Read ANALIZA JAKOOECIOWA text version

ANALIZA JAKOCIOWA

Opracowanie: Krystyna Moskwa, Emil Zieliski

Analiza roztworu pojedynczej substancji.

Przystpujc do badania roztworu naley zwróci uwag na jego barw i zapach. Szereg kationów i anionów ma okrelone zabarwienie, które przy roztworach pojedynczych substancji moe wskaza na sklad jakociowy roztworu. Barwy pospolitych jonów s nastpujce: Cu 2+ niebieska Fe 2+ jasnozielona Mn 2+ jasnoróowa Fe 3+ óltobrunatna Co 2+ czerwona CrO42- ólta 2+ zielona Ni Cr2O7 2- pomaraczowa 3+ zielona lub fioletowa Cr MnO 4- fioletowa Jeeli wiadomo, e w roztworze znajduje si tylko pojedynczy anion i kation, to zawsze naley przeprowadzi najpierw badania na kationy. Wykrycie kationu pozwala na latwiejsz identyfikacj anionów, gdy obecno pewnych kationów wyklucza obecno niektórych anionów w roztworze. Badan próbk dzieli si na trzy czci. Jedna cz sluy do badania na kationy, druga na aniony, a trzecia cz pozostaje w rezerwie.

Ustalenie przynalenoci grupowej.

Kationy mona podzieli na grupy analityczne ze wzgldu na wytrcanie si osadów z odczynnikami grupowymi. Przy omawianiu przynalenoci kationów do poszczególnych grup uwzgldniono tylko te, które czciej spotyka si w praktyce hutniczej. Grupa I. Odczynnik grupowy: 2n HCl . Nale tu kationy: Ag+, Hg22+, i Pb2+, które z kwasem solnym daj biale chlorki AgCl, Hg2Cl2 i PbCl2. Jeeli z odczynnikiem grupy I nie otrzymamy osadu, to dodaje si bezporednio odczynnik grupy II. Grupa II. Odczynnik grupowy : roztwór wodny H2S (obecnie stosowany jest tioacetamid AKT) w obecnoci 2n HCl. Nale tu kationy: Pb2+, Cu2+, Hg2+, Bi3+, Cd2+, Sn2+, Sn4+, Sb3+, As5+, które w razie obecnoci w roztworze daj osady o nastpujcych barwach: PbS czarny Sb2S3 pomaraczowy CuS czarny As2S5 ólty HgS czarny SnS brunatny Bi2S3 brunatny SnS2 ólty CdS ólty Grupa III. Odczynnik grupowy: (NH4)2S (obecnie stosowany jest tioacetamid AKT) w obecnoci NH4OH i NH4Cl. Przy badaniu pojedynczych roztworów naley odczynniki te dodawa do nowej porcji próbki. Nale tu kationy: Ni2+, Co2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Zn2+, Cr3+ i Al3+, które w razie obecnoci daj nastpujce osady : NiS czarny MnS cielisty CoS czarny ZnS bialy FeS czarny Cr(OH)3 zielony Fe2S3 czarny Al(OH)3 bialy Grupa IV. Odczynnik grupowy : (NH4)2CO3 w obecnoci NH4OH i NH4Cl. Jeeli odczynniki grupy III nie wytrcaj osadu to do nowej próbki dodaje si NH4OH, NH4Cl i (NH4)2CO3. Mog si wytrci biale wglany wapnia, strontu lub baru ( CaCO3, SrCO3, BaCO3). Grupa V. Jeeli aden z poprzednio uytych odczynników grupowych nie spowodowal wytrcenia osadu, to próbka moe zawiera jony Mg2+, NH4+, Na+, K+Grupa V nie posiada odczynnika grupowego.

