Zachowaj bezpieczeństwo pracy o odczynnikami barwiącymi, żrącymi i trującymi Do każdego odczynnika przypisana jest jedna pipetka znajdująca się w

Podobne dokumenty
Ćwiczenie 1: Elementy analizy jakościowej

Identyfikacja wybranych kationów i anionów

Ć W I C Z E N I E. Analiza jakościowa

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE WYBRANYCH KATIONÓW

Kationy grupa analityczna I

Identyfikacja jonów metali w roztworach wodnych

Lp. Odczynnik Równanie reakcji Efekt działania Rozpuszczalność osadu. osad,

ĆWICZENIA LABORATORYJNE WYKRYWANIE WYBRANYCH ANIONÓW I KATIONÓW.

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE KATIONÓW I ANIONÓW

REAKCJE CHEMICZNE KATIONÓW I ANIONÓW (CZĘŚĆ I)

Chemia - laboratorium

Ćw. 8. PODSTAWY CHEMICZNEJ ANALIZY JAKOŚCIOWEJ

Ćwiczenie 1. Reakcje charakterystyczne kadmu(ii)

CHEMIA BUDOWLANA ĆWICZENIE NR 1

substancje rozpuszczalne bądź nierozpuszczalne w wodzie. - Substancje ROZPUSZCZALNE W WODZIE mogą być solami sodowymi lub amonowymi

Inżynieria Środowiska

ĆWICZENIE 1. Analiza jakościowa kationów i anionów

Związki nieorganiczne

ETAP II heksacyjanożelazian(iii) potasu, siarczan(vi) glinu i amonu (tzw. ałun glinowo-amonowy).

Piotr Chojnacki 1. Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu Cl -- za pomocą reakcji charakterystycznych.

Ćwiczenie 1. Reakcje charakterystyczne miedzi(ii)

Zadanie laboratoryjne

Analiza anionów nieorganicznych (Cl, Br, I, F, S 2 O 3, PO 4,CO 3

SPRAWOZDANIE do dwiczenia nr 7 Analiza jakościowa anionów I-VI grupy analitycznej oraz mieszaniny anionów I-VI grupy analitycznej.

RÓWNOWAGI W ROZTWORACH ELEKTROLITÓW.

Analiza kationów nieorganicznych oraz wybranych anionów

WŁAŚCIWOŚCI NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓW I ICH ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

TEMAT II REAKCJE ROZPOZNAWALNE KATIONÓW I ANIONÓW. ANALIZA SOLI. ZWIĄZKI KOMPLEKSOWE.

5. RÓWNOWAGI JONOWE W UKŁADACH HETEROGENICZNYCH CIAŁO STAŁE - CIECZ

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

Jako odczynniki stosuje się w 0,1 molowy azotan srebra(v) i 0,3 molowy chlorek baru. Podział anionów na grupy (wg. Bunsena)

Reakcje utleniania i redukcji Reakcje metali z wodorotlenkiem sodu (6 mol/dm 3 )

Reakcje syntezy. A + B AB lub A + B + C+... ABC... gdzie: A, B. C... substancje prostsze lub proste, AB ABC... substancje złożone.

ETAP II Za dani e l ab or at or y j n e Razem czy osobno? Nazwa substancji, wzór Stężenie roztworu

Instrukcja do ćwiczenia WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH ANIONÓW.

a) Sole kwasu chlorowodorowego (solnego) to... b) Sole kwasu siarkowego (VI) to... c) Sole kwasu azotowego (V) to... d) Sole kwasu węglowego to...

Problemy do samodzielnego rozwiązania

Sole. 2. Zaznacz reszty kwasowe w poniższych solach oraz wartościowości reszt kwasowych: CaBr 2 Na 2 SO 4

Chemia Nieorganiczna ćwiczenia CHC012001c Powtórzenie materiału II

W probówkach oznaczonych numerami 1-8 znajdują się wodne roztwory (o stężeniu 0,1

1. OBSERWACJE WSTĘPNE

Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

Opisy ćwiczeń laboratoryjnych z chemii. Semestr I (zimowy) Rok akademicki 2012/13

wiczenie 1 1. Obliczanie zawartoci składników w postaci pierwiastkowej i tlenkowej w zwizkach chemicznych.

