Аналитическая химия и физико-химические методы анализа качественный анализ. Часть 2. Белова Т.П - 4 стр.

UptoLike

Составители: 

7
AlCl
3
+ 3NH
4
OH Al(OH)
3
+ 3 NH
4
Cl
Гидроокись алюминия не растворяется в растворах солей аммония.
Если алюминий находится в растворе в виде алюмината, то для осажде-
ния его аммиаком необходимо разрушить алюминат, действуя какой-
нибудь минеральной кислотой:
NaAlO
2
+ 4HCl AlCl
3
+ NaCl + 2H
2
O
AlCl
3
+ 3NH
4
OH Al(OH)
3
+3NH
4
Cl
ОПЫТ 3. В пробирку вносим 4 – 5 капель AlCl
3
и столько же ка-
пель NH
4
OH. Перемешиваем палочкой. Делаем вывод о цвете осадка. Во
вторую пробирку вносим 3 – 4 капли AlCl
3
, добавляем 5 – 6 капель
NaOH, 3 – 4 капли HCl и затем 3 – 4 капли NH
4
OH.
4.2.2. Ализарин (1, 2 – Диоксиантрахинон С
14
H
6
O
2
OH) и некоторые
его производные образуют в аммиачной среде с катитоном Al
3+
трудно-
растворимое соединение яркокрасного цвета, называемое алюминие-
вым лаком. Реакцию выполняют капельным методом.
ОПЫТ 4. На полоску фильтровальной бумаги нанесите 1 – 2 кап-
ли раствора хлорида алюминия, затем подержите 1 – 2 мин. над склян-
кой с концентрированным раствором аммиака. Катион Al
3+
осаждается в
виде Al(OH)
3
. На полученное влажное пятно поместите каплю спиртово-
го раствора ализарина и снова подержите в парах аммиака. Появление
краснофиолетового окрашивания говорит об образовании ализарината
аммония. Для разрушения маскирующей окраски осторожно подсушите
бумажку над пламенем горелки, окраска становится бледножелтой, а
пятно ализаринового лака приобретает розовокрасный цвет.
Присутствие катионов Cr
3+
, Zn
2+
, Sn
2+
, Fe
3+
в анализируемом рас-
творе мешает открытию катиона Al
3+
таким способом, поэтому опреде-
ление катиона Al
3+
в этом случае проводят так: на полоску фильтроваль-
ной бумаги помещают каплю раствора ферроцианида калия K
4
[Fe(CN)
6
].
Для этого прикасаются к бумаге кончиком капилляра, в котором капил-
лярными силами удерживается немного исследуемого раствора, и дер-
жат капилляр несколько секунд, если в растворе присутствуют мешаю-
щие катионы, то в центре пятна появляется осадок малорастворимых
гексацианоферратов(П). Чтобы вымыть из него адсорбированные ионы
алюминия, таким же путем наносят на осадок капл
ю воды. Теперь кати-
он Al
3+
находится в переферической части. Это пятно выдерживают под
парами аммиака, который осаждает катион Al
3+
в виде Al(OH)
3
. Пятно
по переферии обводят капилляром с раствором ализарина и снова обра-
батывают газообразным аммиаком. При этом не должно оставаться жел-
того окрашивания, свойственного ализарину в кислой среде. После вы-
8
сушивания горячим воздухом (над пламенем горелки), внешняя часть
кольца окрашивается в оранжево-красный цвет.
4.2.3. Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты)
дает с кати
оном Al
3+
внутрикомплексную соль, имеющую красную ок-
раску.
ОПЫТ 5. Возьмите 4 – 5 капель AlCl
3
, поместите в пробирку, до-
бавьте 2 – 3 капли 2н раствора уксусной кислоты CH
3
COOH и 4 – 5 ка-
пель раствора алюминона. Пробирку со смесью нагрейте на водяной
бане, перемешайте, добавьте раствор аммиака до щелочной реакции, а
затем 3 – 4 капли 2н раствора карбоната аммония (NH
4
)
2
CO
3
. Наблюда-
ется выпадение красного осадка или появление красной окраски. Реак-
ция очень чувствительна. Следует иметь в виду, что кроме алюминия
лаки красного цвета с алюминоном образуют Fe
3+
, Cr
3+
, Ca
2+
. В отличие
от алюминиевого лака, лак, образованный хромом разрушается под дей-
ствием аммиака, а образованный кальцием под действием карбоната
аммония. Ион железа должен быть полностью отделен.
