Sprawozdanie z reakcji charakterystycznych anionów.

Sprawozdanie z reakcji charakterystycznych anionów. 1.Wykrywanie obecności jonu chlorkowego Cl: Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu Cl za pomocą reakcji charakterystycznych. 1. Do probówki wlać ok. 2 ml roztworu zawierającego jony chlorkowe (Cl ) NaCl, dodawać kroplami roztwór azotanu (V) srebra (AgNO 3 ). Obserwować przebieg reakcji i jeśli wytrąci się osad zbadać jego rozpuszczalność w rozworze NH 4 OH (inny zapis NH 3 H 2 0) oraz w kwasie azotowym o stężeniu 2mol/dm 3 : pipetką usunąć roztwór znad osadu i dopiero dodać odczynnika. Zwrócić uwagę na barwę ewentualnego osadu, pozostawionego na świetle. 2. Do probówki zawierającej badane jony (2 ml) dodać 4 krople 1molowego roztworu H 2 SO 4 a następnie ok. 1 ml roztworu nadmanganianu (VII) potasu KMnO 4. Obserwować przebieg reakcji na zimno, po czym probówkę podgrzać. Wszystkie obserwacje i równania reakcji umieścić w poniższej tabelki przeprowadzenie identyfikacji (substraty reakcji) : NaCl + AgNO 3 Wytrąca się biały, serowaty osad (osad fioletowieje na świetle) AgCl...+ NH 4 OH...+HNO 3 Osad rozpuszcza się Osad nie rozpuszcza się. [Ag (NH 3 ) 2 ]Cl nie obserwujemy zachodzącej reakcji NaCl + H 2 SO 4 + KMnO 4 Równania reakcji : Na zimno brak oznak reakcji, roztwór jest fioletowy KMnO 4. Po podgrzaniu ulega odbarwieniu (Cl są słabymi reduktorami) MnSO 4 Cl 2 NaCl + AgNO 3 AgCl + NaNO 3 Na + +Cl + Ag + + NO 3 AgCl +Na + + NO 3 Ag + + Cl AgCl AgCl + 2NH 4 OH [Ag (NH 3 ) 2 ]Cl + 2H 2 0 AgCl + HNO 3 nie obserwujemy zachodzącej reakcji 2MnO 4 +16 H + +10 Cl 2Mn 2+ + 5 Cl 2 + 8 H 2 0 Jony Cl tworzą z jonami srebra charakterystyczny biały osad chlorku srebra, który fioletowieje na powietrzu. Osad AgCl rozpuszcza się w roztworze amoniaku natomiast nie rozpuszcza się w kwasie azotowym o stężeniu 2 mol/dm 3. Cechą charakterystyczną jonu Cl jest odbarwianie zakwaszonego roztworu nadmanganianu potasuświadczy to o jego właściwościach redukujących. Jon Cl jest słabym reduktorem. Piotr Chojnacki 1

