Химико-аналитические
свойства ионов p-элементов
Ионы
р-элементов IIIА группы
Реакции
обнаружения ионов алюминия Al3+
Действие
группового реагента (NH4)2S. Из водного раствора сульфид
аммония осаждает катион алюминия Al3+ в виде гидроксида
Аl(ОН)3 за счет гидролиза:
2АlС13 + 3(NH4)2S
+ бН2О = 2Аl(ОН)3 + 6NH4C1 + ЗН2S,
2Al3+ + 3S2- + 6Н2O = 2Аl(ОН)3 + 3H2S.
Действие NaOH
(в избытке) и NH4C1. Кристаллический хлорид аммония NH4C1
или насыщенный раствор этой соли, взятый в избытке, осаждает А1(ОН)3
из щелочного раствора, содержащего гидроксокомплекс (гидроксокомплекс
получается при прибавлении раствора щелочи к раствору соли Аl3+ до
полного растворения выпадающего осадка):
АlС13 + 6NaOH = Na3[Al(OH)6]
+ 3NaCl,
Na3[Al(OH)6]
+ 3NH4C1 = А1(ОН)3 + 3NaCl + 3NH3 + ЗН2О.
При этом Аl(ОН)3
в присутствии NH4C1 не растворяется, так как КS°
(А1(ОН)з) — величина сравнительно небольшая.
ИОНЫ
р-ЭЛЕМЕНТОВ IVA ГРУППЫ
Реакции
обнаружения ионов свинца Рb2+
Действие
группового реагента НС1. При действии соляной кислоты на ионы Рb2+
образуется белый осадок хлорида свинца, растворяющийся при нагревании в воде:
Рb(NО3)2
+ 2НС1 = PbCl2 + 2HNO3,
Рb2+
+ 2С1- = РbСl2.
Действие йодида
калия KI. Йодид калия KI образует с раствором солей свинца желтый осадок РbI2:
Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2
+ 2KNO3.
Осадок
растворяется при нагревании в воде и 2 М растворе уксусной кислоты. При
медленном охлаждении раствора выпадают характерные золотистые чешуйки
кристаллов PbI2. Медленное охлаждение благоприятствует росту крупных
кристаллов.
Реакции
обнаружения карбонат-ионов СО32-
Действие
группового реагента BaCl2. При действии хлорида 6aрия на ионы СО32-
образуется белый осадок карбоната бария, растворяющийся в кислотах с бурным
выделением углекислого газа:
Na2CO3 + BaCl2 = ВаСО3 +
2NaCl,
СО32-
+ Ва2+ = ВаСО3.
Действие
соляной кислоты НС1. Важнейшей реакцией на карбонат-ион является реакция
разложения карбонатов сильными кислотами. При этом с шипением выделяются
пузырьки диоксида углерода:
Na2CO3 + 2НС1 = 2NaCl + Н2O + CO2.
Ионы
р-элементов VA группы
Реакция
обнаружения ионов аммония NH4+
Гидроксиды
щелочных металлов выделяют из растворов солей аммония газообразный аммиак,
который окрашивает влажную красную лакмусовую бумагу в синий цвет:
NH4C1 + NaOH = NH3 + NaCI + Н2O.
Реакция
обнаружения нитрат-ионов NO3-
Раствор
дифениламина (C6H5)2NH в концентрированной серной кислоте дает с
нитрат-ионом интенсивно-синее окрашивание вследствие окисления дифениламина
образующейся азотной кислотой.
Реакции
обнаружения нитрит-ионов NO2-
Действие серной
кислоты Н2SO4. Сильные кислоты вытесняют из нитритов
слабую азотистую кислоту, которая из-за свой неустойчивости сразу разлагается
на воду и оксиды азота (NO2 — бурого цвета):
2NaNO2 + H2SO4 = Na2SO4
+ NO2 + NO + Н2O.
Действие
окислителей. Перманганат калия КМnO4 в присутствии разбавленной
серной кислоты обесцвечивается солями азотистой кислоты:
5KNO2 + 2КМnO4 + 3H2SO4
= 5КNO3 +
2MnSO4 + K2SO4 + ЗН2O.
Реакции
обнаружения фосфат-ионов РО43-
Действие
группового реагента BaCl2. Хлорид бария ВаСl2 образует с
раствором Nа2НРO4 белый осадок ВаНРO4,
растворимый в кислотах (кроме H2SO4):
ВаСl2
+ Na2HPO4 = ВаНРO4 + 2NaCl.