4.2.4. Реакция на катион Al
3+
сухим путем
Твердые соединения алюминия и очень разбавленный раствор нит-
рата кобальта Co(NO
3
)
2
после прокаливания окрашиваются в синий цвет
вследствие образования алюмината кобальта Cо(AlO
2
)
2
, имеющий синий
цвет, называемый тенаровой синью:
2Al
2
(SO
4
)
3
+ 2Co(NO
3
)
2
= 2Co(AlO
2
)
2
+ 6SO
3
+ 4NO
2
+ O
2
ОПЫТ 6. Для выполнения реакции немного сухой соли алюми-
ния помещают в ушко нихромовой проволоки, смачивают 1-2 каплями
раствора соли кобальта (0,05н) и прокаливают в пламени газовой горел-
ки. Если присутствует катион алюминия, перл имеет темносинюю ок-
раску. Проведению этой реакции мешают катионы Zn
2+
, Cr
3+
, Cu
2+
, Ni
2+
.
4.3. Реакции катиона Cr
3+
Хром образует два ряда устойчивых солей: соли оксида хрома (Ш)
и соли хромовой и двухромовой кислоты. Оксид хрома Cr
2
O
3
проявляет
амфотерный характер, он образует соли не только с кислотами, но и с
основаниями (CrCl
3
, KCrO
2
). Растворы солей, содержащие катион Cr
3+
,
имеют зеленую или фиолетовую окраску. Оксид хрома CrO
3
является
кислотным оксидом. Ему соответствуют хромовая H
2
CrO
4
и двухромо-
вая H
2
Cr
2
O
7
кислоты. Растворы, содержащие хромат-ион CrO
4
2-
, имеют
желтую окраску, бихромат-ион Cr
2
O
7
2-
оранжевую.
    AlCl3 + 3NH4OH → Al(OH)3↓ + 3 NH4Cl                                  сушивания горячим воздухом (над пламенем горелки), внешняя часть
    Гидроокись алюминия не растворяется в растворах солей аммония.       кольца окрашивается в оранжево-красный цвет.
Если алюминий находится в растворе в виде алюмината, то для осажде-          4.2.3. Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты)
ния его аммиаком необходимо разрушить алюминат, действуя какой-          дает с катионом Al3+ внутрикомплексную соль, имеющую красную ок-
нибудь минеральной кислотой:                                             раску.
    NaAlO2 + 4HCl → AlCl3 + NaCl + 2H2O                                       ОПЫТ №5. Возьмите 4 – 5 капель AlCl3, поместите в пробирку, до-
                                                                         бавьте 2 – 3 капли 2н раствора уксусной кислоты CH3COOH и 4 – 5 ка-
    AlCl3 + 3NH4OH → Al(OH)3↓+3NH4Cl
                                                                         пель раствора алюминона. Пробирку со смесью нагрейте на водяной
    ОПЫТ №3. В пробирку вносим 4 – 5 капель AlCl3 и столько же ка-       бане, перемешайте, добавьте раствор аммиака до щелочной реакции, а
пель NH4OH. Перемешиваем палочкой. Делаем вывод о цвете осадка. Во       затем 3 – 4 капли 2н раствора карбоната аммония (NH4)2CO3. Наблюда-
вторую пробирку вносим 3 – 4 капли AlCl3, добавляем 5 – 6 капель         ется выпадение красного осадка или появление красной окраски. Реак-
NaOH, 3 – 4 капли HCl и затем 3 – 4 капли NH4OH.                         ция очень чувствительна. Следует иметь в виду, что кроме алюминия
                                                                         лаки красного цвета с алюминоном образуют Fe3+, Cr3+, Ca2+. В отличие
     4.2.2. Ализарин (1, 2 – Диоксиантрахинон С14H6O2OH) и некоторые
                                                                         от алюминиевого лака, лак, образованный хромом разрушается под дей-
его производные образуют в аммиачной среде с катитоном Al3+ трудно-
                                                                         ствием аммиака, а образованный кальцием под действием карбоната
растворимое соединение ярко–красного цвета, называемое алюминие-
                                                                         аммония. Ион железа должен быть полностью отделен.