2.Wykrywanie obecności jonu fosforanowego PO 4 3 : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu PO 4 3 za pomocą reakcji charakterystycznych. Do suchej i czystej probówki wlać około 1 cm 3 fosforanu(v) sodu Na 3 PO 4, następnie dodać około 1cm 3 roztworu AgNO 3. Zanotować obserwacje i napisać równanie Następnie dodać do probówki ok. 3cm 3 kwasu HNO 3 o stężeniu 2 mol/dm 3. Zanotować obserwacje i napisać równanie Cel: Badanie rozpuszczalności osadów: Ag 3 PO 4 fosforan (V) srebra i AgCl chlorku srebra w kwasie azotowym o stężeniu 2 mol/dm 3. przeprowadzenie identyfikacji (substraty reakcji) : AgNO 3 azotan (V) srebra HNO 3 kwas azotowy(v) Równanie reakcji : Wytrąca się żółty osad, rozpuszczalny w kwasie azotowym o stężeniu 2 mol/dm 3 Ag 3 PO 4 fosforan (V) srebra Na 3 PO 4 + 3AgNO 3 Ag 3 PO 4 + 3NaNO 3 3Na + + PO 4 +3Ag + +3NO 3 Ag 3 PO 4 + 3Na + + 3NO 3 PO 4 3 + 3Ag + Ag 3 PO 4 Reakcja rozpuszczania osadu Ag 3 PO 4 : Ag 3 PO 4 + 3HNO 3 3AgNO 3 + H 3 PO 4 Ag 3 PO 4 + 3H + + 3NO 3 3Ag + + 3NO 3 + H 3 PO 4 Reakcja rozpuszczania osadu AgCl : lub jonowo: Ag 3 PO 4 + 3H + 3Ag + + H 3 PO 4 AgCl + HNO 3 nie obserwujemy zachodzącej reakcji Jony PO 4 3 tworzą z jonami srebra charakterystyczny żółty osad fosforanu (V) srebra,rozpuszczalny w kwasie azotowym o stężeniu 2 mol/dm 3. Natomiast osad AgCl w kwasie azotowym (V) o tym samym stężeniu nie rozpuszcza się. Wpływ środowiska kwaśnego pozwala nam odróżnić od siebie te dwa aniony. Piotr Chojnacki 2

3.Wykrywanie obecności jonu siarczanowego (VI) SO 4 : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu SO 4 za pomocą reakcji charakterystycznych. Do suchej i czystej probówki wlać około 1 cm 3 rozcieńczonego kwasu siarkowego (VI) H 2 SO 4. Następnie dodać około 1 cm 3 5% roztworu chlorku baru BaCl 2 lub 5% roztworu chlorku wapnia CaCl 2. Zaobserwować i zapisać zmiany zachodzące w probówce. przeprowadzenie identyfikacji (substraty reakcji) : H 2 SO 4 BaCl 2 lub CaCl 2 Równanie reakcji: Tworzy się biały krystaliczny osad. Praktycznie nierozpuszczalny w kwasach mineralnych (rozcieńczony i stężony HCl). BaSO 4 CaSO 4 H 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 + 2HCl 2H + + SO 4 + Ba 2+ + 2Cl BaSO 4 + 2H + + 2Cl SO 4 + Ba 2+ BaSO 4 H 2 SO 4 + CaCl 2 CaSO 4 + 2HCl 2H + + SO 4 + Ca 2+ + 2Cl CaSO 4 + 2H + + 2Cl SO 4 + Ca 2+ CaSO 4 Dla jonu SO 4 charakterystyczne są reakcje z 5% roztworem chlorku baru BaCl 2 lub 5% roztworem chlorku wapnia CaCl 2, które powodują powstanie białego krystalicznego osadu siarczanu barowego lub wapniowego, co świadczy o obecności jonu SO 4. Piotr Chojnacki 3

4.Wykrywanie obecności jonu siarczkowego S : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu S za pomocą reakcji charakterystycznych. 1. Do 1 ml badanego roztworu dodaje się 12 M kwasu solnego do wyraźnie kwasowego odczynu roztworu (odczyn roztworu sprawdzamy papierkiem lakmusowym, który barwi się w tych warunkach na czerwono). U wylotu probówki należy trzymać bibułę nasyconą kilkoma kroplami octanu ołowiu (II): przeprowadzenie identyfikacji (substraty reakcji) : Na 2 S HCl (CH 3 COO) 2 Pb Bibuła nasączona octanem ołowiu pokrywa się czarnym nalotem. PbS Równanie reakcji: Na 2 S + 2HCl H 2 S + 2NaCl 2Na + + S + 2H + +2Cl H 2 S + 2Na + + 2Cl S +2 H + H 2 S (CH 3 COO) 2 Pb+ H 2 S PbS + 2CH 3 COOH Pb 2+ + 2CH 3 COO + H 2 S PbS + 2CH 3 COOH Pb 2+ + H 2 S PbS + 2 H + Kwasy nie utleniające(hcl) rozkładają wiele siarczków z wydzieleniem wolnego H 2 S,który możemy poznać po charakterystycznym zapachu lub czernieniu bibuły zwilżonej octanem ołowiowym (powstaje czarny osad PbS). Piotr Chojnacki 4