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

Dysocjacja elektrolityczna, przewodność elektryczna roztworów

Główne zagadnienia: - mol, stechiometria reakcji, pisanie równań reakcji w sposób jonowy - stężenia, przygotowywanie roztworów - ph - reakcje redoks

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z PRZEDMIOTU CHEMIA NIEORGANICZNA DLA KIERUNKU CHEMIA SEM. II

CHEMIA. karty pracy klasa 3 gimnazjum

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

ETAP II Z a d a n i e l a b o r a t o r y j n e

XIII. ANALIZA KATIONÓW

Fragmenty Działu 5 z Tomu 1 REAKCJE W ROZTWORACH WODNYCH

Spis treści. Wstęp... 9

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

Chemia ogólna. Analiza jakościowa anionów i kationów. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

1. OBSERWACJE WSTĘPNE

Analiza jakościowa jonów

BUDOWA ATOMU 1. Wymień 3 korzyści płynące z zastosowania pierwiastków promieniotwórczych. 2. Dokończ reakcję i nazwij powstałe pierwiastki:

Miareczkowanie wytrąceniowe

ANALIZA JAKOŚCIOWA KATIONÓW

Zakres problemów związanych z reakcjami jonowymi.

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

WYKRYWANIE WIĄZAŃ WIELOKROTNYCH WYKRYWANIE WIĄZAŃ WIELOKROTNYCH

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

MATERIAŁY POMOCNICZE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z CHEMII

Chemia - laboratorium

Nazwy pierwiastków: ...

Celem ćwiczenia jest badanie właściwości soli trudno rozpuszczalnych oraz analiza systematyczna oraz rozdzielanie mieszaniny kationów I grupy

Zn + S ZnS Utleniacz:... Reduktor:...

Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

Chemia analityczna. Analiza jakościowa anionów i kationów. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:

XI Ogólnopolski Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2018/2019. ETAP I r. Godz Zadanie 1 (10 pkt)

Instrukcje do laboratorium z przedmiotu Chemia Nieorganiczna dla studentów kierunku Biotechnologia

Chemia ogólna i nieorganiczna laboratorium. I rok Ochrona Środowiska. Rok akademicki 2013/2014

Ćwiczenie 13 Analiza jakościowa wybranych kationów występujących w preparatach kosmetycznych

ISBN

LITERATURA: ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCEGO NA ĆWICZENIE:

Ćwiczenie 2. Analiza jakościowa związków organicznych zawierających azot, siarkę oraz fluorowcopochodne.

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA ARKUSZA EGZAMINACYJNEGO II

Skład zespołu (imię i nazwisko): (podkreślić dane osoby piszącej sprawozdanie):

PODSTAWY STECHIOMETRII

Wodorotlenki. n to liczba grup wodorotlenowych w cząsteczce wodorotlenku (równa wartościowości M)

KLASYFIKACJA ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH

Celem ćwiczenia jest badanie właściwości soli trudno rozpuszczalnych oraz analiza systematyczna oraz rozdzielanie mieszaniny kationów I grupy

ROZDZIAŁ 7 ANALIZA JAKOŚCIOWA JONÓW. autor: Zofia Bartynowska-Meus wersja poprawiona: Paweł Miśkowiec, Barbara Krajewska

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

OBJAWY REAKCJI - OBSERWACJE

Wykrywanie wybranych anionów. Podział anionów na grupy analityczne

ZADANIA Z KONKURSU POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ (RÓWNOWAGI W ROZTWORZE) Opracował: Kuba Skrzeczkowski (Liceum Akademickie w ZS UMK w Toruniu)

Chemia - laboratorium

XLVII Olimpiada Chemiczna

Inżynieria Środowiska. Metody analizy jakościowej

Ćwiczenie 50: Określanie tożsamości jonów (Farmakopea VII-IX ( )).

