Literatura Analiza jakościowa nieorganiczna J. Minczewski Z. Marczenko Chemia analityczna. Analiza jakościowa ciowa t.1 PWN Warszawa Ćwic

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Literatura Analiza jakościowa nieorganiczna J. Minczewski Z. Marczenko Chemia analityczna. Analiza jakościowa ciowa t.1 PWN Warszawa Ćwic"

Ludwik Szczepaniak
5 lat temu
Przeglądów:

1 Warsztaty olimpijskie część laboratoryjna Podział kationów w na grupy analityczne dczynniki grupowe Reakcje charakterystyczne kationów Analiza anionów Reakcje charakterystyczne anionów Analiza mieszanin Analiza próbek stałych Podstawy analizy ilościowej Przepisy BHP

2 Literatura Analiza jakościowa nieorganiczna J. Minczewski Z. Marczenko Chemia analityczna. Analiza jakościowa ciowa t.1 PWN Warszawa Ćwiczenia laboratoryjne z podstaw chemii i analizy jakościowej red. A. Reizer Wydawnictwo UJ 000 Z. Szmal T. Lipiec Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej PZWL Warszawa 1988 Analiza jakościowa organiczna Zofia Jerzmanowska Analiza jakościowa związków organicznych PZWL Warszawa J. Woliński J. Terpiński rganiczna analiza jakościowa Warszawa 1985 Laboratorium różne Stefan Sękowski Tomasz Pluciński

3 Dokumentacja i organizacja pracy Notowanie wykonanych prób: CZYNNŚCI BSERWACJE WNISKI Podpisywanie naczyń z roztworami (pisak do szkła): Łaźnie wirówki palniki statywy z próbówkami Minimalne ilości próbki i odczynników Analiza jakościowa zadania proste Próby wstępne Barwa roztworu zapach roztworu dczyn roztworu Występowanie hydrolizy [SbCl 6 ] - +H SbCl + 5Cl - +H +

4 Podział kationów w na grupy analityczne Grupa Kationy dczynnik grupowy Powstający osad I Ag + Pb + Hg + M HCl AgCl PbCl Hg Cl II IIA: Hg + Pb + Bi + Cu + Cd + IIB: Sn + Sn + As + As 5+ Sb + Sb 5+ + H S w 0 M HCl zamiast H S tioacetamid (AKT CH CSNH ) HgS PbS Bi S CuS CdS SnS SnS As S As S 5 Sb S Sb S 5 III Al + Cr + Fe + Fe + Mn + Zn + Ni + Co + AKT (lub (NH ) S) w NH aq i NH Cl Al(H) Cr(H) Fe S FeS NiS CoS ZnS MnS IV Ca + Sr + Ba + (NH ) C w NH aq i NH Cl CaC SrC BaC V K + Na + NH + Mg + brak odczynnika grupowego

5 Podział kationów w na grupy analityczne Grupa dczynnik grupowy Jon strącaj cającycy Uwagi I M HCl Cl - kontrola ph II H S w 0 M HCl zamiast H S tioacetamid (AKT CH CSNH ) S kontrola ph! CH CSNH + H = CH CNH + H S T 80ºC min III AKT w NH aq i NH Cl S - H - R-ry barwne + Al + /Zn + Można wykorzystać H - IV (NH ) C w NH aq i NH Cl C Sprawdzić próbk bkę kontrolną z Mg + V brak odczynnika grupowego Może e być H +

6 dczynniki grupowe Grupa I HCl + H H + + Cl - M całkowita dysocjacja wytrącanie Hg + + Cl - Hg Cl Cl (s) K s Hg Cl = [ Hg Cl + ][ ] Ag + + Cl - AgCl (s) K s AgCl + = [ Ag ][ Cl ] Pb + + Cl - PbCl PbCl (s) K s PbCl + = [ Pb ][ Cl ] wartości K s Hg Cl AgCl PbCl niecałkowite wytrącenie PbCl

7 dczynniki grupowe Grupa II CH CSNH + H CH CNH + H S H S + H H + + HS - HS - + H H + + S obecność 0. M HCl ogranicza dysocjację H S [S - ] b. małe wytrącaj cają się tylko bardzo trudnorozpuszczalne siarczki Sb + + S Sb S (s) Cd + + S CdS (s) K s Sb S + = [ Sb ] [ S + (s) K s CdS = [ Cd ][ S ] ] wartości K s Sb S HgS PbS CdS ZnS ZnS się nie wytrąca