5.Wykrywanie obecności jonu octanowego CH 3 COO : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu CH 3 COO za pomocą reakcji charakterystycznych. Wykonanie reakcji Do około 3 ml roztworu octanu ołowiu (II) (CH 3 COO) 2 Pb dodać kilka kropel kwasu solnego HCl, a następnie całość ogrzewać na łaźni wodnej. Zanotować obserwacje. przeprowadzenia identyfikacji (substraty reakcji): (CH 3 COO) 2 Pb HCl Równanie reakcji Wyczuwalny charakterystyczny zapach octu CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Pb +2HCl 2 CH 3 COOH + PbCl 2 Pb 2+ + 2CH 3 COO +2H + + 2Cl 2CH 3 COOH + Pb 2+ +2Cl 2CH 3 COO + 2H + 2CH 3 COOH Jony CH 3 COO w reakcji z kwasem solnym powodują powstanie charakterystycznego zapachu octu, jest to reakcja charakterystyczna dla jonów CH 3 COO. Piotr Chojnacki 5

6.Wykrywanie obecności jonu tiosiarczanowego S 2 O 3 2 : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu S 2 O 3 2 za pomocą reakcji charakterystycznych. Do 2 ml roztworu tiosiarczanu sodu Na 2 S 2 O 3 dodawaj kroplami roztworu AgNO 3. Obserwuj uważnie kolor wydzielającego osadu. Zanotuj spostrzeżenia. przeprowadzenia identyfikacji (substraty reakcji): AgNO 3 Na 2 S 2 O 3 Równanie reakcji : Osad pod wpływem światła żółknie a następnie czernieje Ag 2 S 2 O 3 (Ag 2 S) Na 2 S 2 O 3 + 2AgNO 3 Ag 2 S 2 O 3 +2NaNO 3 2Na + + S 2 O 3 + 2Ag + + 2NO 3 Ag 2 S 2 O 3 + 2Na + + 2NO 3 2Ag + + S 2 O 3 Ag 2 S 2 O 3 Ag 2 S 2 O 3 + H 2 O Ag 2 S + H 2 SO 4 2 Jony S 2 O 3 tworzą z jonami srebra charakterystyczny żółty osad tiosiarczanu srebra, który pod wpływem wody przechodzi natychmiast w czarny siarczek srebra. Jest to reakcja charakterystyczna 2 dla jonu S 2 O 3 Piotr Chojnacki 6

7.Wykrywanie obecności jonu rodankowego SCN : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu SCN za pomocą reakcji charakterystycznych. Do suchej i czystej probówki wlać około 1 cm 3 rodanku potasu KSCN. Dodać 3 krople rozcieńczonego kwasu solnego. Następnie do probówki dodać 1 cm 3 roztworu soli FeCl 3. Zaobserwować i zapisać zmiany zachodzące w probówce. przeprowadzenia identyfikacji (substraty reakcji): FeCl 3 KSCN Powstaje krwisto czerwony roztwór Fe(SCN) 2+ Fe(SCN) 3 [Fe(SCN) 2 ] + Równanie reakcji : FeCl 3 + 3KSCN Fe(SCN) 3 + 3KCl Fe 3+ + 3Cl + 3K + + 3SCN Fe(SCN) 3 + 3K + + 3Cl Fe 3+ + 3SCN Fe(SCN) 3 Możliwe są również następujące formy kompleksowe: Fe 3+ + SCN [Fe(SCN) ] 2+ Fe 3+ + 2SCN [Fe(SCN) 2 ] + Jony SCN w słabo zakwaszonym roztworze soli żelaza III powodują powstawanie krwisto czerwonego roztworu, jest to reakcja charakterystyczna dla jonów SCN Piotr Chojnacki 7