Celem ćwiczenia jest badanie właściwości soli trudno rozpuszczalnych oraz analiza systematyczna oraz rozdzielanie mieszaniny kationów I grupy

ETAP II Zadanie laboratoryjne. Wykorzystanie roztwarzania metali w analizie jakościowej

Transkrypt:

Zachowaj bezpieczeństwo pracy o odczynnikami barwiącymi, żrącymi i trującymi Do każdego odczynnika przypisana jest jedna pipetka znajdująca się w butelce z danym odczynnikiem Nie wolno umieścić jej w innym odczynniku Nie wolno mieszać roztworów na płytce końcówką pipety Nie wolno zanurzać końcówki pipety w roztworze wypełniającym oczka płytki. Zachowaj porządek i pierwotny układ butelek z odczynnikami Pozostaw pracownię w stanie w jakim chciałbyś ją zastać

Temat: Podstawy analizy jakościowej reakcje charakterystyczne wybranych kationów i anionów Uwaga: Doświadczenie wykonują wszyscy studenci podzieleni na sześć grup (6 stołów). Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie reakcji charakterystycznych następujących kationów: Ca 2+, Mg 2+, Cu 2+, Fe 2+, Zn 2+, Ag +, Pb 2+, Hg + oraz anionów Cl -, CO 2-3, C 2 O 2-3- 4, PO 4 charakteryzujących się czynnością fizjologiczną. Ćwiczenie przeprowadza się z zachowaniem ostrożności i przepisów BHP po wcześniejszym założeniu fartucha. Studenci otrzymują przezroczyste płytki, które, w zależności od koloru osadu (roztworu) należy umieścić na m (kartka papieru) lub czarnym (blat stołu) tle. Należy przeprowadzić wszystkie reakcje charakterystyczne wyżej wymienionych kationów z odczynnikami wymienionymi w tabeli poniżej). W tym celu na płytkach do analizy kroplowej należy wkroplić w dołki po jednej kropli badanego kationu, następnie po kropli kolejnych odczynników. W pierwszym zagłębieniu reakcja z HCl, w drugim z NaOH itd. Po czym przechodzimy do reakcji z następnym kationem. Reakcje charakterystyczne wybranych kationów charakteryzujących się czynnością fizjologiczną Kation Odczynnik Reakcja charakterystyczna efektbarwa Ca 2+ CaCl 2 Na 2 CO 3 Węglan amonu (NH 4 ) 2 CO 3 w obecności buforu amonowego (NH 4 Cl/NH 3 H 2 O) wytrąca osad węglanu wapnia: CaCl 2 + (NH 4 ) 2 CO 3 CaCO 3 + 2 NH 4 Cl Osad łatwo rozpuszcza się w kwasach z wydzieleniem dwutlenku węgla CaCO 3 + 2HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 H 2 C 2 O 4 Szczawian amonu (NH 4 ) 2 C 2 O 4 wytrąca osad szczawianu wapnia CaCl 2 + (NH 4 ) 2 C 2 O 4 CaC 2 O 4 + 2NH 4 Cl W odróżnieniu od CaCO 3 szczawian nie rozpuszcza się w CH 3 COOH. Mg 2+ MgCl 2 NaOH, KOH Wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH wytrąca osad wodorotlenku magnezu I(1A)* MgCl 2 + 2KOH Mg(OH) 2 + 2KCl Osad rozpuszcza się w roztworach soli amonowych Mg(OH) 2 + 2NH 4 Cl MgCl 2 + 2NH 3 H 2 O

Mg 2+ MgCl 2 Na 2 HPO 4 Wodorofosforan(V) sodu Na 2 HPO 4 w obecności jonów NH 4 + i wodnego roztworu amoniaku NH 3 H 2 O wytrąca krystaliczny osad fosforanu(v) amonu i magnezu I(2A) Na 2 HPO 4 + MgCl 2 + NH 3 H 2 O MgNH 4 PO 4 + 2NaCl + H 2 O Cu 2+ Cu(NO 3) 2 NaOH, KOH są Wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH wytrąca niebieski osad wodorotlenku miedzi(ii) niebieski I(1B) Cu(NO 3 ) 2 + 2KOH Cu(OH) 2 + 2KNO 3 niebieski Podczas ogrzewania wodorotlenek ulega rozkładowi. Wydziela się czarny tlenek miedzi(ii) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O czarny CuSO 4 NH 3 H 2 O Wodny roztwór amoniaku NH 3 H 2 O wytrąca jasnoniebieski osad hydroksosoli - siarczanu(vi) hydroksomiedzi(ii) jasnoniebieski I (3B) 2CuSO 4 + 2 NH 3 H 2 O (CuOH) 2 SO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 jasnoniebieski W nadmiarze amoniaku tworzy się łatwo rozpuszczalny związek kompleksowy, a roztwór zabarwia się na kolor ciemnoniebieski pochodzący od jonu tetraaminamiedzi(ii) [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ (CuOH) 2 SO 4 + 8NH 3. H 2 O 2[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ + SO 4 2- + 2OH - + 8H 2 O ciemnoniebieski Fe 2+ FeCl 2 NaOH, KOH Wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH wytrąca brudnozielony osad wodorotlenku żelaza(ii) brudnozielony I(1C) FeCl 2 + 2KOH Fe(OH) 2 + 2KCl brudnozielony Wodorotlenek żelaza(ii) na powietrzu ulega utlenieniu do czerwonobrunatnego wodorotlenku żelaza(iii) 4Fe(OH) 2 + 2 H 2 O + O 2 4Fe(OH) 3 czerwonobrunatny