I grupa analityczna kationów

1. Reakcje kationu Ag+

1. Kwas solny wytrca z roztworów soli srebra bialy serowaty osad chlorku srebra : Ag+ + Cl- = AgCl np AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3 Chlorek srebra rozpuszcza si w roztworze NH4OH dziki tworzeniu si jonów zespolonych: AgCl + 2NH4OH = [ Ag(NH3)2]Cl + 2H2O Z tego roztworu kwasy strcaj z powrotem chlorek srebra : + + + [Ag(NH3)2]Cl + 2H = Ag + 2NH4 + Cl Ag+ + Cl- = AgCl Chlorek i pozostale halogenki srebra s wiatloczule i stosowane w fotografii. 2. Siarkowodór (obecnie stosujemy tiocetamid AKT) wytrca z roztworów soli srebra czarny osad siarczku srebra, który jest najtrudniej rozpuszczaln sol srebra: 2np 2AgNO3 + H2S = Ag2S + 2HNO3 2Ag+ + S = Ag2S 3. Wodorotlenek sodu wytrca z roztworów soli srebra brunatny osad tlenku srebra : 2 AgNO3 + 2 NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + H2O Osad ten roztwarza si w amoniaku, dajc wodorotlenek dwuaminosrebra : Ag2O + 4NH3 + H2O = 2[Ag(NH3)2]OH 4. Dwuchromian(VI) potasu wytrca z roztworów srebra brunatno-czerwony osad dwuchromianu(VI) + 2srebra : 2AgNO3 + K2Cr2O7 = Ag2Cr2O7 + 2KNO3 lub jonowo: 2Ag + Cr2O7 = Ag2Cr2O7 5. Jodek potasu wytrca z roztworów soli srebra óltawy osad jodku srebra, nierozpuszczalny w kwasie azotowym(V), ani te w amoniaku: Ag+ + I- = AgI np AgNO3 + KI = AgI + KNO3 Osad jest bialawy, a przechodzi w óltawy po dodaniu wikszej iloci wody. Ze wszystkich halogenków srebra tylko jodek srebra jest nierozpuszczalny w amoniaku. 6. Chlorek i bromek srebra rozpuszczaj si w tiosiarczanie sodu, wedlug reakcji: AgCl +2Na2S2O3 = NaCl + Na3[Ag(S2O3)2] Reakcja ta ma due znaczenie w fotografii, gdzie tiosiarczan sodu stosuje si do utrwalania obrazów na filmach i kliszach fotograficznych.

7. Szeciocyjanoelazian(II) potasu wytrca z roztworów soli szeciocyjanoelazianu(II) srebra: 4AgNO3 + K4[Fe(CN)6] = Ag4[Fe(CN)6] + 4KNO3 Osad ten pod wplywem dzialania amoniaku rozklada si i ciemnieje.

2. Reakcje kationu Hg22+

srebra

kremowo

bialy

osad

W zwizkach zawierajcych rt na stopniu utlenienia +1 wystpuje zawsze dwuwartociowa 2+ grupa -Hg-Hg-, a w roztworach wodnych znajduje si jon Hg2 . Dlatego wzory soli rtciawych pisze si np. Hg2Cl2 lub Hg2(NO3)2. 1. Kwas solny wytrca z roztworów soli rtci(I) bialy osad chlorku rtci(I), tzw. kalomelu: 2+ Hg2 + 2Cl = Hg2Cl2 np Hg2(NO3)2 + 2HCl = Hg2Cl2 + 2HNO3 Osad ten pod wplywem amoniaku czernieje z powodu wydzielania si rozdrobnionej rtci (czarnej) i amidochlorku rtci (bialy): Hg2Cl2 + 2NH3 = Hg + HgNH2Cl + NH4Cl 2+ o 2+ Reakcja ta Hg2 Hg + Hg nazywa si dysproporcjonowaniem i zachodzi praktycznie momentalnie. 2. Siarkowodór (AKT) wytrca z roztworów soli rtci(I) czarn mieszanin siarczku rtci(II) i metalicznej rtci: Hg2(NO3)2 + H2S = Hg + HgS + 2HNO3

3. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrca z roztworów soli rtci(I) czarny osad subtelnie rozdrobnionej rtci metalicznej i tlenku rtci(II) - HgO: Hg2(NO3)2 + 2 KOH = Hg + HgO + H2O + 2KNO3 4. Jodek potasu wytrca z roztworów soli rtci zielony osad jodku rtci(I): 2+ Hg2 + 2I = Hg2I2 (Czsto sole rtci(I) s nieco utlenione, co powoduje mieszane zielono-óltawe zabarwienie). Osad ten rozpuszcza si w nadmiarze odczynnika wskutek powstania zespolonego anionu cterojodortcianowego. Wydziela si równoczenie rt wolna: Hg2I2 + 2 KI = K2HgI4 + Hg 5. Chromian(VI) potasu strca z roztworów soli rtci(I) brudno czerwony osad chromianu(VI) rtci(I): 2+ 2Hg2(NO3)2 + K2CrO4 = Hg2CrO4 + 2KNO3 lub jonowo: Hg2 + CrO4 = Hg2CrO4 6. Szeciocyjanoelazian(II) potasu wytrca z roztworów soli rtci(I) bialy ciemniejcy po pewnym czasie osad szeciocyjanoelazianu(II) rtci(I): 2Hg2(NO3)2 + K4[Fe(CN)6] = Hg4[Fe(CN)6] + 4KNO3 2+ 4lub jonowo: 2Hg2 + Fe(CN)6 = Hg4[Fe(CN)6]

3. Reakcje kationu Pb2+

1. Kwas solny wytrca z roztworów soli olowiu(II) bialy osad chlorku olowiu(II): 2+ Pb + 2Cl- = PbCl2 np Pb(NO3)2 + 2HCl = PbCl2 + 2HNO3 Iloczyn rozpuszczalnoci chlorku olowiu(II) szybko wzrasta wraz z temperatur, co powoduje rozpuszczanie si chlorku olowiu(II) w wikszej iloci wody po ogrzaniu. Ozibienie roztworu powoduje wydzielenie si chlorku olowiawiu(II) w postaci dlugich igiel. 2. Kwas siarkowodorowy (tioacetamid) wytrca z roztworów soli obojtnych lub slabo zakwaszonych czarny osad siarczku olowiawego, którego iloczyn rozpuszczalnoci jest znacznie mniejszy od iloczynu rozpuszczalnoci PbCl2, co powoduje przesunicie olowiu do II grupy analitycznej: 2+ 2np Pb(NO3)2 + H2S = PbS + 2HNO3 Pb + S = PbS PbS roztwarz si w rozcieczonym kwasie azotowym(V) z wydzieleniem wolnej siarki: 3 PbS + 8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 3So + 2NO + 4H2O 3. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrca bialy osad wodorotlenku olowiu(II), który posiada wlasnoci amfoteryczne i roztwarza si w nadmiarze wodorotlenku, jak równie kwasie: 2+ lub jonowo: Pb + 2 OH- = Pb(OH)2 Pb(NO3)2 + 2NaOH = Pb(OH)2 + 2NaNO3 Dla wodorotlenków amfoterycznych mona napisa nastpujc równowag jonow: Pb

2+ + 2+ 2 OH- Pb(OH)2 2H + PbO2

reakcja z zasad: reakcja z kwasem:

Pb(OH)2 + NaOH = Na[Pb(OH)3] lub H2PbO2 + 2NaOH = Na2PbO2 + 2H2O Pb(OH)2 + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + 2H2O

4. Kwas siarkowy(VI) wytrca z roztworów soli olowiu(II) bialy osad siarczanu(IV) olowiu(II): 2+ 2Pb(NO3)2 + H2SO4 = PbSO4 lub jonowo: Pb + SO4 = PbSO4 5. Chromian(VI) potasu wytrca z roztworów soli olowiu(II) ólty osad chromianu(VI) olowiu: 2+ 2lub jonowo: Pb + CrO4 = PbCrO4 Pb(NO3)2 + K2CrO4 = PbCrO4 + 2KNO3 Osad ten roztwarza si w kwasie azotowym i wodorotlenku sodowym. 6. Jodek potasu wytrca z roztworów soli olowiu(II) ólty krystaliczny osad jodku olowiu(II): 2+ lub jonowo: Pb + 2I = PbI2 Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3

7. Szeciocyjanoelazian(II) potasu wytrca z roztworów soli olowiu(II) szeciocyjanoelazianu(II) olowiu(II): 2Pb(NO3)2 + K4[Fe(CN)6] = Pb2[Fe(CN)6] + 4 KNO3 2+ 4lub jonowo: 2Pb + Fe(CN)6 = Pb2[Fe(CN)6]

kremowo bialy osad

II grupa analityczna kationów

Odczynnik grupowy : H2S w obecnoci HCl, pH < 0,5 Obecnie nie stosuje si siarkowodoru w postaci gazowej, lecz wytwarza si go przez rozklad hydrolityczny z tioacetamidu CH3CSNH2 (AKT) w temperaturze ok. 90oC na lani wodnej.

