Pobierz DWICZENIE nr 6 „Analiza jakościowa kationów IV i V grupy ... i więcej Notatki w PDF z Chemia tylko na Docsity!
LITERATURA:
1. Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna. T.1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. Wyd. 10. PWN, _Warszawa 2009
- Kocjan R.: Chemia analityczna. Analiza jakościowa. Analiza klasyczna; tom 1, Wyd.1 PZWL, Warszawa, 2000.
- Skrypt do dwiczeo z chemii ogólnej, nieorganicznej i analitycznej, Białystok 2010, pod redakcją E. Skrzydlewskiej.
- Szmal Z., Lipiec T.: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. Wyd. VII poprawione i unowocześnione_ PZWL, Warszawa, 1997.
Celem dwiczenia jest poznanie warunków strącania kationów grup IV - V
oraz opanowanie umiejętności przeprowadzenia analizy systematycznej
mieszaniny kationów tych grup.
ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCEGO NA DWICZENIE:
_1. Znajomośd warunków strącania osadów kationów grupy IV z odczynnikiem grupowym.
- Umiejętnośd zapisywania równao reakcji chemicznych charakterystycznych dla kationów grup IV - V i reakcji_ rozpuszczania trudno rozpuszczalnych osadów powstałych w wyniku w/w reakcji w dobrze rozpuszczalne _sole.
- Znajomośd poszczególnych etapów rozdzielania mieszaniny kationów grup IV - V wraz ze znajomością_ _równao reakcji chemicznych i efektów zachodzących reakcji.
- Znajomośd obliczeo chemicznych – pH słabych elektrolitów.
- Zagadnienia z wykładów poprzedzających dwiczenie._
DWICZENIE nr 6
„Analiza jakościowa kationów IV i V grupy analitycznej oraz mieszaniny
kationów IV i V grupy analitycznej”
I. CZĘŚĆ WPROWADZAJĄCA
Odczynnikiem grupowym IV grupy jest węglan amonu, który w obecności amoniaku i chlorku amonu wytrąca z roztworów tych kationów białe osady węglanów nierozpuszczalne w wodzie a rozpuszczalne w rozcieńczonych kwasach. Natomiast chlorki i siarczki kationów IV grupy dobrze rozpuszczają się w wodzie.
Węglan amonu jako sól słabej zasady i słabego kwasu ulega hydrolizie. W roztworze wodnym obok jonów węglanowych występują jony wodorowęglanowe:
NH 4 +^ + CO 23 –^ + H 2 O NH 3 ∙ H 2 O + HCO 3 –
Obecność jonów HCO 3 jest niekorzystna, gdyż utrudnia strącanie węglanów. W obecności amoniaku
równowaga reakcji hydrolizy ulega przesunięciu w lewo w kierunku powstawania jonów węglanowych. Jednocześnie stężenie jonów węglanowych nie powinno być zbyt duże aby nie spowodowało strącenia zasadowego węglanu magnezu, do roztworu dodaje się chlorek amonu, który obniża stężenie jonów węglanowych.
Obecność w roztworze jonów NH 4 (dodatek NH 4 Cl) obniża stężenie jonów węglanowych i
wodorotlenowych, wzrost stężenia których jest niekorzystny ze względu na możliwość częściowego wydzielania 4MgCO 3 ·Mg(OH) 2 . Dzięki dodaniu NH 4 Cl zasadowy węglan magnezu nie strąca się z roztworu, gdyż nie zostaje przekroczona wartość jego iloczynu rozpuszczalności.
Wodny roztwór węglanu amonu powstaje z mieszaniny wodorowęglanu amonu NH 4 HCO 3 i karbaminianu amonu NH 2 COONH 4. Dlatego też strącanie węglanów należy przeprowadzać w temperaturze około 70^0 C. Podczas ogrzewania związki te w obecności amoniaku przechodzą w obojętny węglan:
NH 4 HCO 3 + NH 3 · H 2 O
(NH 4 ) 2 CO 3 + H 2 O
NH 2 COONH 4 + H 2 O
(NH 4 ) 2 CO 3
Kationy IV grupy: Ca2+, Sr2+, Ba2+
Kationy tej grupy są bezbarwne.