FeCl 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] 1(4C) K 3 [Fe(CN) 6 ] heksacyjanożelazian(iii) potasu wytrąca ciemnobłękitny osad heksacyjanożelazianu(iii) żelaza(ii) tzw. błękit Turnbulla 3FeCl 2 + 2K 3 [Fe(CN) 6 ] Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 + 6KCl błękitny błękitny Fe 2(SO 4) 3 NaOH, KOH I(1D) Fe 2(SO 4) 3 K 4 [Fe(CN) 6 ] I(4D) Fe 2(SO 4) 3 KSCN I(5D) Wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH wytrąca czerwonobrunatny osad wodorotlenku żelaza(iii) Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6KOH 2Fe(OH) 3 + 3K 2 SO 4 czerwonobrunatny K 4 [Fe(CN) 6 ] heksacyjanożelazian(ii) potasu wytrąca błękitny osad heksacyjanożelazianu(ii) żelaza(iii), tzw. błękit pruski 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3K 4 [Fe(CN) 6 ] Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 + 6K 2 SO 4 błękitny KSCN (izotiocyjanian potasu) tworzy z jonami Fe 3+ dobrze rozpuszczalny w wodzie triizotiocyjanian żelaza(iii), związek o krwistoczerwonej barwie, tzw. smoczą krew Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6KNCS 2Fe(NCS) 3 + 3K 2 SO 4 krwistoczerwony błękitny czerwonobrunatny krwistoczerwony Zn 2+ ZnSO 4 NaOH, KOH są I(5E) ZnSO 4 K 4 [Fe(CN) 6 ] I(4E) Wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH wytrąca osad wodorotlenku cynku Zn(NO 3 ) 2 + 2KOH Zn(OH) 2 + 2KNO 3 Osad posiada właściwości amfoteryczne Zn(OH) 2 + 2HCl ZnCl 2 + 2H 2 O Zn(OH) 2 + 2KOH K 2 [Zn(OH) 4 ] tetrahydroksocynkan potasu K 4 [Fe(CN) 6 ] heksacyjanożelazian(ii) potasu wytrąca osad heksacyjanożelazianu(ii) cynku 2Zn(NO 3 ) 2 + K 4 [Fe(CN) 6 ] Zn 2 [Fe(CN) 6 ] + 4KNO 3 Biały

Ag + HCl Odczynnik grupowy dla grupy I HCl o stężeniu 3 mol/dm 3 powoduje wytrącenie białego osadu chlorku srebra III(5D) AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 Ag + + Cl - AgCl Osad ulega roztworzeniu w stężonym wodnym roztworze amoniaku NH 3 H 2 O AgCl + 2NH 3 H 2 O [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl + 2H 2 O Dodanie HNO 3 o stężeniu 6 mol/dm 3 powoduje ponowne wytrącenie osadu AgNO 3 KOH, NaOH II(1A) AgNO 3 K 2 CrO 4 II(3A) AgNO 3 KI II(2A) [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl + 2HNO 3 AgCl + 2NH 4 NO 3 Wodorotlenek potasu KOH lub wodorotlenek sodu NaOH powoduje wytrącenie brunatnego osadu tlenku srebra 2AgNO 3 + 2KOH Ag2O + 2KNO 3 + H 2 O brunatny 2Ag + + 2OH - Ag 2 O + H 2 O Osad ulega roztworzeniu w stężonym wodnym roztworze amoniaku NH 3 H 2 O Ag 2 O + 4NH 3 H 2 O 2[Ag(NH 3 ) 2 ]OH + 3H 2 O K 2 CrO 4 powoduje wytrącenie czerwobrunatnego osadu chromianu srebra 2AgNO 3 + K 2 CrO 4 Ag 2 CrO 4 + 2KNO 3 czerwonobrunatny 2Ag + + CrO 4 2- Ag 2 CrO 4 Jodek potasu KI powoduje wytrącenie żółtego osadu jodku srebra AgNO3 + KI AgI + KNO3 żółty Ag + + I - AgI brunatny czerwonobrunatny żółty