8 Dlaczego ZnS się nie wytrąca? Stężenie jonów S zależy od ph CH CSNH + H CH CNH + H S H S + H H + + HS - K 1 = 10-7 HS - + H H + + S K = K = K + [ H ] [ S ] 5 1 K = = 1 10 [ H S] [H S] 01M [H + ] = 0 M [S - ] = M [M + ][S - ] = 10-6 < K s0 ZnS = 10 5

9 dczynniki grupowe Grupa III NH aq i NH Cl - bufor amonowy ph 9.5 [H - ] znaczne (NH ) S NH + + S S - + H HS - + H - obecność buforu ogranicza hydrolizę S - [S - ] duże wytrącaj cają się trudnorozpuszczalne siarczki i wodorotlenki Zn + + S ZnS (s) Al + + H - Al(H) (s) wartości K s + (s) K s ZnS = [ Zn ][ S ] + (s) K s Al ( H ) = [ Al ][ H ] CoS FeS MnS Al(H) Mg(H) Mg(H) się nie wytrąca

10 dczynniki grupowe Grupa IV NH aq i NH Cl - bufor amonowy ph 9.5 [H - ] znaczne (NH ) C NH + + C C + H HC - + H - obecność buforu ogranicza hydrolizę C [C ] duże wytrącaj cają się trudnorozpuszczalne węglany Ca + + C CaC wartości K s + CaC (s) K s CaC = [ Ca ][ C ] CaC BaC MgC MgC się nie wytrąca

11 Reakcje charakterystyczne kationów strącanie i roztwarzanie osadów - odróżnianie Cu + od Sn + (rozdział grup IIA i IIB) Cu + + S CuS (s) Sn + + S SnS (s) czarny osad nierozpuszczalny w (NH ) S brunatny osad rozpuszczalny w (NH ) S SnS (s) + (NH ) S (NH ) SnS powstaje rozpuszczalny tritiocynian(iv) ) amonu - odróżnianie Ba + od Ca + Ba + + S BaS (s) Ca + + S CaS (s) S + H + HS - + H biały y osad rozpuszczalny tylko w stęż ężonym H S K s = biały y osad strąca się tylko ze stęż ężonych roztworów w rozpuszczalny w rozcieńczonych czonych kwasach K s = powstają rozpuszczalne wodorosiarczany

12 Reakcje charakterystyczne kationów wodorotlenki hydroksokompleksy i aminakompleksy - odróżnianie Al + od Zn + a) reakcja z NaH Al + + H - Al(H) (s) Al(H) (s) + H - [Al(H) ] - biały y osad rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika Zn + + H - Zn(H) (s) Zn(H) (s) + H - [Zn(H) ] b) reakcja z NH aq Al + + H - Al(H) (s) Zn + + H - Zn(H) (s) Zn(H) (s) + NH [Zn(NH ) ] + + H - biały y osad rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika [H - ] zbyt małe by powstał [Al(H) ] - Al + nie tworzy aminakompleksów biały y osad nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika biały y osad rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika

13 reakcje z NH aq Reakcje charakterystyczne kationów wodorotlenki hydroksosole i aminakompleksy Cu + + H - Cu(H) (s) niebieski osad rozpuszczalny w nadmiarze Cu(H) (s) + NH [Cu(NH ) ] + + H - intensywne ciemnofiołkowe zabarwienie Co + + H - + Cl - Co(H)Cl (s) niebieski osad rozpuszczalny w nadmiarze Co(H)Cl (s) + 6 NH [Co(NH ) 6 ] + + H - + Cl- różowe zabarwienie Ni + + H - + Cl - Ni(H)Cl (s) zielony osad rozpuszczalny w nadmiarze Ni(H)Cl (s) + 6 NH [Ni(NH ) 6 ] + + H - + Cl- niebieskozielone zabarwienie