Если проводить
реакцию в присутствии щелочей или аммиака, то ионы НРO42-
превращаются в РО43- и осаждается средняя соль.
Действие
нитрата серебра AgNO3. Раствор нитрата серебра AgNO3
образует с растворами солей фосфорной кислоты желтый осадок фосфата серебра,
растворимый в азотной кислоте:
2Na2HPO4 + 3AgNO3 = Аg3РO4 + 3NaNO3 +
NaH2PO4.
Ионы
р-элементов VIA группы
Реакция
обнаружения сульфат-ионов SO42-
Групповой
реагент хлорид бария BaCl2 образует с растворами, содержащими
сульфат-ионы, белый осадок BaSO4, практически нерастворимый в
кислотах:
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4
+ 2NaCl.
Реакции
обнаружения сульфит-ионов SO32-
Действие
группового реагента BaCl2. При действии хлорида бария на соли
сернистой кислоты образуется белый осадок, растворимый в кислотах:
Na2SO3 + BaCl2 = ВаSО3 +
2NaCl.
Действие
соляной кислоты НСl. Кислоты разлагают соли сернистой кислоты с выделением
оксида серы (IV), имеющего характерный запах жженой серы:
Na2SO3 + 2НС1 = 2NaCl + H2O
+ SO2.
Действие
окислителей. Окислители (I2, KMnO4) в кислой среде
обесцвечиваются растворами солей сернистой кислоты вследствие восстановления:
Na2SO3 + I2 + Н2O = Na2SO4
+ 2HI.
Реакции
обнаружения сульфид-ионов S2-
Действие
группового реагента AgNO3. При действии нитрата серебра на
сульфид-ион образуется черный осадок сульфида серебра:
Na2S + 2AgNO3 = Ag2S
+ 2NaNO3,
S2- + 2Ag+ = Ag2S.
Действие кислот
(НСl, Н2SO4). Кислоты (НСl, H2SO4)
выделяют из сульфидов свободный сероводород с характерным запахом тухлых яиц:
Na2S + H2SO4 = H2S
+ Na2SO4.
Ионы
р-элементов VIIA группы
Реакции
обнаружения хлорид-ионов Сl- групповым реагентом АgNО3 (рН 7)
Хлорид-ионы
образуют с групповым реагентом AgNO3 (рН 7) практически
нерастворимый в воде осадок AgCl, который хорошо растворяется в избытке
раствора NH4OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная
соль серебра [Ag(NH3)2]Cl. При последующем действии
азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в
осадок. Это свойство солей серебра используется для его обнаружения. Реакция
проводится в три этапа: 1) получение осадка AgCl; 2) растворение AgCl в избытке
раствора NH4OH; 3) выпадение осадка (мути) при воздействии раствором
HNO3 (все три этапа выполняются в указанной последовательности в
одной и той же пробирке):
AgNO3 + NaCI = AgCl + NaNO3,
AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl
+ 2H2O,
[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3
= AgCl + 2NH4NO3.
Реакции
обнаружения бромид-ионов Вr-
Действие
группового реагента AgNO3. При действии нитрата се ребра на
бромид-ион образуется желтоватый осадок бромида серебра:
NaBr + AgNO3 = AgBr + NaNO3,
Вr -
+ Ag+ = AgBr.
Действие
хлорной воды. Хлорная вода при взаимодействии растворами бромидов окисляет
бромид-ион в молекулярный бром который окрашивает органический растворитель
(бензол, хлоро форм) в желто-оранжевый цвет:
2NaBr + С12 = Br2 + NaCl.
Реакции
обнаружения йодид-ионов
Действие
группового реагента AgNO3. При действии нитрата се ребра на
йодид-ион образуется светло-желтый осадок йодида се ребра:
KI + AgNO3 = AgI + KNO3,
I- + Ag+ = AgI.
Действие
хлорной воды. Хлорная вода при взаимодействии с растворами йодидов окисляет
йодид-ион в молекулярный йод, который окрашивает органический растворитель
(бензол, хлороформ) ] розово-фиолетовый цвет:
2KI + Cl2 = I2 + KCl.
Список
литературы
Для подготовки
данной работы были использованы материалы с сайта http://chemistry.narod.ru/