Навигация:

Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Новые материалы

Топ:

Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...

Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...

Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...

Интересное:

Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...

Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...

Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...

Дисциплины:

Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

I. Качественный анализ катионов. Аналитическая классификации катионов но группам.

2022-07-03

0.00 из 5.00 0 оценок

Заказать работу

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Введение.

Под качественным химическим анализом вещества понимают определение его качественного состава, т.е. открытие (идентификацию) атомов, атомных групп, ионов и молекул в анализируемом веществе.

Существует два метода качественного анализа: дробный и систематический. Дробный качественный анализ предполагает обнаружение иона или вещества в анализируемой пробе с помощью специфического реагента в присутствие всех компонентов пробы. Примером такой реакции может служить обнаружение ионов аммония при подщелачивании раствора: NH₄⁺ + ОН^– = NH₃↑ + Н₂O

Однако специфических реагентов известно немного. Более распространенны групповые реагенты, дающие сходные реакции с целой группой ионов.

Групповые реагенты используются в систематическом качественном анализе, который предусматривает разделение смеси анализируемых ионов по аналитическим группам, после чего внутри каждой группы с помощью тех или иных реакций разделяют и открывают индивидуальные ионы.

I. Качественный анализ катионов. Аналитическая классификации катионов но группам.

В основу той или иной аналитической классификации катионов по группам положены их сходства или различия по отношению к действию определенных аналитических реагентов и свойства образующихся продуктов аналитических реакций (растворимость в воде, кислотах и щелочах, способность к комплексообразованию, окислительно-восстановительные свойства).

Существует ряд классификаций катионов по группам (или химических методов качественного анализа катионов). Наиболее распространенными среди них являются три классификации: сероводородная, аммиачно-фосфатная и кислотно-основная, причем сероводородный метод анализа в настоящее время практически не используется, т.к. требует применения токсичного сероводорода и довольно продолжителен.

Применение групповых реагентов позволяет подразделить многие катионы по аналитическим группам, однако не существует классификации, охватывающей все известные катионы или, по крайней мере, катионы всех металлов.

В таблицах 1.1, 1.2 и 1.3 представлены катионы в соответствии с сероводородной, аммиачно-фосфатной и кислотно-основной классификациями. В этих таблицах перечислены не все катионы, входящие в группу, а только те из них, которые наиболее часто встречаются в фармацевтическом анализе.

Нужно отметить, что в водных растворах «голые» индивидуальные катионы металлов не существуют, поскольку они термодинамически неустойчивы и образуют комплексы различного состава. Поэтому используемая в дальнейшем форма написания катионов Mg²⁺, Bi³⁺ и т.д. означает лишь, что речь идет о соединениях элементов в соответствующих степенях окисления, а не о действительном существовании таких ионов.

Таблица 1.1. Сероводородная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺, Mg²⁺	Нет
II	Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺	Раствор (NH₄)₂СО₃ в аммиачном буфере, рН=9,2
III	Al³⁺, Cr³⁺, Zn³⁺, Mn³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Ni²⁺	Раствор (NH₄)₂S, рН=7-9
IV	Cu²⁺, Cd²⁺, Mg²⁺, Bi³⁺, Sn³⁺, Sn⁴⁺, Sb⁵⁺, As³⁺, As⁵⁺	Раствор H₂S, pH= 0,5 (HCI)
V	Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺	Раствор HCI

Таблица 1.2. Аммиачно-фосфатная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Na⁺, K⁺, NH₄	Нет
II	Li⁺, Mg²⁺, Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Al³⁺, Bi³⁺, Cr³⁺, Fe^{3+ *}	Раствор (NH₄)₂HPO₄ в водном аммиаке (25 %)
III	Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Mg²⁺, Ni²⁺	Раствор (NH₄)₂HPO₄; фосфаты растворимы в водном аммиаке
IV	Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁵⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺	Растворы HNO₃
V	Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺	Растворы НСl

* Фосфаты двухзарядных катионов растворимы в уксусной кислоте (2 моль/л), трехзарядных — нет.

Таблица 1.3. Кислотно-основная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺	Нет
II	Ag⁺, Hg²⁺, Pb²⁺	Растворы HCI
III	Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺	Растворы H₂SO₄
IV	Zn²⁺, Al²⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁵⁺, Cr³⁺	Раствор NaOH в присутствии H₂O₂
V	Mg²⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺, Bi²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺	Раствор NaOH или раствор аммиака (25 %)
VI	Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Co²⁺, Ni²⁺	Раствор аммиака (25 %)

II. Кислотно-основная классификация катионов. Систематический анализ катионов по кислотно-основному методу.

Анализ раствора с осадком.

Если анализируемый объект представляет собой раствор с осадком, то вначале эту смесь центрифугируют, отделяют осадок от раствора и обе фазы анализируют отдельно.