14 wykrywanie Fe + Reakcje charakterystyczne kationów tworzenie barwnych związk zków w kompleksowych Fe SCN - [Fe(SCN) 6 ] - intensywne krwistoczerwone zabarwienie Fe + [Fe(CN) 6 ] - Fe [Fe(CN) 6 ] (s) ciemnoniebieski osad ( błękit pruski ) wykrywanie Fe + Fe + + [Fe(CN) 6 ] - Fe [Fe(CN) 6 ] (s) ciemnoniebieski osad wykrywanie Ni + Ni + + dmgh - [Ni(dmgH) ] (s) dmgh - dimetyloglioksym czerwony osad

15 utlenianie Cr + Reakcje charakterystyczne kationów reakcje redoks Cr + + H + 10 H - Cr + 8 H żółte zabarwienie Cr + + S H Cr S + 1 H + pomarańczowe zabarwienie utlenianie Mn + Mn Pb + H+ Mn Pb + + H fioletowe zabarwienie redukcja Sn + i Sn Sn + [SnCl 6 ] + Zn + H + SnH (g) + Zn Cl - SnH (g) błękitne zabarwienie płomienia podczas spalania SnH

16 Podział anionów na grupy Reakcje zobojętnionych próbek zawierających aniony AgN BaCl 1 Cl - CN - SCN - Br - I - b/k o.nr. S - N CH C - b/k o.r. S C C C H 6 b.o.r. b.o.r. S P - As - As - Cr (żółty) i Cr 7 (pomarańczowy) k.o.r. b/k o.r. 5 N - Cl - Mn - (fioletowy) Cl - 6 F - SS b.o. 7 Si k.o.r o. b.o.r o. Strącenie lub kolory NIE zawsze są: s natychmiastowe stałe e w czasie książ ążkowe

17 Analiza anionów osad nierozpuszczalny w HN biały barwny Cl - CN - SCN - Br - (żółtawy) I - (żółty) S - (czarny) Aniony strącane przez Ag + osad rozpuszczalny w HN biały barwny S S N C C CH C - C H 6 Si (żółty) P - (żółty) As - (żółty) As - (brązowy) Cr i Cr 7 (czerwonobrunatne) Aniony strącane przez Ba + osad biały osad barwny F - SS S PP - C C As - As - S C H 6 Cr i Cr 7 (żółte)

18 Aniony lotnych kwasów (reakcja z HCl lub H S ) Aniony o właściwościach ciach utleniających (reakcja z KI w obecności ci H S i skrobi) Aniony o właściwow ciwościach ciach redukujących (reakcja z KMn w obecności ci H S ) Analiza anionów wydzielanie gazu charakterystyczny zapach granatowe zabarwienie roztworu od I natychmiastowe odbarwienie roztworu KMn odbarwienie roztworu KMn po ogrzaniu S S N C CN - S - CH C - Cl - Cl - N - N As - Cr Cr 7 Mn - Br - I - N SS S S - SCN - Cl - C As - CN - C H 6

19 Reakcje charakterystyczne anionów wykrywanie N - - reakcja obrączkowa Fe + + H + + N - N (g) + Fe + + H Fe + + N (g) + 5 H [Fe(H ) 5 (N)] + brunatna obrączka wykrywanie Si - reakcja z rozcieńczonymi czonymi kwasami lub NH Cl Si + H + H Si Si (s) biały żel kwasu krzemowego wykrywanie S - reakcja z rozcieńczonymi czonymi kwasami S + H + S (s) + S (g) + H żółtobiałe e zmętnienie wykrywanie F - - maskowanie kompleksu [Fe(SCN)6] - [Fe(SCN) 6 ] F - [FeF 6 ] SCN - odbarwienie

20 Zadania inspiracje Zad. 1 Sprawdzić czy w buforze mrówczanowym można selektywnie strącić ZnS spośród kationów III grupy Zad. Jaki jest wpływ hydrolizy jonów siarczanowych(vi) na ph siarczanu(vi) amonu rozważyć dla stężeń: 01 M; 001 M; 0001 M

Podobne dokumenty

Wydział Chemii UJ Podstawy chemii -wykład 13/1 dr hab. W. Makowski

Wydział Chemii UJ Podstawy chemii -wykład 13/1 dr hab. W. Makowski !"#$% &%'( )'%!"#$ ( *('+( ',"("%-%'(.& *('+( ',"("%-%'( /014516 7689:6;9:9?@;60 A4B11 1 65671< =6C9D1904= :4?E FE G414:H I