Odczynnik grupowy: (NH 4 ) 2 CO 3 w środowisku zasadowym
Właściwości redoks: metaliczny wapń jest silnym reduktorem; jon Ca2+^ (bardzo słaby utleniacz) można zredukować do wolnego Ca podczas elektrolizy
Właściwości kwasowo-zasadowe: roztwór wodorotlenku wapnia jest dość silną zasadą, słabsza od Ba(OH) 2 , rozpuszczalność Ca(OH) 2 w wodzie jest gorsza niż wodorotlenków baru i strontu
Reakcje charakterystyczne jonu Ca2+^ [0,1M CaCl 2 ]
Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji
(NH 4 ) 2 CO 3 (odczynnik grupowy) 1M + NH 3 aq.+ NH 4 Cl 2M
Ca2+^ + CO 32 CaCO 3 biały bezpostaciowy osad węglanu wapnia, który przy ogrzewaniu przechodzi w krystaliczny
HCl 2M CaCO 3 + 2H+^ Ca2+^ + CO 2 + H 2 O ^ rozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach rozpuszczalny w wodzie ze wszystkich węglanów wapniowców^ mineralnych; najtrudniej
(NH 4 ) 2 C 2 O 4 0,5M
(szczawian amonu) Ca
2+ + C
2 O 4
2 CaC 2 O 4
biały osad szczawianu wapnia CaC 2 O 4 ; rozpuszczalny w kwasach mineralnych nie rozpuszcza się w 6M CH 3 COOH, nawet po ogrzaniu (w odróżnieniu do BaC 2 O 4 )
K 2 Cr 2 O 7 lub K 2 CrO 4 0,5M +CH 3 COONa 1M
reakcja nie zachodzi ( w odróżnieniu od jonów baru )
H 2 SO 4 stęż. Ca2+^ + SO 42 CaSO 4 *^
strąca się biały osad siarczanu wapnia,; najłatwiej rozpuszczalny ze wszystkich siarczanów wapniowców; rozpuszczalny w kwasach mineralnych, w kwasie octowym
(NH 4 ) 2 SO 4 stęż. (^) CaSO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 2 NH 4 + Ca(SO 4 )^22 rozpuszczalny w gorącym stężonym (NH 4 ) 2 SO 4 z utworzeniem jonu kompleksowego (w odróżnieniu od BaSO 4 ) pręcik platynowy płomień palnika barwi się na kolor ceglastoczerwony
K 2 HPO 4 0,5M Ca2+^ + HPO 42 CaHPO 4 ^ biały^ kłaczkowaty osad wodorofosforanu (V) wapnia (środowisko obojętne) rozpuszczalny w kwasach; w obecności NH 3 aq wytrąca się Ca 3 (PO 4 ) 2 rozpuszczalny w kwasach mineralnych, nierozpuszczalny w kwasie octowym
- w celu całkowitego zajścia reakcji należy potrzeć bagietą ściankę probówki
BAR ( Barium ) Ba
srebrzysty metal, ciągliwy i kowalny; ogrzewany zapala się jaskrawym płomieniem; tworzy tlenek BaO i ditlenek BaO 2
Reakcje metalicznego baru
Odczynnik Efekt działania odczynnika Równanie reakcji
woda o temp. 25 oC bar rozkłada wodę energicznie* Ba + 2H 2 O Ba(OH) 2 + H 2 kwas solny (rozcieńczony) roztwarza bardzo energicznie (^) Ba + 2HCl BaCl 2 + H 2 kwas azotowy (V) (rozcieńczony) roztwarza bardzo energicznie (^) Ba + 2HNO 3 Ba(NO 3 ) 2 + H 2 kwas siarkowy (VI) (rozcieńczony) brak reakcji**
- wydziela wodór z wody, a także z alkoholu (odróżnienie od wapnia) ** tworzący się na powierzchni baru nierozpuszczalny BaSO 4 zabezpiecza metal przed rozpuszczaniem
Związki baru
stopień utlenienia: +2; liczba koordynacyjna w związkach kompleksowych: 6 w roztworach występuje bezbarwny jon baru (II) – Ba2+
