Тольяттинский державний університет
Інститут Хімії та Інженерної Екології
Кафедра «Хімія та хімічні технології та процеси»
Лабораторна робота
Аналіз суміші катіонів I-VI аналітичних груп
з дисципліни: аналітична хімія
Студент: Щеголева А.І.
Викладач: к.х.н., доцент, Писарєва В. С.
Тольятті, 2014
Теоретичні основи
Поняття про аналітичні групах та класифікації катіонів
Якісний аналіз, як правило, грунтується на хімічних перетвореннях, при яких досліджувана речовина утворює нове з'єднання, що володіє характерними властивостями: кольором, специфічним запахом, фізичним станом, структурою та ін. Такі перетворення називають якісній аналітичній реакцією, а речовини, що викликають це перетворення, називають реагентами (реактивами). Основні типи реакцій, що використовуються в якісному аналізі, - це кислотно-основна взаємодія, реакції осадження, окиснення-відновлення і утворення комплексних з'єднань.
Для забезпечення одержання найбільш повної інформації про якісний склад зразка (неорганічних речовин) іони ділять на групи. Класифікація катіонів та аніонів по аналітичних групах заснована на ставленні іонів до дії реагентів, на подібність і відмінності ознак утворюваних сполук. Розроблено ряд класифікаційних систем, заснованих на застосуванні тих чи інших групових реагентів: кислотно-основна, сірководнева, аміачно-фосфатна та ін.
У даному лабораторному практикумі використовується кислотно-основна класифікація (табл.1).
Таблиця 1 Кислотно-основна класифікація катіонів
Номер аналітичної группиГрупповой реагентКатіониIHClAg +, [Hg 2] 2+, Pb 2+ та інші катіони, хлориди яких малорастворіми в водеIIH 2 SO 4 Ca 2+ Sr 2+ Ba 2 та інші катіони, сульфати яких малорастворіми в водеНомер аналітичної группиГрупповой реагентКатіониIIINaOHZn 2+, Al 3+, Cr 3+, Sn 2+, Sn 4+, As (III), As (V) та інші катіони, гідроксиди яких розчинні в лугах IVNaOHMg 2+, Mn 2 +, Fe 2+, Fe 3+, Bi 3+ та інші катіони, гідроксиди яких розчинні у амміакеVNH 4 OHCu 2+, Hg 2+, Cd 2+, Co 2+, Ni 2+ та інші катіони, гідроксиди яких нерозчинні у щелочахVIОтсутствуетK +, Na +, NH + 4 та інші катіони, солі яких добре розчинні у воді
Порядок проведення аналізу, огляд зразка і підготовка проби. Метод квартування
Існує два способи проведення хімічних реакцій. У якісному аналізі використовуються реакції, які проводять сухим способом. Відомо, що деякі речовини (їх пари) забарвлюють безбарвне полум'я пальника в характерний колір або надають певну забарвлення плаву (Перлу), отриманому при нагріванні речовини з тетраборат натрію у вушку платинового дроту.
Реакції сухим способом здійснюють також шляхом розтирання порошків досліджуваної речовини і сухого реагенту, при цьому, як правило, утворюються легко леткі продукти з характерним запахом чи іншими властивостями.
Однак найчастіше реакції хімічного аналізу проводять в розчині, тобто аналіз проводять мокрим способом. У якісному аналізі неорганічних речовин переважно досліджують розчини солей, кислот і підстав, які у водних розчинах знаходяться в дисоційованому стані. Тому хімічний аналіз водних розчинів електролітів зводиться до відкриття окремих іонів (катіонів та аніонів).
Для приготування розчину проби використовують метод відбору середньої проби - квартуванням. Він полягає в тому, що проба lt;http://ru.wikipedia/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B0_(%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F)gt;, відібрана з різних місць, змішується і розсипається рівним шаром. Після чого вона ділиться навхрест на 4 частини (кварта), з них дві протилежні видаляються, а дві решта знову перемішуються і знову діляться на 4 частини. Так чинять, поки кількість матеріалу не зменшиться до необхідного для аналізу.
Попередній аналіз
Наявність деяких катіонів визначається в попередніх випробуваннях, заснованих на специфічних реакціях, на протікання яких не робить вплив присутність в розчині інших катіонів.
Приклади деяких попередніх випробувань наведені в Таблиці 2.
Таблиця 2 Попередні випробування на катіони
КатіонХіміческая реакціяАналітіческій еффектNH До декількох краплях розчину солі (до кілька кристаликів сухої солі) додають 0.5 мл 2Н розчину NaOH, суміш нагрівають (1) .Виделеніе газу з характерним запахом NH До декількох...