8.Wykrywanie obecności jonu węglanowego CO 3 : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu CO 3 za pomocą reakcji charakterystycznych. 1. Do suchej i czystej probówki wlać około 2 cm 3 węglanu sodu Na 2 CO 3. Następnie dodać około 2 cm 3 kwasu siarkowego (VI) H 2 SO 4 o stężeniu 1 mol/dm 3. Zaobserwować zmiany zachodzące w probówce, zapisać odpowiednie równania Jaki gaz wydziela się podczas reakcji? 2. Do suchej i czystej probówki wlać około 2 cm 3 azotanu(v) srebra AgNO 3 a następnie dodać około 2 cm 3 węglanu sodu Na 2 CO 3. Zaobserwować zmiany zachodzące w probówce, zapisać odpowiednie równania. Co dzieje się z powstałym osadem po pewnym czasie, ewentualnie po podgrzaniu? przeprowadzenia identyfikacji (substraty reakcji): H 2 SO 4 Na 2 CO 3 AgNO 3 Na 2 CO 3 Równanie reakcji: Wydziela się bezbarwny, bezwonny gaz. Strąca się biały osad. Osad ten po pewnym czasie ciemnieje powstaje tlenek srebra(i). CO 2 Ag 2 CO 3 Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 H 2 CO 3 + Na 2 SO 4 2Na + + CO 3 + 2H + + SO 4 H 2 CO 3 +2Na + + SO 4 Rozpad kwasu węglowego: H 2 CO 3 CO 2 + H 2 O Sumarycznie: Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O Na 2 CO 3 + 2AgNO 3 Ag 2 CO 3 +2NaNO 3 2Na + + CO 3 + 2Ag + + 2NO 3 Ag 2 CO 3 + 2Na + + 2NO 3 CO 3 + 2 Ag + Ag 2 CO 3 Ag 2 CO 3 + H 2 O Ag 2 O + H 2 CO 3 Jony CO 3 pod wpływem kwasów wydzielają bezbarwny i bezwonny gaz CO 2. Jony CO 3 tworzą z jonami srebra charakterystyczny biały osad węglanu srebra, rozkładający się po podgrzaniu na dwutlenek węgla CO 2 i brunatny tlenek srebra(i) Piotr Chojnacki 8

