Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Общая характеристика катионов второй аналитической группы



 

Степень окисления

Все металлы, образующие катионы этой группы, являются S-элементами второй группы IIСМ (ns2) и образуют соединении со степенью окисления +2 В окислительно-восстановительных процессах не участвуют.

 

Свойства гидроксидов

Гидроксиды этих элементов Ca(ОН)2, Sr(ОН)2, Ba(OH)2 являются сильными основаниями, в воде растворимость их увеличивается от Ca(OH)2 к Ba(OH)2 Получить их можно непосредственным растворением в воде оксидов или самих металлов

Гидролиз солей

Поскольку основные свойства здесь выражены сильно, соли металлов II группы, образованные сильными кислотами, не подвергаются гидролизу и имеют в растворе реакцию, близкую к нейтральной (pH=6). Следовательно, гидролизу могут подвергаться только растворы солей слабых кислот, которые имеют щелочную реакцию

 

Комплексообразование

Катионы Ca2+, Sr2+ Ba2+ как типичные S-элементы не образуют устойчивых комплексов.

Окраска соединений

Ионы Ca2+ ,Sr2+, Ba2+ имеют законченные 8-электронные оболочки. В водных растворах эти ионы бесцветны.

 

Ход работы

Общие реакции на катионы II группы

Задание 1. Проделать реакции катионов с веществами, представленными в табл. 2. Записать уравнения реакций.

Табл. 2

Реактив Катионы
Са2+ Sr2+ Ва2+
1.Н2S04 CaS04 Sr S04 белый Ва S04 белый
2.Na2СОз СаС03 SrС03 белый ВаС03 белый
3. K2CrO4, (рН=7) - SrCrO4 желтый ВаCrO4 желтый
4. K2CrO4+ СН3СООNa - - Ва CrO4 желтый

Задание 2. Реакции обнаружения катионов второй группы

 

Опыт 1. Обнаружение ионов

 

К 2-3 каплям растворимой соли бария прилить 3-4 капли раствора

К2Cr2 О7. Реакцию проводят в присутствии ацетата натрия СН3СООNa Эта реакция используется не только для открытия ионов бария, но и для отделения его от ионов кальция и стронция.

 

2ВаС122Сг2O7 + Н20 ↔2ВаСCrO4 + 2КС1 + 2НС1

желтый

2Ва2+ + Сг2O72-2O ↔ 2ВаСгО4 + 2H+

 

Бихромат калия образует с ионом Ва2+ жёлтый осадок BaCrO4, а не ВаСr2О7 как можно было бы ожидать. Растворимость хромата бария меньше, чем бихромата бария (ПР ВаCrO4=1,8*10-14,ПР ВаСг2О7=1,2* 10-9,)поэтому концентрация ионов имеющихся в растворе достаточна, чтобы образовался именно ВаCrO4

 

Сr2О72-2O ↔ 2Сг2O42-+2H+,

 

Полнее реакция осаждения хромата бария идёт в присутствии избытка ацетата натрия, понижающего концентрацию образующих катионов водорода с образованием слабой кислоты СН3СООН:



СH3CОО¯ - Н+ =СH3СООН

Избыток СН3СООNa создаёт ацетатную буферную т.е. смесь, поддерживающую значение рH=5 в течении всего времени проведения реакции..

Нейтрализовать ионы водорода щелочью нельзя, так как при больших значениях pH выпадает жёлтый осадок хромата стронция и реакция становится не специфичной.

 

Опыт 2. Обнаружение ионов

 

Микрокристаллоскопическая реакции. С помощью этой реакции можно открыть ионы кальция в присутствии небольших количеств других ионов 1 каплю раствора соли кальция нанести на предметное стекло и добавить 1 каплю H24 2H и слегка подсушить на воздухе так, чтобы подсох только край капли. Образующиеся кристаллы гипса CaSO4*2Н20 имеют игольчатую форму (напоминающую снежинки) при рассмотрении под микроскопом (В Н. Алексеев, с. 196, 1973). Открытию иона кальция может помешать большая концентрация ионов Ba2+.

Опыт 3 . Обнаружение ионов

 

К двум каплям соли стронция прилить 2-3 капли раствора (NH4)2SO4 В результате реакции выпадает белый осадок SrSO4

Sr(NO3)2+(NH4)2SO4 SrSO4 +2NH4NO3

 

Обнаружению ионов Sr2+ мешают ионы Са2+ и Ba2+.

 

Метод выщелачивания. В ходе анализа вторую группу катионов выделяют в виде соответствующих сульфатов, а так как они не растворяются в кислотах, их сначала переводят в карбонаты выщелачиванием. Метод выщелачивания заключается в следующем: к осадку сульфатов добавляют сухую соду Na2СОз (1,5 микрошпателя) и 2 мл воды, раствор тщательно перемешивают, кипятят в течение 5-6 минут, затем центрифугируют. Центрифуга выливают, а к осадку опять добавляют Na2СО3 и воду, греют и центрифугируют. Процесс, протекает по схеме



MeSO4 + СО32- =MeCO3 + SO4

осадок избыток осадок

Повторить операцию 2-3 раза, осадок промывают от ионов SO4 водой и растворяют в уксусной кислоте:

 

CO2

MeCO3+2CH3COOH Me(CH3COO)2+H2CO3

H2O

 

Если осадок плохо отмыт от ионов SO4, то при растворении в уксусной кислоте снова выпадет осадок ВаSO4 (в первую очередь), т.к. чаще всего BaSO4 полностью не превращается в карбонат, поэтому небольшая часть осадка его может остаться . Проверить, отмыт ли осадок от ионов SO4, можно так: к 2-3 каплям промывной воды добавить 2н НС1 до pН<7 и ВаС12. Если после этого выпадает осадок, то промыть ещё раз . После полного отмывания осадка от ионов SO42-растворить его в уксусной кислоте.

Контрольные вопросы:

1.Написать реакции действия группового реагента на катионы II группы. Какой ион может остаться в растворе .

2. Написать реакции действия карбоната натрия на катионы II группы.

3. Написать реакцию взаимодействия хлорида бария с бихроматом калия. Для чего реакцию проводят в присутствии ацетата натрия .

4. При действии бихромата калия на нейтральный раствор смеси катионов II группы не выпадает жёлтый осадок. Какого иона нет в смеси .

5. При добавлении гипсовой воды; к смеси катионов II группы осадок не выпадает. Каких ионов нет в смеси?

Лабораторная работа № 4

 

РЕАКЦИИ И АНАЛИЗ ТРЕТЬЕЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ КАТИОНОВ

Содержание работы

Целью работы является изучение реакций обнаружения катионов третьей аналитической группы . Совершенствование практических навыков выполнения аналитических реакций.

 

В третью, амфолитную, группу катионов входят ионы А13+ Сr3+. Zn +2 . а также Sn2+ Sn4+, As3+, Аs5+ которые не рассматриваются.

Групповым реагентом является избыток раствора щёлочи, при действии которого образуются растворимые в воде алюминат, хромит и цинхат, гак хак гидроксиды этих элементов амфотерны

 

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!