Наличие осадка свидетельствует о присутствии в нем малорастворимых в воле соединений, например, хлоридов катионов второй аналитической группы (AgCl, РbСl), сульфатов катионов II и III аналитической группы (CaSO₄, SrSO₄, SrSO₄. BaSO₄, PbSO₄, Ag₂SO₄), продуктов гидролиза катионов других групп и т.д.

Осадок испытывают на растворимость в разбавленном растворе уксусной кислоты (растворятся фосфаты двухзарядных катионов: Mg²⁺, Са²⁺, Сr²⁺, Ва²⁺, Мn²⁺); в разбавленном растворе хлороводородной кислоты (растворятся фосфаты трехзарядных катионов Fe³⁺, Сr³⁺, Bi³⁺, Al³⁺ и карбонаты всех катионов); в разбавленной и более концентрированной (1:1) азотной кислоте (растворятся BiOCl, РbС1₂), в водном растворе винной кислоты (растворится SbOCl), в водном 30%-м растворе ацетата аммония (растворится PbSO₄).

Таблица 3.2. Классификация анионов, основанная на их окислительно-восстановительных свойствах.

Группа	Анионы	Групповой реагент
I Окислители	ВrO₃^–, AsO₄^3–, ¹NO₃^–, ²NO₂^–	Раствор KI в сернокислой среде

II Восстановители

S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, AsO₃^3– Раствор J₂ в KI S^2-, SO₃^2-, S₂O^2-, AsO₃^3-, ²NO₂^–, ³C₂O₄^2-, ⁴CI^3–, Br^–, J^–, CN^–, SCN^– Раствор КМnО₄ в сернокислой среде III Индифферентные SO₄^2-, CO₃^2-, PO₄^3-, CH₃COO^–, B₄O₇^2-, (BO₂^–) Отсутствует

¹– NO₃^–– ион в слабокислой среде практически не реагирует с KI.

²– NО₂^–– ион относят к I или II группе.

³– С₂O₄ – заметно обесцвечивает раствор КМnO₄ только при нагревании.

⁴– Cl^–– ион в обычных условиях медленно реагирует с раствором КМnO₄.

Анализ смеси анионов.

Общая логическая схема анализа смеси анионов обычно состоит в следующем. Вначале на первом этапе проводят предварительные испытания, в ходе которых определяют рН раствора, устанавливают с помощью групповых реагентов присутствие или отсутствие анионов первой и второй аналитических групп, выясняют наличие анионов-окислителей, анионов-восстановителей, проводят пробу па выделение газов.

Затем на втором этапе дробным методом открывают отдельные анноны в небольших пробах анализируемого раствора.

Если растворы содержат, наряду с ионами водорода H₃O⁺, только катионы натрия и калия, (остальные катионы отсутствуют), то их непосредственно анализируют на присутствие анионов. Если же в растворах присутствуют катионы II-VI аналитических групп, то их обычно предварительно отделяют, так как они могут помешать открытию некоторых анионов. Удаление катионов II-VI аналитических групп можно осуществить либо обработкой раствором соды (Na₂CO₃) или поташа (К₂СО₃), переводя эти катионы (а также катион лития Li⁺) в малорастворимые карбонаты, либо методом ионообменной хроматографии.

Введение.

I. Качественный анализ катионов. Аналитическая классификации катионов но группам.

Таблица 1.1. Сероводородная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺, Mg²⁺	Нет
II	Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺	Раствор (NH₄)₂СО₃ в аммиачном буфере, рН=9,2
III	Al³⁺, Cr³⁺, Zn³⁺, Mn³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Ni²⁺	Раствор (NH₄)₂S, рН=7-9
IV	Cu²⁺, Cd²⁺, Mg²⁺, Bi³⁺, Sn³⁺, Sn⁴⁺, Sb⁵⁺, As³⁺, As⁵⁺	Раствор H₂S, pH= 0,5 (HCI)
V	Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺	Раствор HCI

Таблица 1.2. Аммиачно-фосфатная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Na⁺, K⁺, NH₄	Нет
II	Li⁺, Mg²⁺, Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Al³⁺, Bi³⁺, Cr³⁺, Fe^{3+ *}	Раствор (NH₄)₂HPO₄ в водном аммиаке (25 %)
III	Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Mg²⁺, Ni²⁺	Раствор (NH₄)₂HPO₄; фосфаты растворимы в водном аммиаке
IV	Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁵⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺	Растворы HNO₃
V	Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺	Растворы НСl

* Фосфаты двухзарядных катионов растворимы в уксусной кислоте (2 моль/л), трехзарядных — нет.

Таблица 1.3. Кислотно-основная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺	Нет
II	Ag⁺, Hg²⁺, Pb²⁺	Растворы HCI
III	Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺	Растворы H₂SO₄
IV	Zn²⁺, Al²⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁵⁺, Cr³⁺	Раствор NaOH в присутствии H₂O₂
V	Mg²⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺, Bi²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺	Раствор NaOH или раствор аммиака (25 %)
VI	Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Co²⁺, Ni²⁺	Раствор аммиака (25 %)

12 3 4 5 Следующая ⇒

Поделиться с друзьями:

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...