Аналитическая химия и физико-химические методы анализа качественный анализ. Часть 2. Белова Т.П - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

11
4.4. Реакции катиона Zn
2+
4.4.1. Раствор аммиака дает с катионом Zn
2+
белый осадок гидро-
ксида цинка Zn(OH)
2
, растворимый в избытке реагента с образованием
комплексного соединения – аммиаката цинка [Zn(NH
3
)
4
](OH)
2
ZnCl
2
+ 2NH
4
OH → Zn(OH)
2
↓ + 2NH
4
Cl
Zn(OH)
2
↓ + 4NH
4
OH → [Zn(NH
3
)
4
](OH)
2
+ 4H
2
O
Гидроксид цинка, обладая сравнительно большой величиной произ-
ведения растворимости (
18
)(
101,7
2
−
⋅=
OHZn
ПР
), растворяется также в
хлориде аммония.
ОПЫТ №11. Возьмите несколько капель хлорида цинка и по каплям
прибавляйте раствор аммиака. Запишите свои наблюдения.
4.4.2. Карбонаты щелочных металлов и аммония образуют белый
осадок основной соли переменного состава, растворимый в кислотах:
2ZnCl
2
+ 2Na
2
CO
3
+ H
2
O → Zn
2
(OH)
2
CO
3
↓ + 4NaCl +CO
2
ОПЫТ №12. Возьмите пробирку, поместите в нее 4–5 капель хло-
рида цинка ZnCl
2
. Добавьте 4-5 капель карбоната натрия. Сделайте вы-
вод.
4.4.3. Cероводород H
2
S образует с катионом Zn
2+
белый осадок
сульфида цинка ZnS:
ZnCl
2
+ H
2
S → ZnS↓ + 2HCl
Zn
2+
+ H
2
S → ZnS↓ + 2H
+
ОПЫТ №13. Налейте в пробирку 3 - 4 капли раствора хлорида
цинка ZnCl
2
, добавьте 2 - 3 капли раствора ацетата натрия CH
3
COONa и
5-7 капель сероводородной воды (можно взять сульфид натрия). Про-
верьте рН раствора. При какой величине рН осадок сульфида цинка ZnS
будет растворяться?
Условия проведения опыта. Осаждение можно проводить при рН 3-
9. Реакция протекает лучше в уксусно-кислой среде. Присутствие окис-
лителей мешает проведению реакции.
4.4.4. Ферроцианид калия K
4
[Fe(СN)
6
] образует с катионом Zn
2+
бе-
лый осадок двойной соли:
3ZnSO
4
+ 2K
4
[Fe(СN)
6
] → K
2
Zn
3
[Fe(СN)
6
]
2
↓ + 3K
2
SO
4
12
Эта реакция позволяет отличить катион Zn
2+
от катиона Al
3+
, кото-
рый с гексацианоферратом (П) осадка не образует.
4.4.5. Раствор дифенилкарбазона (дитизона) в хлороформе ССl
3
или
в четыреххлористом углероде CCl
4
дает с катионом Zn
2+
внутриком-
плексную соль красного цвета.Эта соль в щелочной среде окрашивает не
только хлороформенный слой, но и верхний водный, что позволяет от-
крывать данной реакцией катион Zn
2+
в присутствии других катионов.
ОПЫТ №14. Налейте в пробирку 2–3 капли анализируемого рас-
твора, добавьте 5 капель 2н раствора едкого натра. Выпавший осадок
(если он образуется) отцентрифугируйте. Каплю центрифугата помести-
те на предметное стекло или в маленькую фарфоровую чашку и обрабо-
тайте 2–3 каплями раствора дитизона в хлороформе, перемешивайте
стеклянной палочкой до тех по
р, пока весь растворитель не испарится.
При наличии катиона Zn
2+
водный раствор приобретает розовую или
красную окраску. При отсутствии его может появиться желтая окраска,
вызванная образованием дитизоната натрия. Если окрашивание наблю-
дается только в слое растворителя, то это еще не говорит о присутствии
катиона Zn
2+
.
4.5. Реакции катионов Sn
2+
и Sn
4+
Олово дает два ряда соединений: со степенью окисления +2 и +4.
Соединения олова со степенью окисления +2 являются активными вос-
становителями, легко окисляющиеся до Sn
+4
. В нейтральных растворах
хлорид олова (П) SnCl
2
гидролизуется, давая осадок гидросихлорида
олова (П) Sn(OH)Cl. Гидролиз раствора можно предотвратить, введя
избыток кислоты.
4.5.1. Восстановление катионом Sn
2+
солей висмута и ртути.
Если к щелочному раствору солей, содержащих катион Sn
2+
при-
лить небольшое количество раствора нитрата висмута Bi(NO
3
)
3
или хло-
рида ртути HgCl
2
, появится черный бархатистый осадок металлического
висмута или ртути:
SnCl
2
+ 4KOH → K
2
SnO
2
+ 2KCl + 2H
2
O
2Bi(NO
3
)
3
+ 3K
2
SnO
2
+ 6KOH → 2Bi↓+ 3H
2
O + 6KNO
3
+ 3K
2
SnО
3
HgCl
2
+ K
2
SnO
2
+ 2KOH → Hg↓+ K
2
SnO
3
+ 2KCl + H
2
O
ОПЫТ 15. В пробирку налейте 4 капли раствора, содержащего ка-
тион Sn
2+
, прибавите 6–7 капель 2н раствора едкой щелочи. Обратите
внимание: осадок должен выпасть, а затем раствориться (почему?). По-
                                                                              Эта реакция позволяет отличить катион Zn2+ от катиона Al3+, кото-
    4.4. Реакции катиона Zn2+                                             рый с гексацианоферратом (П) осадка не образует.

