№ 1
В задачі потрібно знайти масу KOH, необхідну для приготування 1,0 л 20% розчину КОН густиною 1,19 г/мл, як також розрахувати молярну та нормальну концентрації розчину
Молярна маса
М
(КОН) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
;
еквівалент рівний 1 моль
; еквівалентна маса Е
(КOH) = 56 г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,19∙1000 = 1190 г.
20%-на концентрація означає, що у 100 г
розчину має знаходитись 20 г
КОН, а у 1190 г
розчину (в 1 л
) буде
Маса(КОН) =
Кількість молей КОН в 1 л
розчину
Тому,
СМ
= 4,25 М
.
Кількість моль-екв. КОН в 1 л
розчину
моль-екв
. Отже,
СН
= 4,25 н
.
№ 2
В задачі потрібно знайти об’єм 0,2 М розчину H2
SO4
густиною 1,09 г/мл за умови розчинення маси 98,0 г H2
SO4
, як також розрахувати процентну та нормальну концентрації розчину
Молярна маса M
(H2
SO4
) = 2+32+16∙4 = 98 г/моль
; еквівалент рівний
моль
; еквівалентна маса
г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,09∙1000 = 1090 г
.
В 1 л
розчину має бути m
= 0,2∙98 = 19,6 г
H2
SO4
, а в невідомому об’ємі V
розч
її буде 98,0 г
. Звідси
Якщо у 1090 г
розчину маємо 19,6 г
H2
SO4
, то у 100 г
буде
Тому,С%
= 1,80 %
.
Кількість моль-екв. H2
SO4
в 1 л
розчину
моль-екв
. Отже, СН
= 0,4 н
.
№ 3
В задачі потрібно знайти масу HCl, необхідну для приготування 0,5 л 0,1 н розчинуHCl густиною 1,02 г/мл, як також розрахувати процентну та молярну концентрації розчину
Молярна масаМ
(HCl) = 35,5 + 1 = 36,5 г/моль
; еквівалент рівний 1 моль
; екві-валентна маса Е
(НCl) = 36,5 г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,02∙1000 = 1020 г
.
В 1 л
розчину має знаходитись m
= 0,1∙36,5 = 3,65 г
HCl, а у 0,5 л
буде
Маса(HCl) = 3,65∙0,5 = 1,825 г
.
Якщо у 1020 г
розчину маємо 3,65 г
HCl, то у 100 г
буде
Тому, С%
= 0,36 %.
Кількість молей HClв 1 л
розчину
Отже,СМ
= 0,1 М
.
№ 4
В задачі потрібно знайти масу NaOH, необхідну для приготування 2,0 л 0,5 н розчину NaOH густиною 1,06 г/мл, як також розрахувати процентну та молярну концентрації розчину
Молярна маса
M
(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
;
еквівалент рівний 1 моль
; еквівалентна маса E
(NaOH) = 40 г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,06∙1000 = 1060 г
.
В 1 л
розчину має знаходитись
m
= 0,5∙40 = 20 г
NaOH, а у 2,0 л
буде
Маса(NaOH) = 2∙20 = 40 г
.
Якщо у 1060 г
розчину маємо 20 г
NaOH, то у 100 г
буде
Тому, С%
= 1,89 %
.
Кількість молей NaOH в 1 л
розчину
Отже,
СМ
= 0,5 М
.
№ 5
В задачі потрібно знайти масу H2
SO4
, необхідну для приготування 2,5 л 2,0 н розчину H2
SO4
густиною 1,04 г/мл, як також розрахувати процентну та молярну концентрації розчину
Молярна маса M
(H2
SO4
) = 2 + 32 + 16∙4 = 98 г/моль
; еквівалент рівний
моль
; еквівалентна маса
г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,04∙1000 = 1040 г
.
В 1 л
розчину має знаходитись m
= 2∙49 = 98 г
H2
SO4
, а у 2,5 л
буде
Маса(H2
SO4
) = 98 ∙ 2,5 = 245 г
.
Якщо у 1040 г
розчину маємо 98 г
H2
SO4
, то у 100 г
буде
Тому,С%
= 9,42 %
.
Кількість молей H2
SO4
в 1 л
розчину
Отже,
СМ
= 1,0 М
.
№ 6
В задачі потрібно знайти об’єм 10%-го розчину NH3
густиною 0,96 г/мл за умови розчинення маси 28,8 г аміаку, як також розрахувати молярну та нормальну концентрації розчину
Молярна маса M
(NH3
) = 14 + 3 = 17 г/моль
; еквівалент рівний
моль
; еквівалентна маса
г/моль-екв
.
10%-на концентрація означає, що у 100 г
розчину має знаходитись 10 г
NH3
. А 28,8 г
аміаку мають бути у
розчину.