9.Wykrywanie obecności jonu siarczanowego (IV) SO 3 : Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu SO 3 za pomocą reakcji charakterystycznych. 1. Reakcja z rozcieńczonym kwasem solnym: Do suchej probówki wlać około 1 cm 3 badanego roztworu. Następnie dodać 12 M kwasu solnego i obserwować zachodzące zmiany. Zwrócić uwagę na zapach! 2. Reakcja z azotanem srebra: Do suchej probówki wlać około 1 cm 3 badanego roztworu. Badany roztwór zobojętnić roztworem wodorotlenku sodu. Następnie dodać ok. 2cm 3 roztwór AgNO 3 i po chwili ogrzać. Obserwować zachodzące zmiany. Następnie dodać duży nadmiar siarczanu(iv) sodu i zanotować obserwacje. 3. Reakcja z jodem: W osobnej probówce zmieszać 2 ml roztworu I 2 w KI z 3 kroplami roztworu skrobi powstaje intensywne granatowe zabarwienie. Do suchej probówki wlać około 1 cm 3 badanego roztworu. Zakwasić lekko kwasem siarkowym, a następnie dodać przygotowany wcześniej roztwór I 2 w KI ze skrobią. Odbarwienie roztworu wskazuje na obecność anionu o właściwościach redukujących. 4. Reakcja z nadmanganianem potasu: Do suchej probówki wlać około 1 cm 3 badanego roztworu, zakwasić lekko kwasem siarkowym. Następnie dodawać 2 krople roztworu KMnO 4 i obserwować czy następuje odbarwienie roztworu. przeprowadzenia identyfikacji (substraty reakcji): Na 2 SO 3 HCl Na 2 SO 3 AgNO 3 Na 2 SO 3 I 2 w KI+ skrobia Na 2 SO 3 KMnO 4 Równanie reakcji: Wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu SO 2, H 2 O Wydziela się biały osad, rozpuszczalny w nadmiarze siarczanów(iv), podczas Ag 2 SO 3 ogrzewania z wodą rozkłada się dając metaliczne srebro. Odbarwienie granatowego roztworu: I, SO 4 Odbarwienie fioletowego roztworu: + Mn 2+, SO 4 Na 2 SO 3 + 2HCl H 2 SO 3 + 2NaCl 2Na + + SO 3 + 2H + + 2Cl H 2 SO 3 + 2Na + + 2Cl SO 3 + 2H + H 2 SO 3 SO 2 + H 2 O Równanie reakcji: Na 2 SO 3 + 2 AgNO 3 Ag 2 SO 3 + 2NaNO 3 2Na + + SO 3 + 2Ag + + 2NO 3 Ag 2 SO 3 + 2Na + + 2NO 3 SO 3 + 2Ag + Ag 2 SO 3 Równanie reakcji rozpuszczanie w nadmiarze siarczynów: Ag 2 SO 3 + SO 3 2[AgSO 3 ] Równanie reakcji po ogrzaniu: Ag 2 SO 3 + H 2 O H 2 SO 3 + 2Ag 5SO 3 SO 3 + I 2 + H 2 O SO 4 + 2I + 2H + + 2 MnO 4 + 6 H + 5SO 4 + 2 Mn 2+ + 3 H 2 O Piotr Chojnacki 9

Jony SO 3 pod wpływem kwasów wydzielają bezbarwny gaz SO 2,o charakterystycznym zapachu. Jony SO 3 tworzą z jonami srebra charakterystyczny biały osad siarczynu srebra, Ag 2 SO 3, który rozpuszcza się w nadmiarze siarczynu, podczas ogrzewania z wodą wydziela się czarny proszek metalicznego srebra. Jony SO 3 mają własności redukujące, ponieważ odbarwiają roztwór I 2 w KI oraz odbarwiają roztwór KMnO 4.. 10.Wykrywanie obecności jonu azotanowego NO 3 : Reakcja pokazowa wykonywana przez prowadzącego zajęcia. Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu NO 3 za pomocą reakcji charakterystycznych W czystej probówce sporządzamy 4ml nasyconego roztworu soli Mohra w H 2 O(sól Mohra: FeSO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 6 H 2 O). Do tak przygotowanego roztworu wlewamy ok.1 cm 3 badanego roztworu i następnie po ściance przechylonej probówki dodajemy ok. 1 cm 3 stężonego H 2 SO 4. przeprowadzenie identyfikacji (substraty reakcji) : sól Mohra FeSO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 6 H 2 O stężony kwas siarkowy H 2 SO 4 Równanie reakcji : brunatna obrączka w miejscu zetknięcia się dwóch warstw cieczy [Fe(NO)]*SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 3Fe 2+ + NO 3 + 4H + 3Fe 3+ +NO + 2H 2 O reakcja redox reakcje połówkowe: Fe 2+ e Fe 3+ NO 3 + 4H + +3e NO + 2H 2 O sumaryczne równanie reakcji: 2HNO 3 +8FeSO 4 +3H 2 SO 4 2[Fe(NO)]*SO 4 + 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O Podczas reakcji jonu NO 3 z jonami żelaza(ii) w miejscu zetknięcia się dwóch warstw cieczy powstaje brunatna obrączka,która wskazuje na obecności jonu NO 3. Piotr Chojnacki 10