Rozpuszczalność związków baru: dobrze rozpuszczalne: chlorek – BaCl 2 , azotan (V) – Ba(NO 3 ) 2 , bromek – BaBr 2 , octan – Ba(CH 3 COO) 2 , tiocyjanian – Ba(SCN) 2 , jodek – BaI 2 ; wszystkie dobrze rozpuszczalne związki baru mają właściwości trujące umiarkowanie rozpuszczalne: wodorotlenek – Ba(OH) 2 (wodny roztwór tzw. woda barytowa) trudno rozpuszczalne: siarczan (V) – BaSO 4 , chromian – BaCrO 4 , szczawian – BaC 2 O 4 , ortofosforan (V) – Ba 3 (PO 4 ) 2 , siarczan (IV) – BaSO 3 , tiosiarczan – BaS 2 O 3 Przykłady kompleksów: jony Ba (II) nie tworzą trwałych kompleksów, które miałyby znaczenie w analizie jakościowej
Właściwości redoks: metaliczny bar jest silnym reduktorem; jony Ba2+^ (bardzo słaby utleniacz) można zredukować do wolnego Ba tylko pod wpływem najsilniejszych środków, np. podczas elektrolizy
Właściwości kwasowo-zasadowe: wodorotlenek baru jest silną zasadą (mocniejsza od Sr(OH) 2 , słabsza od KOH); w wodzie Ba(OH) 2 rozpuszcza się lepiej niż wodorotlenki strontu, wapnia i magnezu
Odczynnik Ca
2+
Ba
2+
(NH 4 ) 2 CO 3 CaCO 3
biały
BaCO 3
biały
Na 2 CO 3 CaCO 3
biały
BaCO 3
biały
(NH 4 ) 2 C 2 O 4 CaC 2 O 4
biały nierozp. w 6M CH 3 COOH
BaC 2 O 4
biały rozp. w 6M CH 3 COOH
K 2 CrO 4 lub K 2 Cr 2 O 7 ^ BaCrO 4
żółty
Na 2 HPO 4 CaHPO 4
biały
BaHPO 4
biały
H 2 SO 4 lub Na 2 SO 4
CaSO 4
biały rozp. w (NH 4 ) 2 SO 4 i CH 3 COOH
BaSO 4
biały nierozp. w kwasach i (NH 4 ) 2 SO 4
Zabarwienie płomienia ceglastoczerwone zielone
PORÓWNANIE PRODUKTÓW REAKCJI KATIONÓW IV GRUPY ANALITYCZNEJ
Do 2 ml próby pierwotnej dodad 2M NH 3 aq. do odczynu zasadowego, 0,5 ml roztworu 2M NH 4 Cl, następnie dodawad kroplami roztwór 1M (NH 4 ) 2 CO 3 do całkowitego strącenia osadu, ogrzad ciecz z osadem w temperaturze ok. 60oC w ciągu 5 min. Otrzymany osad 1 odsączyd. W roztworze mogą znajdowad się kationy V grupy
Osad 1 zawierający CaCO 3 , BaCO 3 przemyd dwukrotnie 2 ml gorącej wody zawierającej po 2 krople NH 4 Cl, NH 3 aq., (NH 4 ) 2 CO 3. Następnie osad rozpuścid na sączku w 2 ml gorącego 2M CH 3 COOH (przesącz zawracad kilkakrotnie do całkowitego rozpuszczenia osadu) - otrzymuje się przesącz
Przesącz 1 zadad 1 ml 1M CH 3 COONa, ogrzad do wrzenia, następnie dodawad 4-5 kropli 1M roztwór K 2 CrO 4. Jeżeli wytrąci się osad, dodawad K 2 CrO 4 do całkowitego strącania osadu i odsączyd. Otrzymuje się osad 2 i przesącz 2
Osad 2 - żółty osad BaCrO 4 świadczy o obecności
Ba
2+
Potwierdzenie obecności jonów Ba2+: osad BaCrO 4 przemyd 2 ml gorącej wody, a następnie rozpuścid w 1ml 2M HCl. Otrzymany po rozpuszczeniu roztwór zbadad pod kątem zabarwienia płomienia za pomocą platynowego pręcika - zielone zabarwienie płomienia świadczy o obecności Ba2+
do roztworu dodad 0,5ml 2M H 2 SO 4. Biały osad BaSO 4 świadczy o obecności Ba2+
Przesącz 2 zawierający Ca2+^ oraz CrO 42 (zobojętnid amoniakiem) zadad roztworem 1M Na 2 CO 3 do uzyskania całkowitego strącania osadu i odsączyd. Otrzymuje się osad 3 i przesącz 3 (odrzucid)
Osad 3 zawierający CaCO 3 przemyd 3 ml wody, a następnie rozpuścid na sączku w 1,5 ml gorącego 2M CH 3 COOH (przesącz zawrócid kilkakrotnie do całkowitego rozpuszczenia osadu). Otrzymuje się przesącz 4.