Pb 2+ Pb(NO 3) 2 HCl 3 molowy HCl wytrąca z roztworu zawierającego jony ołowiu(ii) osad chlorku ołowiu(ii) III(5E) Pb(NO 3 ) 2 + 2HCl PbCl 2 + 2HNO 3 Pb(NO 3) 2 KOH, NaOH II(1B) Pb(NO 3) 2 KI II(2B) Pb(NO 3) 2 K 2 CrO 4 II(3B) Osad rozpuszcza się w gorącej wodzie, roztwarza się w stężonym HCl oraz w stężonych roztworach chlorków metali alkalicznych. Wodorotlenek potasu KOH lub wodorotlenek sodu NaOH wytrąca osad amfoterycznego wodorotlenku ołowiu(ii) Pb(NO 3 ) 2 + 2KOH Pb(OH) 2 + 2KNO 3 Osad roztwarza się w nadmiarze odczynnika tworząc rozpuszczalny tetrahydroksołowian(ii) potasu. Świadczy to o amfoterycznych właściwościach wodorotlenku ołowiu(ii) Pb(OH) 2 + 2KOH K 2 [Pb(OH) 4 ] Jodek potasu KI wytrąca żółty osad jodku ołowiu(ii) Pb(NO 3 ) 2 + 2KI PbI 2 + 2KNO 3 żółty Osad rozpuszcza się w gorącej wodzie. Po oziębieniu krystalizuje w postaci żółtych blaszek K 2 CrO 4 wytrąca żółty osad chromianu(vi) ołowiu(ii) Pb(NO 3 ) 2 + K 2 CrO 4 PbCrO 4 + 2KNO 3 żółty Rtęć i jej związki, zwłaszcza na drugim stopniu utlenienia, stanowią jedne z najniebezpieczniejszych trucizn. żółty zółty Hg + Hg(CH3COOH)2 KOH, NaOH Wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH wytrąca żółty osad tlenku rtęci(ii) żółty II(1C) Hg(NO 3 ) 2 + 2KOH HgO + 2KNO 3 + H 2 O żółty

Hg(CH3COOH)2 KI Jodek potasu KI wytrąca czerwony osad jodku rtęci(ii) czerwony II(2C) Hg(NO 3 ) 2 + 2KI HgI 2 + 2KNO 3 czerwony Jodek rtęci(ii) w nadmiarze KI roztwarza się tworząc bezbarwny kompleks tetrajodortęcianu(ii) potasu. HgI 2 + 2KI K 2 [HgI 4 ] UWAGA! Kwas siarkowodorowy jest substancją odznaczającą się bardzo dużą toksycznością, dlatego w reakcjach wymagających jego obecności stosujemy roztwór wodny AKT amidu kwasu tiooctowego, który w środowisku kwaśnym bądź zasadowym w podwyższonej temperaturze ulega hydrolizie: CH 3 CSNH 2 + 2H 2 O CH 3 COONH 4 + H 2 S