CH3CSNH2 + 2H2O = CH3COO- + NH4+ + H2S

Szybko hydrolizy tioacetamidu zwiksza si z podwyszeniem temperatury i stenia jonów H+ lub OH-. Hydroliza w rodowisku zasadowym jest znacznie szybsza ni w kwanym. Wykorzystujc te wlasnoci mona rozdzieli kationy II i III gr. w zalenosci od pH roztworu, podobnie jak przy stosowaniu siarkowodoru i siarczku amonu. Otrzymany H2S rozpuszcza si w wodzie. Powstaly kwas siarkowodorowy dysocjuje wg równania: + -8 K1 = 5,7 10 H2S H + HS + 2-15 HS H + S K2 = 1,2 10 2Z porównania stalych dysocjacji K1 i K2 wynika, e stenie jonów S jest bardzo male, co mona obliczy

Przy zaloeniu, e wartoci [H+] i [HS-] s w przyblieniu równe, skracajc te wielkoci w liczniku i 2-15 mianowniku ulamka po lewej stronie równania otrzymujemy [S ] = 1,210 . Jeli zaloymy, e stenie -1 3 analizowanego roztworu wynosi 10 (0,1 mol/dm ) to iloczyny jonowe wszystkich rozwaanych przez nas siarczków bd wynosily: 2-1 -15 -16 [Me+][S ] = 10 1,210 = 1,210 Do wytrcenia osadu siarczku konieczne jest, aby iloczyn jonowy byl wikszy od iloczynu rozpuszczalnoci danego siarczku. Iloczyny rozpuszczalnoci siarczków kationów II grupy wahaj si w -53 -29 granicach od ok. 10 do ok.10 , a wic z latwoci zostan przekroczone. Po dodaniu HCl do roztworu H2S (a wic jonów H+) dysocjacja kwasu siarkowodorowego cofa si 2zgodnie z regul przekory. Maleje stenie jonów S , ale iloczyny rozpuszczalnoci siarczków kationów II grupy zostan przekroczone i siarczki te strc si. Nie strc si natomiast siarczki kationów III grupy, 2które maja znacznie wiksze iloczyny rozpuszczalnoci i male stenie jonów S nie wystarcza do ich przekroczenia. W ten sposób mona rozdzieli kationy II i III grupy. Stopie kwasowoci roztworu odgrywa wan rol przy strcaniu siarczków kationów grupy IIb. Siarczki arsenu, antymonu i cyny stracaja si tylko z silnie zakwaszonego rodowiska, gdy wtedy 3+ 5+ 3+ 2+ 4+ stenia jonów As , As , Sb , Sn , Sn sa na tyle wysokie, e mog zosta przekroczone iloczyny 33rozpuszczalnoci siarczków tych kationów. W rodowisku kwanym aniony np. AsO3 lub AsO4 3+ 5+ przechodz w kationy A i As . Siarczki arsenu, antymonu i cyny (gr IIb) rozpuszczaj si w wielosiarczku amonu, jak równiez w siarczkach alkalicznych tworzc siarkosole. Maj one budow podobn do soli tlenowych. Róni si tym, e zamiast tlenu w czsteczce zawieraj pokrewny mu pierwiastek - siark. siarkosole sole tlenowe kwasy tlenowe (NH4)3AsS3 (NH4)3AsO3 H3AsO3 Na3AsS4 Na3AsO4 H3AsO4 (NH4)3SbS4 (NH4)3SbO4 H3SbO4 K2SnS3 K2SnO3 H2SnO3 Kationy grupy IIa nie tworz siarkosoli. Wlasnoci wodorotlenków i tlenków kationów II gr analitycznej s take róne. Wodorotlenki kationów grupy IIb s amfoteryczne, przy czym wysze wartociowoci wykazuj silniejszy charakter kwasowy. Wodorotlenki bizmutu(III), kadmu i miedzi(II) s slabymi zasadami, a wodorotlenek rtci(II) rozklada si

[ H ][ S ] = 1,2.10 [ HS ]