Przesącz 4 zawierający Ca2+ , zadad 1 ml roztworu 0,5M (NH 4 ) 2 C 2 O 4 oraz 2 ml stężonego amoniaku. Strącający się biały osad CaC 2 O 4 świadczy o obecności
Ca2+
Potwierdzenie obecności jonów Ca2+: w roztworze przesączu 4 zanurzyd pręcik platynowy i wprowadzid do utleniającej części płomienia, ceglastoczerwone zabarwienie płomienia świadczy o obecności Ca2+
Analiza mieszaniny kationów grupy IV (Ca
2+
, Ba
2+
Chlorki, węglany i siarczki sodu, potasu oraz amonu są rozpuszczalne w wodzie i dlatego nie
strącają się w żadnej innej grupie kationów. Wyjątek stanowi węglan magnezu MgCO 3 , który jakkolwiek
nie rozpuszcza się w wodzie, został również zaliczony do V grupy analitycznej, ponieważ w warunkach
strącania IV grupy nie zostaje wytrącony.
Metale tej grupy należą do pierwiastków bardzo reaktywnych. Są silnymi reduktorami. Grupa ta nie
posiada odczynnika grupowego, który by strącał wszystkie cztery należącej do niej kationy. W wykryciu
jonów Na+, K+, Mg2+, przeszkadzają kationy innych grup analitycznych, toteż wykrywa się je dopiero po
oddzieleniu kationów grup I-IV. W roztworach wodnych wszystkie kationy V grupy są bezbarwne z
wyjątkiem soli kwasów chromowych i manganowych. Związki sodu i potasu barwią płomień palnika.
W toku systematycznej analizy kationów obecność jonów NH 4 należy sprawdzić przed
przystąpieniem do analizy i ewentualnie usunąć. Następnie wykrywa się i usuwa magnez, po czym
przystępuje się do reakcji charakterystycznych na jony Na+^ i K+.
Kationy V grupy: Mg
2+
, K
+
, Na
+
, NH 4
+
Kationy tej grupy są bezbarwne.
Odczynnik grupowy: brak
MAGNEZ ( Magnesium ) Mg
srebrzystobiały metal, kowalny po ogrzaniu; na powietrzu pokrywa się warstwą zasadowych tlenków; spala się jaskrawym płomieniem, po czym powstaje MgO o charakterze zdecydowanie zasadowym
Reakcje metalicznego magnezu
Odczynnik Efekt działania odczynnika Równanie reakcji
woda (na gorąco) magnez rozkłada wodę bardzo wolno* Mg + 2H 2 O Mg(OH) 2 + H 2 kwas solny (rozcieńczony) roztwarza magnez energicznie (^) Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 kwas azotowy (V) (rozcieńczony) roztwarza magnez energicznie (^) Mg + 2HNO 3 Mg(NO 3 ) 2 + H 2 kwas siarkowy (VI) (rozcieńczony) roztwarza magnez energicznie Mg + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 kwas fluorowodorowy pasywacja** chlorek amonowy (stężony) roztwarza magnez (^) Mg + 2H 2 O + 2NH 4 Cl MgCl 2 + 2(NH 3 · H 2 O) + H 2
- rozkłada wodę w temperaturze powyżej 70oC tworząc słabo rozpuszczalny w wodzie MgO; szybszy rozkład przebiega w temperaturze 100oC ** tworzący się na powierzchni magnezu trudno rozpuszczalny MgF 2 zabezpiecza metal przed dalszym rozpuszczaniem
Związki magnezu
stopień utlenienia: +2; liczba koordynacyjna w związkach kompleksowych: 6 w roztworach występuje bezbarwny jon magnezu – Mg2+
Rozpuszczalność związków magnezu dobrze rozpuszczalne: chlorek – MgCl 2 , bromek – MgBr 2 , jodek – MgI 2 , azotan (V) – Mg(NO 3 ) 2 , octan – Mg(CH 3 COO) 2 , chromian (VI) – MgCrO 4 , siarczan (VI) – MgSO 4 , tiosiarczan – MgS 2 O 3 trudno rozpuszczalne: fosforan (V) amonu i magnezu – MgNH 4 PO 4 , wodorotlenek – Mg(OH) 2 , węglan – MgCO 3 , szczawian – MgC 2 O 4 Przykłady kompleksów: jony Mg nie tworzą trwałych kompleksów, które miałyby znaczenie w analizie jakościowej Właściwości redoks: Mg jest silnym reduktorem; redukuje powoli H+^ w wodzie, szybko w środowisku kwaśnym; wytrąca większość metali z roztworów ich soli (As, Sb, Sn, Cd); jony Mg2+^ można zredukować do wolnego Mg podczas elektrolizy.