Reakcje charakterystyczne wybranych anionów odznaczających się czynnością fizjologiczną Cl - NaCl KMnO 4 Manganian(VII) potasu KMnO 4 w środowisku kwasu siarkowego(vi) po ogrzaniu utlenia jon Cl do wolnego chloru. Roztwór odbarwia się. bezbarwny II(4D) NaCl AgNO 3 II(5D) NaCl Pb(NO 3 ) 2 10Cl - + 2MnO 4 - +16H + 2Mn 2+ + 5Cl 2 0 + 8H 2 O Azotan(V) srebra AgNO 3 wytrąca koloidalny osad chlorku srebra NaCl + AgNO 3 AgCl +NaNO 3 Osad roztwarza się w wodnym roztworze amoniaku NH 3 H 2 O. AgCl + 2NH 3 H 2 O [Ag(NH 3 ) 2 ]Cl + 2H 2 O chlorek diaminasrebra Azotan(V) ołowiu(ii) Pb(NO 3 ) 2 wytrąca osad chlorku ołowiu(ii) II(6D) 2NaCl + Pb(NO 3 ) 2 PbCl 2 + 2NaNO 3 Osad rozpuszcza się w wodzie na gorąco. - Anion węglanowy CO 3 2- nie wykazuje właściwości redukcyjnych. Roztwór manganianu(vii) potasu nie odbarwia się nawet po ogrzaniu. CO 3 2- H + Rozcieńczone kwasy mineralne (H + ) i kwas octowy CH 2 COOH wypierają słaby kwas węglowy, który ulega rozkładowi z wydzieleniem gazowego dwutlenku węgla gaz III(1A) Na 2 CO 3 CaCl 2 CO 3 2- + 2H + = H 2 CO 3 H 2 O + CO 2 Chlorek wapnia CaCl 2 wytrąca osad węglanu wapnia, który rozpuszcza się w kwasach mineralnych i w kwasie octowym III(2A) Na 2 CO 3 + CaCl 2 CaCO 3 + 2 NaCl C 2 O 4 2- H 2 C 2 O 4 KMnO 4 Roztwór manganianu(vii) potasu KMnO 4 w środowisku kwasu siarkowego(vi), po ogrzaniu odbarwia się bezbarwny III(3B) H 2 C 2 O 4 CaCl 2 III(2B) 5C 2 O 4 2- + 2MnO 4 - + 16H + 2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O Chlorek wapnia CaCl 2 wytrąca osad szczawianu, który w odróżnieniu od węglanu wapnia nie rozpuszcza się w kwasie octowym nawet po ogrzaniu Na 2 C 2 O 4 + CaCl 2 CaC 2 O 4 + 2 NaCl

PO 4 3- AgNO 3 III(4C) Anion fosforanowy(v) nie wykazuje właściwości redukcyjnych, nie odbarwia roztworu manganianu(vii) potasu nawet na gorąco. Azotan(V) srebra AgNO 3 wytrąca żółty osad fosforanu(v) srebra Na 3 PO 4 + 3AgNO 3 Ag 3 PO 4 + 3NaNO 3 żółty Osad rozpuszcza się w rozcieńczonym kwasie azotowym(v) i w kwasie octowym. *- I(1A) współrzędne w tabeli w pliku reakcje.doc

Chemiczna analiza jakościowa Podstawowe zagadnienia teoretyczne Chemiczna analiza jakościowa Identyfikacja składników związków chemicznych lub mieszanin. Odpowiada na pytanie: Co? Nie odpowiada na pytanie: Ile? W celu identyfikacji składników wykonuje się reakcje chemiczne, w wyniku których: wydzielają się osady trudno rozpuszczalnych związków, powstają barwne związki wydzielają się gazy 1

Chemiczna analiza jakościowa Jedną z metod wykrywania kationów i anionów jest analiza chemiczna w roztworach. Podział metod analitycznych: Analiza wybiórcza: wykrywanie poszczególnych jonów bez przeprowadzenia wstępnego rozdzielenia. Wykorzystuje się w tym przypadku tzw. reakcje specyficzne, dla określonego jonu. Analiza systematyczna: rozdzielenie i zaszeregowanie jonów obecnych w roztworze do poszczególnych grup analitycznych, przeprowadzenie odpowiednich reakcji charakterystycznych. Chemiczna analiza jakościowa Cechy roztworów wynikające z obecności niektórych jonów: Zapach Odczyn roztworu Barwa roztworu 2

