REAKCJE CHEMICZNE KATIONÓW I ANIONÓW 24.V.1999
Ćwiczenie 1
Mieszanina Ca2+ i Ag+
Ca2+ + HCl ® brak
Ag+ + HCl ® AgCl ¯ + H+
Wytrąca się osad AgCl, a w roztworze pozostają jony Ca+2, które można wykryć strącając osady:
Ca+2 + Na2CO3 ® CaCO3 ¯ + 2 Na+
Ca+2 + H2SO4 ® CaSO4 ¯ + 2 H+
Ca+2 + Na2C2O4 ® CaC2O4 + 2 Na+
Osad AgCl rozpuszcza się w amoniaku, tworzy się rozpuszczalny kompleks:
AgCl + 2 NH4OH ® [Ag(NH3)2]Cl + 2 H2O
Dodając do roztworu kwasu solnego ponownie wytrąca się osad AgCl:
[Ag(NH3)2]Cl + 2 HCl ® AgCl ¯ + 2 NH4Cl
Ćwiczenie 2
Mieszanina Mg2+ i Pb2+
Mg2+ + K2CrO4 ® brak
Pb2+ + K2CrO4 ® PbCrO4 ¯ + 2 K+
Wytrąca się osad PbCrO4, a w roztworze pozostają jony Mg+2, które można wykryć strącając osady:
Mg2+ + NaOH ® Mg(OH)2 ¯ + 2 Na+
3 Mg2+ + 2 Na2HPO4 ® Mg3(PO4)2 ¯ + 4 Na+ + 2 H+
Mg2+ + Na2CO3 ® MgCO3 ¯ + 2 Na+
Ponieważ ołów jest amfoterem, osad PbCrO4 roztwarza się zarówno w NaOH jak i w HNO3 :
PbCrO4 + 2 HNO3 ® Pb(NO3)2 + 2 H+ + CrO42-
Ćwiczenie 3
Mieszanina Sr2+ i Mn2+
Sr2+ + Na2S ® brak
Mn2+ + Na2S ® MnS ¯ + S2-
Wytrąca się osad MnS, a w roztworze pozostają jony Sr2+ , które można wykryć strącając osady:
Sr2+ + H2SO4 ® SrSO4 ¯ + 2 H+
Sr2+ + (NH4)2C2O4 ® SrC2O4 ¯ + 2 NH4+
Sr2+ + Na2CO3 ® SrCO3 ¯ + 2 Na+
Osad MnS rozpuszcza się w kwasie solnym lub octowym, ponieważ są to mocniejsze kwasy niż kwas siarkowodorowy:
MnS + 2 HCl ® MnCl2 + H2S
MnS + 2 CH3COOH ® Mn(CH3COO)2 + H2S
Ćwiczenie 4
Mieszanina Zn2+ i Ba2+
Zn2+ + H2SO4 ® brak
Ba2+ + H2SO4 ® BaSO4 ¯ + 2 H+
Wytrąca się osad BaSO4, a w roztworze pozostają jony Zn2+ , które można wykryć strącając osady:
Zn2+ + Na2S ® ZnS + 2 Na+
Zn2+ + 2 NaOH ® Zn(OH)2 ¯ + 2 Na+
Zn2+ + 2 Na2HPO4 ® Zn3(PO4)2 ¯ + 4 Na+ + 2 H+
Osad BaSO4 nie rozpuszcza się w stężonych kwasach HCl, HNO3, H2SO4 .
Ćwiczenie 5
Mieszanina Cd2+ i Cu2+
Do roztworu dodać amoniaku do odczynu zasadowego, potem Na2S:
Cd2+ + Na2S ® CdS ¯ + 2 Na+
Cu2+ + Na2S ® CuS ¯ + 2 Na+
Do osadów dodać HCl:
CdS + 2 HCl ® CdCl2 + H2S
CuS + HCl ® brak
Osad CuS nie rozpuszcza się w HCl, ponieważ miedź jest metalem półszlachetnym.
Powstałe w roztworze jony Cd2+ można wykryć za pomocą Na2S:
Rozdział i wykrywanie kationów w roztworze wodnym
Mieszanina Ag+ , Hg22+ , Pb2+ , Fe3+ , Mn2+ , Cr3+
Hg22+ + 2 HCl ® Hg2Cl2 ¯ + 2 H+
Pb2+ + 2 HCl ® 2 PbCl2 ¯ + 2 H+
Fe3+ + HCl ® brak
Mn2+ + HCl ® brak
Cr3+ + HCl ® brak
Wytrącają się chlorki srebra, rtęci i ołowiu, a w przesączu pozostają kationy żelaza, manganu i chromu.
Badanie osadu
Do osadu dodać trochę wody, zagotować i przesączyć na gorąco. W przesączu znajdują się jony Pb2+ , ponieważ PbCl2 jest lepiej rozpuszczalny na gorąco. W przesączu można określić jony Pb2+ wytrącając osady:
Pb2+ + H2SO4 ® PbSO4 ¯ + 2 H+
Pb2+ + K2CrO7 ® PbCrO7 ¯ + 2 H+
Pozostały osad przemyć amoniakiem. Powstaje kompleks srebrowy rozpuszczalny w wodzie:
Rtęć pozostaje w osadzie w postaci mieszaniny HgNH2Cl + Hgmetal.
Badanie przesączu
Do przesączu dodać nadmiar NaOH:
Cr3+ + 3 NaOH ® Cr(OH)3 ¯ + 3 Na+
Fe...
kar_pio