Właściwości kwasowo-zasadowe: wodorotlenek magnezu jest słabszą zasadą niż Ca(OH) 2 , w wodzie rozpuszcza się słabiej od wodorotlenków wapnia, strontu i baru; wodorotlenki potasowców strącają Mg(OH) 2 z 0,1M roztworu soli magnezu w zakresie pH 9,5–10,9; w obecności soli amonowych osad wodorotlenku magnezu nie strąca się wskutek buforującego ich działania: NH 4 Cl + KOH NH 3 · H 2 O + KCl
POTAS ( Kalium ) K
srebrzystobiały, miękki metal, dający się kroić nożem; tworzy tlenek K 2 O; na powietrzu pokrywa się warstewką ditlenku dipotasu K 2 O 2 ; spalany w nadmiarze ditlenek potasu tworzy żółty ditlenek potasu KO 2
Reakcje metalicznego potasu
Odczynnik Efekt działania odczynnika Równanie reakcji woda (temp.25oC) potas rozkłada burzliwie wodę (z zapłonem) (^) 2K + 2H 2 O 2KOH + H 2 alkohol etylowy (temp.25oC) roztwarza potas (^) 2K + 2C 2 H 5 OH 2C 2 H 5 OK + H 2
Związki potasu
stopień utlenienia: +1 ; liczba koordynacyjna w związkach kompleksowych: 4 i 6 w roztworach występuje bezbarwny jon potasu – K+
Rozpuszczalność związków potasu: dobrze rozpuszczalne: (większość) m.in. chlorek – KCl, azotan (V) – KNO 3 , siarczan (VI) – K 2 SO 4 , węglan – K 2 CO 3 , szczawian – K 2 C 2 O 4 trudno rozpuszczalne: (bardzo nieliczne) wodorowinian – KHC 4 H 4 O 6 , heksanitrokobaltan (III) – K 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ], chloran (VII) – KClO 4 , heksachloroplatynian (IV) – K 2 [PtCl 6 ] Przykłady kompleksów: jony K+^ nie tworzą trwałych kompleksów, które miałyby znaczenie w analizie Właściwości redoks: metaliczny potas jest bardzo mocnym reduktorem i redukuje prawie wszystkie inne substancje; w roztworze wodnym jon K+^ można zredukować jedynie przez elektrolizę
Właściwości kwasowo-zasadowe: wodorotlenek potasu jest mocną zasadą, nieco mocniejszą niż wodorotlenek sodu; sole potasowe mocnych kwasów mają w roztworach wodnych odczyn obojętny
Reakcje charakterystyczne jonu K+^ [0,5M KCl]
Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji
Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] 0,1M [heksa(nitrito-O)kobaltan (III) sodu]
2K+^ + Na+^ + [Co(NO 2 ) 6 ]^3 - K 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ] *^ ^ żółty^ krystaliczny osad^ heksa(nitrito-O)kobaltanu (III)^ dipotasu i sodu (jon NH 4 +^ reaguje podobnie) w przypadku odczynu kwaśnego należy dodać octanu sodu; obecność zasad przeszkadza reakcji, gdyż rozkładają odczynnik z wydzieleniem ciemnobrunatnego Co(OH) 3 ; jodki i inne reduktory przeszkadzają reakcji osad rozpuszcza się w kwasach mineralnych
NaHC 4 H 4 O 6 0,5M (wodorowinian sodu)
- CH 3 COONa (5 kropli) 1 M
K+^ + HC 4 H 4 O 6 KHC 4 H 4 O 6 *^ ^ w krystaliczny osad wodorowinianu potasu^ środowisku^ obojętnym^ lub^ słabo^ kwaśnym^ powstaje^ biały dodanie CH 3 COONa zmniejsza stężenie H+^ i umożliwia wytrącanie osadu reakcja jest niezbyt czuła ze względu na łatwe tworzenie się roztworów przesyconych reakcję przeprowadza się w nieobecności jonów NH 4 , gdyż dają one podobną reakcję i wytrąci się NH 4 HC 4 H 4 O 6 osad rozpuszcza się w zasadach, kwasach i gorącej wodzie, a nawet w dużej ilości wody zimnej