+ -2 -

-15

natychmiast na tlenek rtci i wod. Jony miedzi(II) i kadmu mog tworzy z amoniakiem jony zespolone (kompleksowe), dziki czemu wodorotlenki miedzi(II) i kadmu rozpuszczaj si w amoniaku tworzc jon 2+ 2+ czteroaminomiedzi(II) [Cu(NH3)4 i czteroaminokadmu [Cu(NH3)4 . Postpowanie przy pojedynczym kationie: 3 3 Okolo 1cm próbki zakwaszamy 0,5 cm 2 molowego HCl. Jeli nie wytracil sie osad w I gr mona o wykorzysta ten roztwór do badania na obecno kationow II gr. Ogrza na lani wodnej do ok. 90 C i 3 doda 1 cm tioacetamidu. Ogrzewa dalej przez ok. 5 minut. Wytracony osad wiadczy o obecnoci kationów II grupy analitycznej. 1. Reakcje kationu Hg2+. 1. Kwas solny nie wytrca osadu z roztworów soli rtci(II) . 2. Siarkowodór (AKT) wytrca z roztworów soli rtci(II) czarny osad: 2+ 2HgCl2 + H2S = HgS lub jonowo: Hg + S = HgS W niedomiarze H2S osad moe by pocztkowo ólty. HgS rozpuszcza si w wodzie królewskiej (HNO3 st. + 3HCl st.) 3. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrca z roztworów soli rtci(II) ólty osad tlenku rtci(II): 2+ HgCl2 + 2NaOH = HgO + 2NaCl +H2O lub jonowo: Hg + 2OH = HgO + H2O 4. Jodek potasu wytrca z roztworów soli rtci(II) ceglastoczerwony osad jodku rtci(II): 2+ HgCl2 +2KI = HgI2 + 2KCl lub jonowo: Hg + 2I = HgI2 Jodek rtci(II) rozpuszcza si w nadmiarze jodku potasu wskutek tworzenia si zespolonego anionu czterojodortciowego(II): HgI2 + 2KI = K2[HgI4] Roztwór alkaliczny K2[HgI4] sluy do wykrywania jonów amonowych (tzw. odczynnik Nesslera). 5. Chlorek cyny(II) wytrca z roztworów soli rtci(II) bialy osad chlorku rtci(II), a sam utlenia si do soli cyny(IV). Przy ogrzewaniu tego osadu z nadmiarem SnCl2 otrzyma mona czarn metaliczn rt: 2+ 4+ 2Hg + SnCl2 = Hg2Cl2 + Sn 2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2 + SnCl4 Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg + SnCl4 6. Reakcj specyficzn podano przy jonie Hg2 . 2. Reakcje kationu Bi3+. 1. Kwas solny nie wytrca osadu z roztworów soli bizmutu(III). 2.Siarkowodór (AKT) wytrca z roztworów soli bizmutu(III) czarnobrunatny osad siarczku bizmutu(III).: 3+ 2lub jonowo: 2Bi + 3S = Bi2S3 2Bi(NO3)3 + 3H2S = Bi2S3 +6HNO3 3. Wodorotlenki alkaliczne wytrcaj z roztworów soli bizmutu(III) bialy osad wodorotlenku bizmutu(III): 3+ BiCl3 + 3NaOH = Bi(OH)3 + 3NaCl lub jonowo: Bi + 3OH = Bi(OH)3 Wodorotlenek bizmutu podczas ogrzewania zmienia barw na óltaw, gdy traci wod i przechodzi w wodorotlenek bizmutylu BiO(OH): Bi(OH)3 BiO(OH) + H2O Grupa -Bi=O nosi nazw grupy bizmutylowej. 4. Cynian(II) sodu lub potasu reaguje z solami bizmutu(III) redukujc jony Bi do bizmutu metalicznego strcajcego si w postaci czarnego osadu. Cynian(II) sodu przygotowuje si tu przed uyciem dzialajc nadmiarem NaOH na chlorek cyny(II) tak, aby powstajcy pocztkowo osad Sn(OH)2 roztworzyl si w nadmiarze NaOH: SnCl2 + 2NaOH = Sn(OH)2 + 2NaCl