Chemiczna analiza jakościowa Analiza jonów: Wykrycie kationów Wykrycie anionów Obecność niektórych kationów wyklucza obecność pewnych anionów w roztworze. Rozdzielenie i zaszeregowanie jonów obecnych w roztworze do poszczególnych grup analitycznych Reakcje z odczynnikiem grupowym, wynik tej analizy: Klasyfikuje dany anion lub kation do danej grupy, lub Wyłącza go z tej grupy. Do danej grupy analitycznej zalicza się ten kation lub anion, który ma podobny do innych jonów z tej samej grupy wynik reakcji z odczynnikiem grupowym wytrącenie trudno rozpuszczalnego osadu reakcja charakterystyczną dla danego anionu/kationu. Reaguje tylko jeden z wykrywanych jonów W wyniku tej reakcji obserwuje się charakterystyczny kolor osadu. Jest to tak zwana reakcja potwierdzająca. 3

Rozdzielenie i zaszeregowanie jonów obecnych w roztworze do poszczególnych grup analitycznych Obecność niektórych jonów można potwierdzić metodą suchą: ogrzewanie badanej substancji na druciku platynowym w płomieniu palnika analiza płomieniowa (pirochemiczna) wykorzystuje zdolność do wzbudzenia atomów danego pierwiastka w płomieniu palnika i emisji promieniowania w zakresie widzialnym Kationy Na +, Ca 2+, Ba 2+, Sr 2+, K +, zabarwiają płomień na charakterystyczne kolory, np: Sód Na + żółte Wapń Ca 2+ ceglastoczerwone Bar Ba 2+ zielone Stront Sr 2+ karminowo czerwone Potas K + fioletowe Kationy grupy analityczne Podział na 5 grup analitycznych: Oparty na podobieństwie reakcji jakie te kationy dają z odczynnikami grupowymi: Grupa I HCl o stężeniu 2 mol/dm 3 Grupa II - H 2 S w środowisku kwaśnym (HCl o stężeniu 0,3 mol/dm 3 ) Grupa IIA Siarczki tych kationów są nierozpuszczalne w (NH 4 ) 2 S 2 i KOH Grupa IIB Siarczki tych kationów są rozpuszczalne w (NH 4 ) 2 S 2 i KOH 4

Kationy grupy analityczne Grupa IIA - Cu 2+ (miedź(ii)), Hg 2+ (rtęć(ii)), Pb 2+ (ołów(ii)) w rozcieńczonych roztworach, Cd 2+ (kadm(ii)) i Bi 3+ (bizmut(iii)). Grupa IIB - Sn 2+ (cyna (II)), Sn 4+ (cyna(iv)), Sb 3+ (antymon(iii)), Sb 5+ (antymon(v)), As 3+ (arsen(iii)) i As 5+ (arsen(v)). Grupa IIIA - Cr 3+ (chrom(iii)), Al 3+ (glin), Fe 2+ (żelazo(ii)) i Fe 3+ (żelazo(iii)). Grupa IIIB - Mn 2+ (mangan(ii)), Zn 2+ (cynk), Co 2+ (kobalt(ii)) i Ni 2+ (nikiel(ii)). Kationy grupy analityczne Podział na 5 grup analitycznych: Oparty na podobieństwie reakcji jakie te kationy dają z odczynnikami grupowymi: Grupa III Grupa IIIA NH 3 (aq) w obecności NH 4 Cl (słabo alkaliczny bufor amonowy) Grupa IIIB (NH 4 ) 2 S w obecności buforu amonowego Grupa IV (NH 4 ) 2 CO 3 w obecności buforu amonowego Grupa V nie posiada odczynnika grupowego 5

Kationy grupy analityczne Grupa IIA - Cu 2+ (miedź(ii)), Hg 2+ (rtęć(ii)), Pb 2+ (ołów(ii)) w rozcieńczonych roztworach, Cd 2+ (kadm(ii)) i Bi 3+ (bizmut(iii)). Grupa IIB - Sn 2+ (cyna (II)), Sn 4+ (cyna(iv)), Sb 3+ (antymon(iii)), Sb 5+ (antymon(v)), As 3+ (arsen(iii)) i As 5+ (arsen(v)). Grupa IIIA - Cr 3+ (chrom(iii)), Al 3+ (glin), Fe 2+ (żelazo(ii)) i Fe 3+ (żelazo(iii)). Grupa IIIB - Mn 2+ (mangan(ii)), Zn 2+ (cynk), Co 2+ (kobalt(ii)) i Ni 2+ (nikiel(ii)). Aniony grupy analityczne Podział oparty na różnicach w zachowaniu się anionów względem jonów Ag + i Ba 2+ Używamy roztworów AgNO 3 i BaCl 2 Przynależność anionu do grupy analitycznej stwierdza się zawsze na podstawie: reakcji z obydwoma odczynnikami sprawdzenia rozpuszczalności ewentualnych osadów w HNO 3 o stężeniu 1 mol/dm 3. Wszystkie reakcje grupowe dają podstawę do właściwej klasyfikacji anionów. 6