вым лаком. Реакцию выполняют капельным методом.
                                                                             4.2.4. Реакция на катион Al3+ сухим путем
    ОПЫТ №4. На полоску фильтровальной бумаги нанесите 1 – 2 кап-
ли раствора хлорида алюминия, затем подержите 1 – 2 мин. над склян-           Твердые соединения алюминия и очень разбавленный раствор нит-
кой с концентрированным раствором аммиака. Катион Al3+ осаждается в      рата кобальта Co(NO3)2 после прокаливания окрашиваются в синий цвет
виде Al(OH)3. На полученное влажное пятно поместите каплю спиртово-      вследствие образования алюмината кобальта Cо(AlO2)2, имеющий синий
го раствора ализарина и снова подержите в парах аммиака. Появление       цвет, называемый тенаровой синью:
красно–фиолетового окрашивания говорит об образовании ализарината
                                                                                 2Al2(SO4)3 + 2Co(NO3)2 = 2Co(AlO2)2 + 6SO3 + 4NO2 ↑+ O2↑
аммония. Для разрушения маскирующей окраски осторожно подсушите
бумажку над пламенем горелки, окраска становится бледно–желтой, а             ОПЫТ № 6. Для выполнения реакции немного сухой соли алюми-
пятно ализаринового лака приобретает розово–красный цвет.                ния помещают в ушко нихромовой проволоки, смачивают 1-2 каплями
                                                                         раствора соли кобальта (0,05н) и прокаливают в пламени газовой горел-
    Присутствие катионов Cr3+, Zn2+, Sn2+, Fe3+ в анализируемом рас-
                                                                         ки. Если присутствует катион алюминия, перл имеет темно–синюю ок-
творе мешает открытию катиона Al3+ таким способом, поэтому опреде-
                                                                         раску. Проведению этой реакции мешают катионы Zn2+, Cr3+, Cu2+, Ni2+.
ление катиона Al3+ в этом случае проводят так: на полоску фильтроваль-
ной бумаги помещают каплю раствора ферроцианида калия K4[Fe(CN)6].
Для этого прикасаются к бумаге кончиком капилляра, в котором капил-
                                                                             4.3. Реакции катиона Cr3+
лярными силами удерживается немного исследуемого раствора, и дер-
жат капилляр несколько секунд, если в растворе присутствуют мешаю-           Хром образует два ряда устойчивых солей: соли оксида хрома (Ш)
щие катионы, то в центре пятна появляется осадок малорастворимых         и соли хромовой и двухромовой кислоты. Оксид хрома Cr2O3 проявляет
гексацианоферратов(П). Чтобы вымыть из него адсорбированные ионы         амфотерный характер, он образует соли не только с кислотами, но и с
алюминия, таким же путем наносят на осадок каплю воды. Теперь кати-      основаниями (CrCl3, KCrO2). Растворы солей, содержащие катион Cr3+,
он Al3+ находится в переферической части. Это пятно выдерживают под      имеют зеленую или фиолетовую окраску. Оксид хрома CrO3 является
парами аммиака, который осаждает катион Al3+ в виде Al(OH)3. Пятно       кислотным оксидом. Ему соответствуют хромовая H2CrO4 и двухромо-
по переферии обводят капилляром с раствором ализарина и снова обра-      вая H2Cr2O7 кислоты. Растворы, содержащие хромат-ион CrO42-, имеют
батывают газообразным аммиаком. При этом не должно оставаться жел-       желтую окраску, бихромат-ион Cr2O72- – оранжевую.
того окрашивания, свойственного ализарину в кислой среде. После вы-
                                  7                                                                        8