П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Сухо остаток растворяют в малом объеме воды н проверяют пол' ноту удаления иона Ь(Н~ч реакцией с реактивом Несслера с одной каплей раствора. Если ион (х(Не+ удален полностью, проводят реакцию на нон К+. Контрольные вопросы 1, Какие катионы входят в первую группу? 2. Каковы их общие свойства? 3. Какими реакциями обнаруживаются катионы К+, й1а+, 1ЧНд? 4.
Как удаляют соли аммония, если они мешают ходу анализа? $13. Реакции катионов второй группы (Рьт+, Ац+, Ндхе+) Групповым реагентом на вторую группу катионов является соляная кислота. Разбавленная соляная кислота образует со всеми катионами осадки хлоридов: хлорид свинца — кристаллический, хлориды серебра и ртути (!) — аморфные, творожистые; Адр(Ов + НС1 = )АйС1 + НМОв; 30 РЬ((х(Оя)в + 2НС1 = )РЬС1в + 2НЬ)Ов; (ЫОя)в + 2НС( = (НдяС1, + 2НЫОе. Хлорид серебра нерастворим в кислотах и растворах ще- дочей, хорошо растворим в растворе аммиака с образова- нием комплексного аммиаката серебра. Хлорид свинца ра- створим в концентрированной соляной кислоте и частично в горячей воде.
Хлорид ртути растворим в азотной кислоте и царской водке. Для изучения действия группового реагента в отдельные пробирки помещают по 4 — 5 капель растворов солей Ад.в, РЬт и Нд,'+ и добавляют по 4 — 5 капель 2н. раствора НС1. Образовавшиеся белые осадки отфильтровывают на фильтр «белая лента», делят пополам и переносят в пробирки, До- бавляют к одной половине осадков по 8 †капель воды„ к другой — по 4 — 5 капель 2 н, раствора г)Н4ОН.
Пробы на- гревают до кипения и убеждаются, что РЬС1я растворился. В других пробирках АдС! растворился в аммиаке, белый же осадок Нц,С!, почернел вследствие восстановления до металлической ртути. Реакции катиона свинца РЬ'.е Иодид калия К1. При смешивании раствора катио- на РЬ'+ с раствором иодида калия образуется желтый оса- док иодида свинца: РЬ(ЫО ), + 2К! =-,РЫ + 2КЫОю Если раствор с осадком нагреть до кипения, затем от- фильтровать нерастворившийся осадок, то в фильтрате по- сле охлаждения выпадут золотистые кристаллы иодида свинца РЬ!т. Разбавленная серная кислота и ее соли. Осаждают ионы РЬ'+ в виде белого нерастворимого осадка сульфата свинца: РЬ(ХОв)я + Нт50, = „'РЬ50„-(- 2Н?40в. Едкие щелочи КОН и (х(аОН.
Осаждают ионы РЬ'+ в виде белого осадка гидроксида свинца: РЬ(?яОв)в + 2КОН = (РЬ(ОН)в + 2КЫОв, осадок хорошо растворим в избытке щелочи с образованием плюмбита щелочного металла: РЬ(ОН)я + 2КОН = К РЬОв + 2НвО или суммарно; РЬ(?4Ов)в+ 4КОН = К,РЬОв+ 2КЮа+ 2НвО. Гидроксид аммония также осаждает гидрокснд свинца белого цвета, но в этом осадителе РЬ(ОН)г нерастворим. Хром ат или дихромат калия КгСг04 нлн КгСггОг. К 2 — 3 каплям раствора соли РЬге добавляют 2— 3 капли 2 М раствора уксусной кислоты, 2 — 3 капли раствора ацетата натрия и 2 — 3 капли раствора дихромата калия Образуется желтый осадок хромата свинца РЬСгОз.