pręcik platynowy ^ płomień palnika barwi się na kolor^ fioletowy
- w celu całkowitego zajścia reakcji należy potrzeć bagietą ściankę probówki, odstawić na pewien czas
Reakcje charakterystyczne jonu Na+^ [0,5M NaCl]
Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji K[Sb(OH) 6 ] 0,5M [heksahydroksoantymonian (V) potasu]
Na+^ + [Sb(OH) 6 ]-^ Na[Sb(OH) 6 ] *^ ^ w^ środowisku^ obojętnym^ lub^ słabo^ zasadowym^ z^ roztworów^ niezbyt rozcieńczonych strąca się biały krystaliczny osad heksahydroksoantymonianu (V) sodu; osad wytrąca się bardzo powoli; odczyn roztworu nie może być zbyt kwaśny (należy słabo zalkalizować wodorotlenkiem), gdyż następuje rozkład odczynnika; reakcja niezbyt czuła; jony NH 4 +, Mg2+^ i Ca2+^ przeszkadzają reakcji;
Mg(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 8 [octan uranylu i magnezu]
Na+^ + Mg(UO 2 ) 3 (CH 3 COOH) 8 + CH 3 COO-^ + 9H 2 O NaMg(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 9 ∙9H 2 O
w środowisku obojętnym lub lekko kwaśnym (zakwaszonym kwasem octowym) strąca się żółty krystaliczny osad octanu uranylu, magnezu i sodu
pręcik platynowy ^ płomień palnika barwi na kolor^ żółty
- w celu całkowitego zajścia reakcji potrzeć bagietką o ściany probówki
Jon amonowy ( Ammonium ) NH 4
jon amonowy jest złożonym kationem, który tworzy się w reakcji cząsteczki amoniaku z jonem wodorowym NH 3 + H+^ NH 4
Związki jonu amonowego
stopień utlenienia jonu: +1; w przyrodzie sole amonu nie występują; w wodzie są dobrze rozpuszczalne, prażone rozkładają się, w roztworach wodnych występuje bezbarwny jon amonu – NH 4
Rozpuszczalność związków amonowych rozpuszczalność soli amonu jest zbliżona do rozpuszczalności soli potasu dobrze rozpuszczalne: (większość soli amonowych) m.in. chlorek – NH 4 Cl, azotan (V) – NH 4 NO 3 , siarczan (VI) – (NH 4 ) 2 SO 4 , węglan – (NH 4 ) 2 CO 3 , szczawian – (NH 4 ) 2 C 2 O 4 trudno rozpuszczalne: (nieliczne) m.in. wodorowinian – NH 4 HC 4 H 4 O 6 , heksanitrokobaltan (III) – (NH 4 ) 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ], heksachloroplatynian (IV) – (NH 4 ) 2 [PtCl 6 ]
Przykłady kompleksów:
jon NH 4 nie tworzy trwałych kompleksów, które miałyby znaczenie w analizie jakościowej; istnieją natomiast liczne związki kompleksowe z NH 3
(stabilizowane przez dodatek soli amonowych), które ulegają rozkładowi w środowisku kwaśnym
Właściwości redoks:
jon NH 4 podczas reakcji wykorzystywanych w toku jego rozdzielania i identyfikacji nie zmienia swojego stopnia utleniania; natomiast w innych warunkach
ulega on działaniu silnych utleniaczy, które rozkładają go do wolnego azotu N 2 lub azotanu (V)
