Аналитическая химия и физико-химические методы анализа качественный анализ. Часть 2. Белова Т.П - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

27
вишнево-красной окраской. Эта реакция происходит мгновенно в при-
сутствии пероксида водорода.
В присутствии едких щелочей катионы шестой группы образуют
гидроксиды, за исключением ртути (II), образующей оксид ртути, и ко-
бальта, образующего основные соли типа CoOHCl. В избытке щелочей
гидроксиды не растворяются.
ОПЫТ 1. В 4 пробирки вносят по три капли раствора соответст-
вующей со
ли (CuSO
4
, CdCl
2
, NiSO
4
, CoCl
2
), добавляют сначала по 3 кап-
ли 25% раствора аммиака и перемешивают стеклянной палочкой. Обра-
щают внимание на цвет осадка. Затем в каждую пробирку добавляют
еще по 5 капель концентрированного раствора аммиака, снова переме-
шивают стеклянной палочкой; кроме того, в пробирки, содержащие ка-
тионы Hg
2+
и Co
2+
добавляют несколько кристаллов хлорида аммония.
Сравнивают цвет осадков с окраской растворов комплексных солей.
ОПЫТ 2. В 4 пробирки наливают по три капли соответствующей
соли, добавляют по три капли раствора щелочи и перемешивают стек-
лянной палочкой. Обращают внимание на характер и цвет осадка. Затем
в каждую пробирку добавляют по 8 капель соляной кислоты и переме-
шивают стек
лянной палочкой; обращают внимание на растворимость
осадков и цвет получающихся растворов.
4.2. Реакции катионов Cu
2+
4.2.1. Реакция с тиосульфатом натрия
Тиосульфат натрия, прибавленный к подкисленному раствору соли
меди, обесцвечивает раствор в связи с образованием комплексной соли.
При нагревании полученного раствора образуется темно-бурый осадок
сульфата меди Cu
2
S.
Реакция катиона может протекать с тиосульфатом натрия с образо-
ванием различных продуктов в зависимости от количества реагента. При
избытке:
2CuSO
4
+ 2Na
2
S
2
O
3
Na
2
SO
4
+ Na
2
S
4
O
6
+ Cu
2
SO
4
Cu
2
SO
4
+ Na
2
S
3
O
3
Na
2
SO
4
+ Cu
2
S
2
O
3
Cu
2
S
2
O
3
+ Na
2
S
3
O
3
Na
2
[Cu
2
(S
2
O
3
)
2
]
Na
2
[Cu
2
(S
2
O
3
)
2
] + H
2
SO
4
Na
2
SO
4
+ H
2
[Cu
2
(S
2
O
3
)
2
]
H
2
[Cu
2
(S
2
O
3
)
2
] H
2
SO
4
+ SO
2
+ S + Cu
2
S
28
____________________________________________
2CuSO
4
+ 4Na
2
S
2
O
3
3Na
2
SO
4
+ Na
2
S
4
O
6
+ SO
2
+ S + Cu
2
S
При эквивалентных соотношениях и недостатке реагента:
CuSO
4
+ Na
2
S
2
O
3
Na
2
SO
4
+ CuS
2
O
3
Cu
2
S
2
O
3
+ H
2
O CuS + H
2
SO
4
ОПЫТ 3. в пробирку наливают 2-3 капли раствора сульфата ме-
ди, добавляют 4-5 капель воды, 2-3 капли раствора серной кислоты и
бросают 2-3 кристаллика тиосульфата натрия. Перемешивают стеклян-
ной палочкой и нагревают. Образуется темно-бурый осадок сульфида
меди (I) и серы.
Эта реакция может быть использована для отделения катиона меди
от катиона кадмия, который тиосульфатом натрия не осаждается. Су
ль-
фид меди растворяется в разбавленной азотной кислоте, сульфид ртути
не растворяется.
Реакцию проводят при рН = 2-3, присутствие азотной кислоты ме-
шают проведению реакции, так как она окисляет тиосульфат натрия до
сульфата натрия и серы.
4.2.2. Восстановление до металлической меди
Металлическое железо, алюминий и цинк восстанавливают катионы
меди до свободного металла, имеющег
о вид красной губчатой массы:
Cu
2+
+ Zn Cu + Zn
2+
Эта реакция может быть использована для отделения Cu
2+
от Cd
2+
.
В присутствии серной кислоты растворимый в кислотах металлический
кадмий не выделяется. Медь в разбавленной серной кислоте не раство-
ряется.
ОПЫТ 4. На обезжиренную и защищенную металлическую пла-
стинку (алюминиевую, цинковую или железную) наносят каплю раство-
ра соли меди, подкисленного серной кислотой. Через некоторое время
появляется красноватое пятно меди.
Реакцию следует проводить в кислой сре
де при рН = 1-2. В присут-
ствии азотной кислоты осаждение меди не происходит.
4.2.3. Реакция с гексацианоферратом (II) калия
Гексацианоферрат (II) калия образует с катионами меди красно-
бурый осадок гексацианоферрата (II) меди, нерастворимый в разбавлен-
ных кислотах:
вишнево-красной окраской. Эта реакция происходит мгновенно в при-           ____________________________________________
сутствии пероксида водорода.                                                2CuSO4 + 4Na2S2O3 → 3Na2SO4 + Na2S4O6 + SO2↑ + S↓ + Cu2S↓
    В присутствии едких щелочей катионы шестой группы образуют              При эквивалентных соотношениях и недостатке реагента:
гидроксиды, за исключением ртути (II), образующей оксид ртути, и ко-
бальта, образующего основные соли типа CoOHCl. В избытке щелочей            CuSO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + CuS2O3
гидроксиды не растворяются.                                                 Cu2S2O3 + H2O → CuS↓ + H2SO4
    ОПЫТ № 1. В 4 пробирки вносят по три капли раствора соответст-           ОПЫТ № 3. в пробирку наливают 2-3 капли раствора сульфата ме-
вующей соли (CuSO4, CdCl2, NiSO4, CoCl2), добавляют сначала по 3 кап-   ди, добавляют 4-5 капель воды, 2-3 капли раствора серной кислоты и
ли 25% раствора аммиака и перемешивают стеклянной палочкой. Обра-       бросают 2-3 кристаллика тиосульфата натрия. Перемешивают стеклян-
щают внимание на цвет осадка. Затем в каждую пробирку добавляют         ной палочкой и нагревают. Образуется темно-бурый осадок сульфида
еще по 5 капель концентрированного раствора аммиака, снова переме-      меди (I) и серы.
шивают стеклянной палочкой; кроме того, в пробирки, содержащие ка-
тионы Hg2+ и Co2+ добавляют несколько кристаллов хлорида аммония.            Эта реакция может быть использована для отделения катиона меди
Сравнивают цвет осадков с окраской растворов комплексных солей.         от катиона кадмия, который тиосульфатом натрия не осаждается. Суль-
                                                                        фид меди растворяется в разбавленной азотной кислоте, сульфид ртути
    ОПЫТ № 2. В 4 пробирки наливают по три капли соответствующей        не растворяется.
соли, добавляют по три капли раствора щелочи и перемешивают стек-
лянной палочкой. Обращают внимание на характер и цвет осадка. Затем         Реакцию проводят при рН = 2-3, присутствие азотной кислоты ме-
в каждую пробирку добавляют по 8 капель соляной кислоты и переме-       шают проведению реакции, так как она окисляет тиосульфат натрия до
шивают стеклянной палочкой; обращают внимание на растворимость          сульфата натрия и серы.
осадков и цвет получающихся растворов.                                      4.2.2. Восстановление до металлической меди
                                                                            Металлическое железо, алюминий и цинк восстанавливают катионы
    4.2. Реакции катионов Cu   2+                                       меди до свободного металла, имеющего вид красной губчатой массы:

    4.2.1. Реакция с тиосульфатом натрия                                    Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+

    Тиосульфат натрия, прибавленный к подкисленному раствору соли            Эта реакция может быть использована для отделения Cu2+ от Cd2+.
меди, обесцвечивает раствор в связи с образованием комплексной соли.    В присутствии серной кислоты растворимый в кислотах металлический
При нагревании полученного раствора образуется темно-бурый осадок       кадмий не выделяется. Медь в разбавленной серной кислоте не раство-
сульфата меди Cu2S.                                                     ряется.

    Реакция катиона может протекать с тиосульфатом натрия с образо-         ОПЫТ № 4. На обезжиренную и защищенную металлическую пла-
ванием различных продуктов в зависимости от количества реагента. При    стинку (алюминиевую, цинковую или железную) наносят каплю раство-
избытке:                                                                ра соли меди, подкисленного серной кислотой. Через некоторое время
                                                                        появляется красноватое пятно меди.
    2CuSO4 + 2Na2S2O3 → Na2SO4 + Na2S4O6 + Cu2SO4
                                                                            Реакцию следует проводить в кислой среде при рН = 1-2. В присут-
    Cu2SO4 + Na2S3O3 → Na2SO4 + Cu2S2O3                                 ствии азотной кислоты осаждение меди не происходит.
    Cu2S2O3 + Na2S3O3 → Na2[Cu2(S2O3)2]                                     4.2.3. Реакция с гексацианоферратом (II) калия
    Na2[Cu2(S2O3)2] + H2SO4 → Na2SO4 + H2[Cu2(S2O3)2]                       Гексацианоферрат (II) калия образует с катионами меди красно-
    H2[Cu2(S2O3)2] → H2SO4 + SO2↑ + S↓ + Cu2S↓                          бурый осадок гексацианоферрата (II) меди, нерастворимый в разбавлен-
                                                                        ных кислотах:
                                    27                                                                   28