2РЬ(ХОз)з+ К,Сг,О, + 2СНзСООЫа+ Н,О = = 12РЬСгО, + 2СНзСООН -(- 2К)чО, + 2)т)аЫОз. С хроматом реакция протекает по уравнению: РЬ(!40з)з + К,СгО, = „РЬСгО, + 2КЫОз. Осадок растворим в растворах щелочей. Проверьте! Реакции катиона серебра Ая+ И о д и д к а л и я К1, Образует гкелтый осадок кристал лнческого иодида серебра Ап1, нерастворимый в аммиаке АйЫОз + К1 = т~АЯ! + КЫОз. Едкие щелочи КОН или ХаОН. Осаждают гидрок сид серебра, который тут же разлагается на оксид серебр и воду; АяЫО, + КОН = АяОН + КЫОз", 2АаОН = !АдзО + Н,О. Осадок бурого цвета, но на свету разлагается с выделе вием мелкодисперсного металлического серебра и приоб ретает темно-серую (до черной) окраску. Аммиак также осаждает гидроксид серебра, которы легко растворяется в избытке аммиака с образование комплексного аммиаката серебра [Ад(!4Нз)г!ЫОз.
Х р о м а т к а л и я КгСг04. Осаждает красно-буры осадок хромата серебра АпгСгОь Реакцию проводят в ней тральной среде, так как осадок растворим в азотной кис лоте и в растворах аммиака: 2Ад)ХО, + К,СгО = !АнзСгО, + 2КЫОз. Реакция восст азов.пения серебр а. В оч щенную хромовой смесью, затем хорошо промытую водо пробирку отбирают несколько капель раствора соли А Добавляют раствор аммиака до растворения осадка.
Пр ливают несколько капель разбавленного раствора формал дегида и погружают пробирку в горячую воду. На стенка появляется блестящее серебряное зеркало: 2(Ай(ЫНз)з) ОН + НСОН = НСООН + 12Аа + 4)т)Нз+ НаО. !эвикции мешают ионы ртути (1) и (Н). Реакции катиона ртути Нкг г+ Разбавленная соляная кислота, Дает бе- лый осадок хлорида ртути НпгС!г (см.
выше). Этот осадок под-действием аммиака образует хлорид димеркураммония, который неустойчив и тут же разлагается с образованием труднорастворимого меркураммония и металлической рту- ти. Мелкодисперсная ртуть придает осадку черную окраску: Нп С1з + 2ЫН40Н = (ЫН Ндз) С1 + гчН4С! + 2НзО; ()т)Н,НдД С! = 1(ЫН Ня) С! + „'На, И о д н д к а л и я К!. В пробирку помещают 2 — 3 капли раствора соли Нпг+, добавляют 3 — 4 капли раствора К! и наблюдают образование грязно-зеленого осадка иодида ртути: Низ~+ 2К1 = !Наз(з+ 2К+. Добавляют еще 5 — 6 'капель раствора иодида калия и наблюдают растворение зеленого и появление черного осадка: Няз1з + 2К1 = тК„(Но1,) -1- !Ня. Едкие щелочи, Осаждают гидроксид ртути (1), ко- торый тут-же разлагается с выделением оксида ртути чер- кого цвета: Низ(ЫОз)з + 2КОН = 1НазО + 2КЫОз + НзО.
Аммиак также осаждает осадок черного цвета, состоя- щий из димеркураммония и мелкодисперсной металличе- ской ртути: 2Нпз(Ь)Оз) -1- 4ЫН ОН = 4(Ня ОЫНз)НО + 42Нн+ + ЗНН,НО, + ЗН,О. Хром ат калия КгСгОз. Образует красный осадок хромата ртути (1). Реакция протекает при нагревании: Ндз()чОз)з + КзСгО» = «НйзСг04 + 2КгчОз. Восстановление ртути (1) до металличе- ской. На полоску фильтровальной бумаги наносят каплю Раствора соли ртути (1), а рядом — каплю раствора хлори- 3 — 32 33 да олова (П). Капли смешивают и наблюдают появление черного пятна: 24- В 24- 2Н +5 4+ На очищенную медную пластинку помещают 2 — 3 капли раствора соли ртути (1).