3+ 2+

Sn(OH)2 + 2NaOH = Na2SnO2 + H2O 3+ 0 2+ 4+ Redukcji jonów Bi do Bi towarzyszy utlenienie jonów Sn do Sn . Zachodz nastpujce reakcje: BiCl3 + 3NaOH = Bi(OH)3 + 3NaCl 2Bi(OH)3 + 3Na2SnO2 = 2Bi + 3 Na2SnO3 + 3H2O 3+ 2+ 0 4+ 2Bi + 3Sn = 2Bi + 3Sn 5. Jodek potasu wytrca z roztworów soli bizmutu(III) brunatno czarny osad jodku bizmutu(III), który roztwarza si w nadmiarze odczynnika z utworzeniem pomaraczowego zwizku kompleksowego: 3+ lub jonowo: Bi + 3I = BiI3 Bi(NO3)3 + 3KI = BiI3 + 3KNO3 BiI3 + KI = K[BiI4] 6. Chromian(VI) potasu wytrca z roztworów soli bizmutu(III) ólty osad chromianu(VI) bizmutylu: 3+ + 22Bi + CrO4 + H2O = (BiO)2CrO4 + 4H 7. Szeciocyjanoelazian(II) potasu wytrca z roztworów soli bizmutu(III) szeciocyjanoelazianu(II) bizmutu(III): 4BiCl3 + 3 K4[Fe(CN)6] = Bi4[Fe(CN)6]3 + 12 KCl 3+ 4lub jonowo: 4Bi + 3Fe(CN)6 = Bi4[Fe(CN)6]3 3. Reakcje kationu Cu2+. Sole miedzi(II) w roztworach wodnych maj zabarwienie niebieskie. 1. Kwas solny nie wytrca osadu z roztworów soli miedzi(II). 2. Siarkowodór wytrca z kwanych roztworów soli miedzi(II) czarny siarczek miedzi(II). 2+ 2CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4 lub jonowo: Cu + S = CuS 3. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrca z roztworów soli miedzi(II) niebieskozielony osad wodorotlenku o miedzi(II). Wodorotlenek ten ogrzany do temp. ok. 10o C traci wod i przechodzi w brunatnoczarny tlenek miedzi(II): CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2 + K2SO4 Cu(OH)2 CuO + H2O 4. Wodorotlenek amonu wytrca niebieskozielony osad wodorotlenku miedzi(II) rozpuszczajcy si bardzo latwo w nadmiarze amoniaku: 2+ + Cu + 2NH4OH = Cu(OH)2 + 2NH4 2+ Cu(OH)2 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4 + 2OH- + 4H2O Jony czteroaminomiedzi(II) maj silnie niebieskie zabarwienie. 5. Szeciocyjanoelazian(II) potasu -K4[Fe(CN)6] wytrca z roztworów soli miedzi(II) czerwono brunatny osad szeciocyjanoelazian(II) miedzi(II) 2+ 42Cu + [Fe(CN)6] = Cu2[Fe(CN)6] 6. K2CrO4 wytrca z roztworów soli miedzi(II) brunatno czerwony osad chromianu(VI) miedzi(II): 2+ 2CuCl2 + K2CrO4 = CuCrO4+ 2KCl lub jonowo: Cu + CrO4 = CuCrO4 7. Cynk lub elazo wytrca z roztworów soli miedzi(II) czerwon, gbczast mas metalicznej miedzi: 2+ 0 2+ 0 lub jonowo: Cu + Zn = Zn + Cu CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu 4. Reakcje kationu Cd2+. 1. Kwas solny nie wytrca osadu z soli kadmu . 2. Siarkowodór wytrca z roztworów soli kadmu ólty osad siarczku kadmu : 2+ 2CdCl2 + H2S = CdS + 2HCl lub jonowo: Cd + S = CdS ólto zielony osad

Osad nie rozpuszcza si w óltym siarczku amonu (odrónienie od Sn4+, As3+ i As5+). 3. Wodorotlenek sodu wytrca z roztworów soli Cd 2+ Cd + 2OH = Cd(OH)2

2+

bialy osad Cd(OH)2 (nieamfoteryczny):