Aniony grupy analityczne Grupa I z AgNO 3 dają białe lub żółte osady nierozpuszczalne w HNO 3 : Cl chlorkowy, Br bromkowy, I jodkowy Grupa II z AgNO 3 dają czarne lub białe osady rozpuszczalne w HNO 3 (na gorąco): S 2 siarczkowy, CH 3 COO octanowy Grupa III z AgNO 3 i BaCl 2 dają białe osady rozpuszczalne w HNO 3 : CO 3 2 węglanowy, (COO) 2 2 szczawianowy Grupa IV z AgNO 3 dają osady barwne rozp. W HNO 3 a z BaCl 2 osady rozpuszczalne w HNO 3 : PO 4 3 ortofosforanowy(v), CrO 4 2 chromianowy(vi), Cr 2 O 7 2 dichromianowy(vi) Grupa V brak reakcji charakterystycznej z AgNO 3 i BaCl 2 : NO 3 azotanowy(v), MnO 4 manganianowy(vii) Grupa VI z BaCl 2 dają osady nierozpuszczalne w HNO 3 : SO 4 2 siarczanowy(vi) Aniony grupy analityczne 7

Analiza systematyczna kationów Do analizy pobieramy część otrzymanej próbki. Dodajemy odczynnik grupowy HCl przez co stwierdzamy, czy w otrzymanej próbce znajdują się jony z I grupy analitycznej widoczny osad. Brak osadu świadczy o tym, że w próbce mogą się znajdować kationy grupy II-V. Jeżeli nie powstanie osad do próbki podajemy odczynnik grupowy H 2 S. Powstający osad czarny, brązowy lub żółtyświadczy o obecności w próbie kationów Grupy IIA i IIB. Brak osadu możliwe, że są tam kationy grupy III-V. Po oznaczeniu grupy analitycznej jony wykrywamy reakcjami charakterystycznymi. Reakcje charakterystyczne kationów grupy I 8

Reakcje charakterystyczne kationów grupy IIa Reakcje charakterystyczne kationów grupy IIB 9

Analiza systematyczna kationów Do analizy pobieramy część otrzymanej próbki. Dodajemy odczynnik grupowy bufor amonowy (NH 3(aq) + NH 4 Cl) przez co stwierdzamy, czy w otrzymanej próbce znajdują się jony z grupy IIIA widoczny brązowy, lub zielony osad. Brak osadu świadczy o tym, że w próbce mogą się znajdować kationy grupy IIIB-V. Jeżeli nie powstanie osad do próbki podajemy odczynnik grupowy (NH 4 ) 2 S (bufor amonowy (NH 3(aq) + NH 4 Cl). Powstający osad bladoróżowy lub czarny, świadczy o obecności w próbie kationów Grupy IIIB. Brak osadu możliwe, że są tam kationy grupy III-V. Po oznaczeniu grupy analitycznej jony wykrywamy reakcjami charakterystycznymi. Reakcje charakterystyczne kationów grupy IIIA 10

Reakcje charakterystyczne kationów grupy IIIB Analiza systematyczna kationów Do analizy pobieramy część otrzymanej próbki. Dodajemy odczynnik grupowy (NH 4 ) 2 CO 3 (bufor amonowy NH 3(aq) + NH 4 Cl) przez co stwierdzamy, czy w otrzymanej próbce znajdują się jony z grupy IV widoczny osad. Brak osadu świadczy o tym, że w próbce mogą się znajdować kationy grupy V. Po oznaczeniu grupy analitycznej jony wykrywamy reakcjami charakterystycznymi. 11

Reakcje charakterystyczne kationów grupy IV Reakcje charakterystyczne kationów grupy V 12