Якщо об’єм розчину 1л
має масу 0,96∙1000 = 960 г
, то невідомий об’єм розчину V
розч
має масу 288 г
. Звідси
Якщо в 0,3 л
розчину знаходиться 28,8 г
аміаку, то в 1 л
розчину буде
NН3
. Кількість молей аміаку в 1 л
розчину Тому,
СМ
= 5,647 М
.
Кількість моль-екв. аміаку в 1л
розчину
моль-екв
.
Отже,
СН
= 16,941 н
.
№ 7
Знайти масу КОН, необхідну для приготування 4,0 л 0,5 М розчину КОН густиною 1,03 г/мл. Розрахувати процентну та нормальну концентрації розчину
Молярна маса
М
(КОН) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
;
еквівалент рівний 1 моль
; еквівалентна маса
Е
(КОН) = 56 г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,03∙1000 = 1030 г
.
В 1 л
розчину має знаходитись
m
= 0,5∙56 = 28 г
КОН, а в 4 л
буде
Маса(КОН) = 4∙28 = 112 г
.
Якщо у 1030 г
розчину маємо 28 г
КОН, то у 100 г
буде
Тому,С%
= 2,72 %
.
Кількість моль-екв. КОН в 1 л
розчину
моль-екв
. Отже,
СН
= 0,5 н
.
№ 8
В задачі потрібно знайти масу MgCl2
, необхідну для приготування 0,5 л 0,2 н розчину MgCl2
густиною 1,01 г/мл, як також знайти процентну та молярну концентрації розчину
Молярна маса М
(MgCl2
) = 24,3+35,5∙2 = 95,3г/моль
; еквівалент рівний
моль
; еквівалентна маса
г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,01∙1000 = 1010 г
.
В 1 л
розчину має знаходитись m
= 0,2∙47,65 = 9,53 г
MgCl2
, а у 0,5 л
буде
Маса(MgCl2
) =
Якщо у 1010 г
розчину маємо 9,53 г
MgCl2
, то у 100 г
буде
Тому,
С%
= 0,94 %
.
Кількість молей MgCl2
в 1 л
розчину
Отже,
СМ
= 0,1 М
.
№ 9
В задачі потрібно знайти об’єм 0,1 М розчину CaCl2
густиною 1,03 г/мл при розчиненні 55,5 г препарату CaCl2
, як також розрахувати процентну та нормальну концентрації розчину
Молярна маса М
(CaCl2
) = 40 + 35,5∙2 = 111 г/моль
; еквівалент рівний
моль
; еквівалентна маса
г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,03∙1000 = 1030 г
.
В 1л
розчину має бути m
= 0,1∙111 = 11,1г
CaCl2
, а в невідомому об’ємі V
розч
буде 55,5 г
. Звідси
Якщо у 1030 г
розчину міститься 11,1 г
CaCl2
, то у 100 г
буде
ТомуС%
= 1,08 %
.
Кількість моль-екв. CaCl2
в 1 л
розчину
моль-екв
. Отже,
СН
= 0,2 н
.
№ 10
В задачі потрібно знайти масу NaOH, необхідну для приготування 0,2 л 15% розчину NaOH густиною 1,12 г/мл, як також знайти молярну та нормальну концентрації розчину
Молярна маса М
(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
; еквівалент рівний 1 моль
; еквівалентна маса Е
(NaOH) = 40 г/моль-екв
.
Маса 1 л
розчину 1,12∙1000 = 1120 г
.
Концентрація 15% означає, що у 100 г
розчину має знаходитись 15 г
NaOH, а у 1120 г
(в 1 л
) його має бути
Для приготування 0,2 л
розчину треба взяти
Маса(NaOH) = 168∙0,2 = 33,6 г
.
Кількість молей NaOH в 1 л
розчину
Тому,
СМ
= 4,2 М
.
Кількісь моль-екв. NaOH в 1 л
розчину
моль-екв
. Отже,
СН
= 4,2 н
.
№ 11
Що собою уявляє: а) якісний аналіз у розчині та “сухий” метод аналізу; б) макро-, мікро- та напівмікроаналіз?
У переважній більшості випадків аналізовану речовину переводять спочатку в розчин, потім визначають окремі компоненти – іони або молекули. Так наприклад, для визначення іонів калію в солі KCl останню розчиняють у воді, і, за допомогою певних, характерних для іонів калію, реакцій визначають їх присутність.Поруч з цим, наявність ряду іонів можна встановити, не переводячи речовину в розчин. Так, щоб виявити натрій, невелику кількість речовини на платиновій дротинці вносять у безбарвне полум’я. Якщо в досліджуваній речовині присутній натрій, полум’я забарвиться в жовтий колір. Наявність іонів амонію також можна встановити, не переводячи речовину в розчин. Досить розтерти дослідний зразок з вапном або лугом. При наявності іонів амонію з’явиться характерний запах аміаку. Такий метод називають“сухим”
.