4. Amoniak wytrca z roztworów soli kadmu bialy osad wodorotlenku kadmu (dodawa malo NH4OH): 2+ + Cd + 2NH4OH = Cd(OH)2 + 2NH4 Osad ten rozpuszcza si w nadmiarze amoniaku, wskutek tworzenia si jonów zespolonych - powstaje wodorotlenek czteroaminokadmu : Cd(OH)2 + 4NH4OH = [Cd(NH3)4](OH)2 + 4H2O 5. Reakcje kationu Sn2+ 1.Kwas solny nie wytrca osadów z roztworu soli cyny(II). 2.Siarkowodór wytrca z kwanych roztworów soli cyny(II) brunatno-czarny osad siarczku cyny(II): 2+ 2SnCl2 + H2S = SnS + 2HCl lub jonowo: Sn + S = SnS Osad ten roztwarza si w óltym siarczku amonu na siarkocynian(IV) amonu : SnS + (NH4)2S2 = (NH4)2SnS3 Z tego roztworu kwasy strcaj ólty siarczek cyny(IV) : (NH4)2SnS3 + 2HCl = SnS2 + 2NH4Cl + H2S 3. Wodorotlenek sodu strca z roztworów soli cyny(II) bialy osad wodorotlenku cyny(II) : 2+ SnCl2 + 2NaOH = Sn(OH)2 + 2NaCl lub jonowo: Sn + 2OH = Sn(OH)2 Wodorotlenek cyny(II) ma wlasnoci amfoteryczne, roztwarzajc si zarówno w kwasach jak i w zasadach Sn(OH)2 + 2HCl = SnCl2 + 2H2O Sn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Sn(OH)4] lub H2SnO2 + 2NaOH = Na2SnO2 + 2H2O W przypadku reakcji wg ostatniego równania sugeruje si równowag : 2+ + 22Sn + 2OH Sn(OH)2 H2SnO2 2H + SnO2 4. Sole rtci(II) pod wplywem chlorku cyny(II) ulegaj redukcji do soli rtci(I) i powstaje bialy osad zwany kalomelem - chlorek rtci(I): 2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2 + SnCl4 Przy ogrzewaniu tego osadu z nadmiarem SnCl2 reakcja postpuje dalej, a do wydzielenia si metalicznej rtci : o SnCl2 + Hg2Cl2 = SnCl4 + 2Hg 2+ 4+ o 2+ Sn + Hg2 = Sn + 2Hg 6 . Reakcje kationu Sn4+ 1. Kwas solny nie wytrca osadu z roztworów soli cyny(IV). 2. Siarkowodór wytrca ze slabo kwanych roztworów soli cyny(IV) ólty osad siarczku cyny(IV): 4+ 2SnCl4 + 2H2S = SnS2 + 4HCl lub jonowo: Sn + 2S = SnS2 Osad ten roztwarza si w siarczku amonu tworzc siarkocynian(IV) amonu : SnS2 + (NH4)2S = (NH4)2SnS3 z którego kwasy wytrcaj na powrót ólty siarczek : (NH4)2SnS3 + 2HCl = SnS2 + 2NH4Cl + H2S 3. Wodorotlenki alkaliczne strcaj z roztworów soli cyny(IV) bialy osad wodorotlenku cyny(IV): 4+ Sn + 4OH = Sn(OH)4 Wodorotlenek cyny(IV) jest amfoteryczny: Sn(OH)4 H4SnO4 H2SnO3 + H2O

kw. ortocynowy(IV) kw. metacynowy(IV)

2+

4. elazo metaliczne redukuje sole Sn

4+

do soli Sn

a samo utlenia si do soli elaza(II):

jony Sn

2+

Sn + Fe = Sn + Fe mona wykry opisan ju reakcj z chlorkiem rtci(II).

