone zabarwienie jasnoniebieskie zabarwienie fioletowe Strona 2 z 7

3 2. Badanie rozpuszczalności substancji w wodzie w temperaturze pokojowej i podwyższonej a). szczyptę substancji umieścid w probówce b). dodad około 3 ml wody i silnie wytrząsad przez kilkadziesiąt sekund c). należy zwrócid uwagę, czy substancja rozpuściła się całkowicie, częściowo lub nie uległa rozpuszczeniu d). jeśli badana substancja rozpuszcza się w wodzie częściowo lub nie zaobserwowano jej rozpuszczenia, probówkę należy umieścid w bloku grzewczym na kilka minut i ponownie ocenid jej rozpuszczalnośd (tab. 2). Tabela 2. Rozpuszczalnośd soli i wodorotlenków w wodzie Cl Br I NO 3 CHCOO S SO 3 SO 4 CO 3 SiO 3 CrO 4 PO 4 3 Li + R R R R R R R R R R R N R Na + R R R R R R R R R R R R R K + R R R R R R R R R R R R R + NH 4 R R R R R R R R R R R R Cu 2+ R R R R N N R N N N Ag + N N N R R N N T N N N Mg 2+ R R R R R N R N N R N N Ca 2+ R R R R R R N T N N T N T Sr 2+ R R R R R R N N N N T N T Ba 2+ R R R R R R N N N N N N R Zn 2+ R R R R R N N R N N N N N Al 3+ R R R R R R N N N Sn 2+ R R R N R N N Pb 2+ T T N R R N N N N N N N N Bi 3+ R N N N N N N Mn 2+ R R N R R N N R N N N N N Fe 2+ R R R R N R N N N Fe 3+ R R R N R N N N R substancja rozpuszczalna; T trudno rozpuszczalna (strąca się ze stężonych roztworów); N nierozpuszczalna; oznacza że substancja albo rozkłada się, albo nie została otrzymana OH Strona 3 z 7

4 3. Badanie rozpuszczalności (roztwarzania) w roztworach kwasów i zasad Obserwacje wynikające z rozpuszczania (roztwarzania) badanej substancji w roztworach rozcieoczonego i stężonego kwasu siarkowego (VI) oraz w roztworze wodorotlenku sodu prowadzą do wniosków przydatnych w procesie identyfikacji związków (tab. 3). a). szczyptę substancji umieścid w 3 probówkach, a następnie dodad kolejno: 2 mol/l H 2 SO 4 ; stężonego roztworu H 2 SO 4 oraz 2mol/l roztworu NaOH b). ocenid, czy substancja ulega rozpuszczeniu oraz czy podczas dodawania roztworu kwasu wydziela się gaz Tabela 3. Obserwacje i wnioski wynikające z reakcji badanej substancji z roztworem 2M i stężonym H 2 SO 4 i 2M NaOH. Odczynnik Obserwacje Wnioski H 2 SO 4 2 mol/l H 2 SO 4 stęż. NaOH 2 mol/l Wydziela się bezbarwny gaz, bez zapachu, powodujący zmętnienie wody wapiennej Wydziela się brunatny gaz Wydziela się bezbarwny gaz o duszącej woni palonej siarki Wydziela się bezbarwny gaz o duszącej woni palonej siarki z wydzieleniem koloidowej siarki w roztworze Wydziela się bezbarwny gaz o zapachu zgniłych jaj Wydziela się bezbarwny gaz o zapachu gorzkich migdałów Wyczuwalny zapach octu (po ogrzaniu) Wydziela się bezbarwny, dymiący gaz o ostrej woni Wydziela się duszący brunatny gaz Wydzielają się fioletowe pary (po ogrzaniu) Wydziela się brunatny gaz Wydziela się bezbarwny gaz, powodujący zmętnienie wody wapiennej Zwęglenie, wyczuwalny zapach karmelu Wydziela się zielonkawożółty gaz o specyficznym zapachu (charakterystyczne trzaski) Brak charakterystycznych zmian obecny CO 2 z węglanów obecny NO 2 z azotanów (III) obecny SO 2 z siarczanów (IV) obecny SO 2 z tiosiarczanów obecny H 2 S z siarczków obecny HCN z cyjanków obecny CH 3 COOH z octanów obecny HCl z chlorków obecny Br 2 i HBr z bromków obecny I 2 i HI z jodków obecny NO 2 z azotanów (V) i azotanów (III) obecny CO 2 i CO z szczawianów obecne winiany obecny ClO 2 z chloranów (V) rozpuszczeniu ulegają tlenki, wodorotlenki, trudno rozpuszczalne siarczki: Sb 2 S 3, As 2 S 3, PbSO 4, PbCrO 4 Strona 4 z 7