Właściwości kwasowo-zasadowe: NH 3 · H 2 O jest słabą zasadą; sole amonowe mocnych kwasów mają w roztworach wodnych odczyn słabo kwaśny, co jest wynikiem ich hydrolizy
Rozkład soli amonowych na drodze suchej:
(NH 4 ) 2 CO 3 2NH 3 + CO 2 + H 2 O NH 4 NO 3 N 2 O + 2H 2 O NH 4 NO 2 N 2 + 2H 2 O 3(NH 4 ) 2 SO 4 N 2 + 4NH 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
Odczynnik Mg2+^ K+^ Na+^ NH 4 +
NH 3 aq. Mg(OH) 2 * biały
NaOH Mg(OH) 2 biały
NH 3
po ogrzewaniu
Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] K 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ] żółty krystaliczny
(NH 4 ) 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ] żółty krystaliczny
K[Sb(OH) 6 ] Mg[Sb(OH) 6 ] 2 biały krystaliczny
Na[Sb(OH) 6 ] biały krystaliczny
H[Sb(OH) 6 ] biały bezpostaciowy
NaHC 4 H 4 O 6
KHC 4 H 4 O 6
biały krystaliczny
NH 4 HC 4 H 4 O 6
biały krystaliczny odczynnik Nesslera {K 2 [HgI 4 ] + KOH}
[OHg 2 NH 2 ]I czerwonobrunatny
Mg(UO 2 ) 3 · (CH 3 COO) 8 NaMg(UO 2 ) 3 · (CH 3 COO) 9 · 9H 2 O żółty krystaliczny
(NH 4 ) 2 CO 3 * lub Na 2 CO 3 4MgCO 3 · Mg(OH) 2 biały
C 9 H 6 NOH
[8-hydroksychinolina]
(C 9 H 6 NO) 2 Mg zielonożółty krystaliczny
(NH 4 ) 2 C 2 O 4
MgC 2 O 4 biały
Na 2 HPO 4 ** Mg(NH 4 )PO 4 biały
Zabarwienie płomienia (^) fioletowe żółte (^)
- strącenie niecałkowicie ** reakcja w obecności NH 3 i wobec NH 4 Cl; z roztworów obojętnych wytrąca się biały kłaczkowaty osad wodorofosforanu magnezu MgHPO 4
PORÓWNANIE PRODUKTÓW REAKCJI KATIONÓW V GRUPY
Przed przystąpieniem do rozdzielenia kationów z próbki pobrad 1 ml roztworu, zadad 2M NaOH, ogrzad do wrzenia, a uchodzące gazy zbadad na obecnośd amoniaku: a) zwilżonym wodą papierkiem wskaźnikowym (odczyn zasadowy wskazuje na obecnośd jonu NH 4 +) b) bibułą nasyconą Hg 2 (NO 3 ) 2 (czernienie bibuły wskazuje na obecnośd jonu NH 4 +) c) zapach (zapach amoniaku wskazuje na obecnośd jonu NH 4 +)
2ml roztworu próby pierwotnej zawierający Mg2+, K+, Na+^ NH 4 +^ przenieśd do parowniczki, odparowad do sucha, a następnie prażyd do całkowitego rozkładu soli amonowych (do zaniku białych dymów). Pozostałośd rozpuścid w 2 ml wody z dodatkiem 0,5ml 2M HCl. W razie obecności Mg2+^ do roztworu dodaje się 0,2M Ba(OH) 2. Powstający osad 1 Mg(OH) 2 odsącza się, a przesącz 1 odparowuje do sucha, pozostałośd zwilża 2M H 2 SO 4 i odparowuje jego nadmiar, dodaje się gorącej wody. Odsączyd, osad 2 BaSO 4 – odrzucid. Przesącz 2 rozdziela się do 2 probówek.
1 Do przesączu 2 dodad 1 ml 1M CH 3 COONa oraz 1 ml 0,1M Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] Strącający się żółty osad K 2 Na[Co(NO 2 ) 6 ] świadczy o obecności
K+
Do przesączu 2 dodad 1 ml 0,5M KSb(OH) 6 ]. Strącający się biały osad Na[Sb(OH) 6 ] świadczy o obecności
Na+
- w celu całkowitego zajścia reakcji potrzed bagietką o ściany probówki
Analiza mieszaniny kationów grupy V (Mg
2+
, K
+
, Na
+
, NH 4
+