4+

o

2+

2+

7. Reakcje kationu Sb3+. 1. Kwas solny nie wytrca osadów z roztworów soli antymonu(III). 2. Siarkowodór wytrca z roztworów soli antymonu(III) pomaraczowy osad siarczku antymonu(III): 3+ 22SbCl3 + 3H2S = Sb2S3 + 6HCl lub jonowo: 2Sb + 3S = Sb2S3 Osad ten roztwarza si w siarczku amonu: 3(NH4)2S + Sb2S3 = 2(NH4)3SbS3 Z roztworu tego w rodowisku kwasnym wytraca si ponownie pomaraczowy siarczek 2(NH4)3SbS3 + 6HCl = 6HN4Cl + Sb2S3 + 3H2S Przy wykonywaniu tych reakcji naley pamita o pH roztworu. 3. Wodorotlenki alkaliczne wytracaj z roztworów soli antymonu(III) bialy osad wodorotlenku: 3+ Sb + 3OH = Sb(OH)3 Wodoroltenek antymonu(III) jest amfoteryczny tzn. roztwarza si on zarówno w kwasach jak i w zasadach. Mona zapisa nastpujc równowag: 3+ Sb + 3OH Sb(OH)3 HSbO2 + H2O H+ + SbO2 4. Sole antymonu(III) ulegaj pod wplywem wody hydrolizie. Powstaj przy tym sole zasadowe (hydroksosole) wydzielajace si w postaci bialego osadu: SbCl3 + 2H2O Sb(OH)2Cl + 2HCl Sb(OH)2Cl SbOCl + H2O Jednowartociowa grupa -Sb=O nazywa si antymonylem. 8. Kationy arsenu Arsen moe wystpowa jako kation 3 lub 5-wartociowy, lecz jego zwizki nie bd przedmiotem wicze.

Tabela 1. Zestawienie reakcji katinów I i II grupy analitycznej z podstawowymi odczynnikami

Ag HCl H2S

+

Hg2

2+

Pb

2+

Hg

2+

Bi

3+

Cu

2+

Cd

2+

Sn

2+

Sn

4+

Sb

3+

AgCl bialy Ag2S czarny

Hg2Cl2 bialy Hg2S czarny HgO +Hg czarny

PbCl2 bialy PbS czarny HgS czarny Bi2S3 brunatno czarny Bi(OH)3 bialy, po ogrzaniu BiO(OH) ólty CuS czarny Cu(OH)2 niebieski, po ogrzaniu CuO czarny Cu(OH)2 niebieski, roztw. si w nadmiarze [Cu(NH3)2]2+ CuI2 bialy (+ I2 brunatny) CuCrO4 brunatno czerwony Cu2[Fe(CN)6] czerwono brunatny CdCrO4 ólty (reakcja nie zachodzi natychmiast) Cd2[Fe(CN)6] kremowy CdS ólty Cd(OH)2 bialy SnS czarny Sn(OH)2 bialy, roztw. w nadmiarze NaOH [Sn(OH)4]2Sn(OH)2 bialy SnS2 ólty Sb2S3 pomaracz. Sn(OH)4 Sb(OH)3 bialy, bialy, roztw. roztw. w w nadmiarze NaOH nadmiarze SbO2NaOH [Sn(OH)6]2Sn(OH)4 Sb(OH)3 bialy bialy

NaOH lub Ag2O brunatny KOH

HgO ólty Pb(OH)2 bialy, roztw. si w nadmiarze NaOH [Pb(OH)4]2Pb(OH)2 bialy HgO ólty

NH4OH

KI

Ag2O brunatny, roztw. si w nadmiarze [Ag(NH3)2]OH AgI kremowo ólty Ag2CrO4 brunatno czerwony kremowo bialy

HgNH2Cl bialy + czarny Hg

Bi(OH)3 bialy

Cd(OH)2 bialy, roztw. si w nadmiarze [Cd(NH3)2]2+

Hg2I2 ólto zielony Hg2CrO4 brunatny Hg4[Fe(CN)6] bialy ciemniejcy

PbI2 ólty

HgI2 czerwono pomaracz. HgCrO4 pomaraczowy Hg2[Fe(CN)6] bialy ciemniejcy

K2CrO4

PbCrO4 ólty

BiI3 brunatno czarny, roztw. si w nadmiarz [BiI4](BiO)2CrO4 ólty Bi4[Fe(CN)6]3 ólto zielony

K4[Fe(CN) Ag4[Fe(CN)6]

6

Pb2[Fe(CN)6] kremowo bialy

Sb4[Fe(CN)6]3 bialy

strzalka pionowa obok wzoru oznacza, e zwizek jest nierozpuszczalny w wodzie strzalka pozioma oznacza, e zwizek przechodzi w inn posta

Information

ANALIZA JAKOOECIOWA

9 pages

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

611013