    4.4.1. Раствор аммиака дает с катионом Zn2+ белый осадок гидро-           4.4.5. Раствор дифенилкарбазона (дитизона) в хлороформе ССl3 или
ксида цинка Zn(OH)2, растворимый в избытке реагента с образованием        в четыреххлористом углероде CCl4 дает с катионом Zn2+ внутриком-
комплексного соединения – аммиаката цинка [Zn(NH3)4](OH)2                 плексную соль красного цвета.Эта соль в щелочной среде окрашивает не
                                                                          только хлороформенный слой, но и верхний водный, что позволяет от-
    ZnCl2 + 2NH4OH → Zn(OH)2↓ + 2NH4Cl                                    крывать данной реакцией катион Zn2+ в присутствии других катионов.

    Zn(OH)2↓ + 4NH4OH → [Zn(NH3)4](OH)2 + 4H2O                                 ОПЫТ №14. Налейте в пробирку 2–3 капли анализируемого рас-
                                                                          твора, добавьте 5 капель 2н раствора едкого натра. Выпавший осадок
    Гидроксид цинка, обладая сравнительно большой величиной произ-        (если он образуется) отцентрифугируйте. Каплю центрифугата помести-
ведения растворимости ( ПРZn(OH ) = 7,1 ⋅ 10−18 ), растворяется также в   те на предметное стекло или в маленькую фарфоровую чашку и обрабо-
                                  2

хлориде аммония.                                                          тайте 2–3 каплями раствора дитизона в хлороформе, перемешивайте
                                                                          стеклянной палочкой до тех пор, пока весь растворитель не испарится.
    ОПЫТ №11. Возьмите несколько капель хлорида цинка и по каплям         При наличии катиона Zn2+ водный раствор приобретает розовую или
прибавляйте раствор аммиака. Запишите свои наблюдения.                    красную окраску. При отсутствии его может появиться желтая окраска,
    4.4.2. Карбонаты щелочных металлов и аммония образуют белый           вызванная образованием дитизоната натрия. Если окрашивание наблю-
осадок основной соли переменного состава, растворимый в кислотах:         дается только в слое растворителя, то это еще не говорит о присутствии
                                                                          катиона Zn2+.
    2ZnCl2 + 2Na2CO3 + H2O → Zn2(OH)2CO3↓ + 4NaCl +CO2
     ОПЫТ №12. Возьмите пробирку, поместите в нее 4–5 капель хло-
рида цинка ZnCl2. Добавьте 4-5 капель карбоната натрия. Сделайте вы-          4.5. Реакции катионов Sn2+и Sn4+
вод.                                                                          Олово дает два ряда соединений: со степенью окисления +2 и +4.
    4.4.3. Cероводород H2S образует с катионом Zn     2+
                                                           белый осадок   Соединения олова со степенью окисления +2 являются активными вос-
сульфида цинка ZnS:                                                       становителями, легко окисляющиеся до Sn+4. В нейтральных растворах
                                                                          хлорид олова (П) SnCl2 гидролизуется, давая осадок гидросихлорида
    ZnCl2 + H2S → ZnS↓ + 2HCl                                             олова (П) Sn(OH)Cl. Гидролиз раствора можно предотвратить, введя
    Zn2+ + H2S → ZnS↓ + 2H+                                               избыток кислоты.

    ОПЫТ №13. Налейте в пробирку 3 - 4 капли раствора хлорида                 4.5.1. Восстановление катионом Sn2+ солей висмута и ртути.
цинка ZnCl2, добавьте 2 - 3 капли раствора ацетата натрия CH3COONa и          Если к щелочному раствору солей, содержащих катион Sn2+ при-
5-7 капель сероводородной воды (можно взять сульфид натрия). Про-         лить небольшое количество раствора нитрата висмута Bi(NO3)3 или хло-
верьте рН раствора. При какой величине рН осадок сульфида цинка ZnS       рида ртути HgCl2, появится черный бархатистый осадок металлического
будет растворяться?                                                       висмута или ртути:
     Условия проведения опыта. Осаждение можно проводить при рН 3-            SnCl2 + 4KOH → K2SnO2 + 2KCl + 2H2O
9. Реакция протекает лучше в уксусно-кислой среде. Присутствие окис-
лителей мешает проведению реакции.                                            2Bi(NO3)3 + 3K2SnO2 + 6KOH → 2Bi↓+ 3H2O + 6KNO3 + 3K2SnО3

    4.4.4. Ферроцианид калия K4[Fe(СN)6] образует с катионом Zn2+ бе-         HgCl2 + K2SnO2 + 2KOH → Hg↓+ K2SnO3 + 2KCl + H2O
лый осадок двойной соли:                                                      ОПЫТ 15. В пробирку налейте 4 капли раствора, содержащего ка-
                                                                          тион Sn2+, прибавите 6–7 капель 2н раствора едкой щелочи. Обратите
    3ZnSO4 + 2K4[Fe(СN)6] → K2Zn3[Fe(СN)6]2 ↓ + 3K2SO4
                                                                          внимание: осадок должен выпасть, а затем раствориться (почему?). По-
                                  11                                                                       12

Страницы