Через 5 мин капли смывают водой и протирают образовавшееся серое пятно фильтровальной: бумагой до образования блестящей амальгамы меди: Нд~т+ + Сп = 2Нд -1- Сит+. Вместо пластинки можно взять медную монету. Поверхность меди предварительно обрабатывают азотной кислотой и промывают водой. Такую же реакцию дают ионы ртути (П). Анализ смеси кктионов первой и второй труппы Систем атически й ход ан ал из а. Ко всему исследуемому раствору добавляют 1,5-кратный объем раствора соляной кислоты. Выделившийся осадок хлоридов (АцС!, РЬС!т и НптС1т) отфильтровывают и промывают на фильтре два раза холодной водой, подкисленной несколькими каплями раствора НС!.
Фнльтрат н промывные воды сохраняют для проведения анализа па первую группу катионов. Осадок на фильтре обрабатывают 2 — 3 порциями горячей воды (нагретой до кипения). При этом РЬС4 переходит из осадка в раствор, АпС! и НптС!т остаются на фильтре нерастворенными. Фильтрат собирают для обнаружения РЬт»., в остатке на фильтре проводят реакции обвару- жениЯ Ац+ и Нйтт+.
Обнаружение катиона РЬт+. Фильтрат с раствором РЬС!т делят на три части. К одной из них прибавляют раствор нодида калия, образуется желтый осадок РЫь который при нагревании растворяется, а после охлаждения снова выпадает в виде золотисто-желтых кристаллов, К другой части фильтрата добавляют раствор хромата калия, образуется желтый осадок РЬСг04, К третьей порции приливают раствор Нт504, выпадает белый осадок РЬ504. Обнаружение катиона Нп,'-+. К осадку ца фильтре (смес АИС! и Нп,С!т) приливают раствор аммиака Почернени осадка означает наличке ртути. Серебро под действием аммиака переходит в фпльтрат в виде комплексного аммиаката серебра. Обнаружение китиона Ап».
Фильтрат, содержащий аммиачный комплекс серебра, делят на две части, К одной из них добавляют раствор иодида калия, прн этом выпадает желтый осадок иодида серебра. Ко второй порции приливают раствор Нг(Оз до явно кислой реакции (илн НС1), появляется помутнение от белого осадка АСС!.
Дробный анализ смеси катионов второй г р у и и ы. Проводится в отдельных порциях раствора дробными реакциями. Обнаружение РЬ''. К 1 мл раствора приливают 0,5— 1 мл раствора нодида калия, добавляют 2 — 3 мл воды и нагревают до кипения, Нерастворимый остаток отфильтровывают, а фильтрат собирают в пробирку. При наличии РЬ'4 в фильтрате после охлаждения под током воды выпадают золотисто-желтые кристаллы РЫт. Обнаружение Адх и Но'.-"+. К 2 — 3 мл раствора прибавляют 1,5 — 2-кратный объем раствора аммиака. При наличии Ндт+ появляется черный осадок; если осадок белый, катионы Нй'+ отсутствуют, но содержатся катионы РЬз4, Если осадок не образовался, катионы Нд.',+ и РЬ'+ отсутствуют.
Если осадок выпал, его отфильтровывают н в фильтрате открывают ион Аа+ действием иодида калия нлн соляной кислоты, как указано в систематическом ходе анализа. Обнаружение Нйзт+. Кроме реакции с аммиаком, ион Нф+ следует обнаружить капельным методом па медной пластинке, как описано выше (восстановление Ндтт+ до металлической). Обнаружение катионов первой группы. Фильтрат, полученный после осаждения катионов второй группы, содержит избыток соляной кислоты.
Первым обнаруживают ион аммония реакцией со щелочью (см. выше, 1-я группа катионов). Для обнаружения ионов К4 и Ь»а+ раствор выпаривают досуха, этим удаляют соляную кислоту н соли аммония. Определение заканчивают, как описано при анализе смеси катионов первой группы. Индикаторные бумажки и их применение После осаждения катионов второй группы фильтрат приходится нейтрализовать до щелочной реакции. Чтобы установить, прошла нейтрализация нли нет, пользуются индикаторной бумажкой В качественном анализе применяют чаще всего лакмусовые или универсальные индикаторные бумажки. Лакмус в щелочной среде меняет красную окраску на снн1ою (в области рН от 5 до 8 оп фиолетовый).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