5 4. Określanie odczynu roztworu wodnego (zawiesiny) badanej substancji a). szczyptę substancji umieścid w 3 probówkach, następnie do każdej z nich dodad około 3 ml wody i silnie wymieszad b). następnie do otrzymanych roztworów lub zawiesin należy wprowadzid kolejno: do pierwszej po 2 krople oranżu metylowego, do drugiej fenoloftaleiny, a w trzeciej probówce zbadad odczyn z użyciem uniwersalnego papierka wskaźnikowego 5. Badanie właściwości utleniająco-redukujących jonów I. WYKRYWANIE REDUKTORÓW do wykrywania reduktorów stosuje się roztwór KMnO 4 oraz I 2 w KI a). w probówce umieścid szczyptę badanej substancji, dodad około 3 ml wody destylowanej i intensywnie zamieszad b). otrzymany roztwór rozdzielid na dwie probówki: 1 probówka: jeśli otrzymany roztwór lub zawiesina nie wykazuje odczynu kwasowego, do probówki należy dodad kilka kropli rozcieoczonego H 2 SO 4 (Uwaga: kwasu nie dodaje się także w sytuacji, kiedy stwierdzono rozkład badanej substancji z wydzielaniem się gazu po dodaniu do niej kwasu); następnie do probówki wprowadzid kilka kropel rozcieoczonego roztworu KMnO 4. odbarwienie się tego roztworu w środowisku kwasowym wskazuje na właściwości redukujące badanej substancji i może świadczyd o obecności następujących anionów: Cl-, Br, I, NO 2, SCN, [Fe(CN) 6 ] 4, SO 3, S 2 O 3, S jeżeli odbarwienie roztworu nie nastąpi na zimno, roztwór podgrzad do wrzenia (Cl - ), po podgrzaniu: C 4 H 4 O 6, C 2 O 4 (wydzielają się pęcherzyki gazowego CO 2 ) 2 probówka: roztwór zakwasid rozcieoczonym HCl i dodad parę kropel roztworu I 2 w KI i parę kropel skrobi odbarwienie roztworu może świadczyd o obecności następujących anionów: SO 3, S, S 2 O 3, SCN Strona 5 z 7

6 II. WYKRYWANIE UTLENIACZY : a). w probówce umieścid szczyptę badanej substancji, a następnie dodad około 3 ml wody destylowanej i intensywnie zamieszad. b). jeśli otrzymany roztwór lub zawiesina nie wykazuje odczynu kwasowego, do probówki dodad kilka kropel rozcieoczonego HCl (Uwaga: kwasu nie dodaje się także w sytuacji, kiedy stwierdzono rozkład badanej substancji z wydzielaniem się gazu po dodaniu do niej kwasu). c). następnie do probówki wprowadzid roztwór KI (około 1 ml) i kilka kropel skrobi. d). zmiana barwy roztworu na niebieski wskazuje na obecnośd następujących anionów: NO 2, [Fe(CN) 6 ] 3, MnO 4, CrO 4, Cr 2 O 7 6. Identyfikacja jonów wchodzących w skład soli (na podstawie analizy systematycznej kationów i anionów) a). analizę otrzymanej soli należy przeprowadzid na podstawie schematu rozdzielenia kationów grup I-V oraz anionów grup I-VI, opartego na klasycznym rozdzieleniu grup analitycznych z zastosowaniem odczynników grupowych. 7. Identyfikacja jonów wchodzących w skład suplementu diety (na podstawie analizy systematycznej kationów i anionów) Identyfikację suplementu diety należy przeprowadzid na podstawie schematu rozdzielenia kationów grup I-V oraz anionów grup I-VI oraz w oparciu o dane zawarte w następujących tabelach. Nr preparatu KATIONY Na + K + Ca 2+ Mg 2+ Cl - - CO 3 ANIONY CH 3 COO - - H 2 PO SO 4 2- OH - Strona 6 z 7

7 Nr preparatu KATIONY Na + K + Ca 2+ Mg 2+ Cl - - CO 3 ANIONY CH 3 COO - - H 2 PO SO 4 2- OH - Nr próbki Skład mieszaniny Nazwa suplementu diety Postad i zastosowanie preparatu 1. CaCO 3, CuSO 4, KI, Preparat multiwitaminowy Tabletki uzupełniające niedobór witamin i minerałów dla MgCO 3 z luteiną osób po 50 roku życia 2. CaCO 3, MgCO 3 Dolomit Tabletki uzupełniające niedobór wapnia i magnezu 3. CaCO 3, FeSO 4, MgCO 3 Preparat zawierający składniki Tabletki uzupełniające niedobór minerałów i witamin dla dzieci powyżej 10 roku życia i dorosłych 4. CaCO 3, FeSO 4, KI, Preparat zawierający składniki Tabletki uzupełniające niedobór minerałów i witamin dla MgCO 3 kobiet ciężarnych i karmiących piersią 5. NaCl, KCl Doustny płyn nawadniający Proszek do sporządzenia roztworu: uzupełnienie płynów i składników mineralnych w stanach zwiększonej utraty soli mineralnych (wymioty, biegunki) CaCO 3, FeSO 4, MgCO 3, ZnSO 4 CaCO 3, CuSO 4, KI, MgCO 3, FeSO 4 8. ZnSO 4, KI 9. FeSO 4, KI Preparat zawierający składniki Preparat zawierający składniki Preparat multiwitaminowy z luteiną Preparat multiwitaminowy z dodatkiem soli mineralnych i mikroelementów Tabletki uzupełniające niedobór minerałów i witamin dla dorosłych Tabletki uzupełniające niedobór minerałów i witamin dla dorosłych Tabletki z luteiną uzupełniające niedobór witamin i minerałów dla osób, które odczuwają zmęczenie wzroku. Tabletki uzupełniające niedobór witamin i minerałów dla dorosłych Strona 7 z 7