Метод, коли для аналізу беруть 0,1–1,0 г
речовини, називають макроаналізом
.Якщо для аналізу беруть менше 0,01 г
речовини, такий метод називають мікроаналізом
.Проміжні значення маси досліджуваної речовини (від 0,01 до 0,1 г) визначають метод напівмікроаналізу
.
№ 12
Поняття про аналітичну реакцію. Чутливість, селективність та специфічність аналітичної реакції. Навести приклади
Аналітичною
називається реакція, за допомогою якої відкривають ті чи інші речовини (або іони) і/або встановлюють кількість речовини.
Найменша кількість речовини або іонів, яку можна виявити за допомогою тієї чи іншої реакції в даних умовах називається відкриваним мінімумом
або чутливістю
реакції. Ця величина дуже мала і позначається буквою γ (γ = 10-6
г).
Чутливість не слід характеризувати лише абсолютною кількістю речовини. Має значення ще концентрація іона або речовини в розчині. Найменшу концентрацію іонів або речовини, при якій їх ще можна виявити, називають граничним розведенням
.
Наприклад, треба встановити чутливість реакції
Fe3+
+ 3SCN ↔ Fe(SCN)3
.
Для цього готують розчин, в 500 мл якого міститься 1г-іон
заліза. Відомо, що при розведенні в 20 разів в 1 краплі об’ємом 0,02 мл ще можна виявити іони заліза (ІІІ). Граничне розведення суть
Знаходимо відкриваний мінімум:
, звідси
Селективність
реакції – її вибірковість
до тих чи інших речовин або іонів. Існують реакції, проведенню яких не заважають
сторонні іони. Так, іони амонію можна виявити лугом.
Ця реакція, та їй подібні називаються специфічними
. Високоспецифічних реакцій відомо надзвичайно мало
.
№ 13
Умови виконання аналітичних реакцій. Приклади реакцій, що проходять на холоді і при нагріванні розчину
Реакції проводять при нагріванні чи охолодженні лише в тих випадках, коли нагрівання чи охолодження сприяє
проходженню прямої реакції до кінця, прискорює
її.
Так, при виявленні іону амонію реакція
NH4
OH ↔ NH3
↑ + H2
O
йде швидше при підвищеній температурі, як також при даних умовах зростає чутливість і вихід даної реакції.
Приклад реакції, яку слід проводити на холоді:
NaCl + K[Sb(OH)6
] → Na[Sb(OH)6
]↓ + KCl
З ростом температури розчинність осаду Na[Sb(OH)6
] зростає, через це вищезазначену реакцію треба вести на холоді.
Умовами проведення аналітичних реакцій взагалі є температура, концентрація і тиск, які максимально сприяють виявленню тих чи інших іонів.
№ 14
Що собою уявляють буферні розчини? Яка їх роль у виконанні аналітичних реакцій? Навести конкретні приклади
Буферними
називають розчини суміші слабкої кислоти (або слабкої основи) та її солі. Такою є, наприклад, суміш оцтової кислоти і оцтовокислого натрію. При добавлянні до такої суміші сильної кислоти або сильної основи мають місце наступні реакції:
CH3
COONa + HCl → CH3
COOH + NaCl
CH3
COOH + NaOH → CH3
COONa + H2
O.
Звідси видно, що при дії на буферний розчин сильної кислоти або сильної основи змінюється концентрація слабкої кислоти. У першому випадку вона збільшується, у другому – зменшується. Проте, рН розчину практично не змінюється.
Це пояснюється тим, що слабка кислота взагалі мало дисоціює, а в присутності однойменних іонів її солі дисоціація йде значно меншою мірою.
Отже, концентрація іонів Н+
буферної суміші під впливом сильної кислоти або сильної основи практично є величина стала
.
У хімії, біології, медицині, у промисловому виробництві в результаті тих чи інших процесів можуть виділятись або поглинатись іони Н+
. Щоб процес відбувався при сталому значенні рН, у розчин вводять буферні суміші, які поглинають водневі або гідроксильні іони.
Можна також довести, що при розведенні буферної суміші рН розчину залишається сталим.
№ 15
Хімічні реактиви. Поняття про їх чистоту, кваліфікацію. Чи можна застосовувати для хімічного аналізу технічні реактиви?
Хімічними реактивами
називають речовини, склад яких відповідає їх хімічним формулам в межах кваліфікації, і які застосовуються для проведення хімічних реакцій.Кваліфікація хімічних реактивів
та відповідні їй позначення наступні:
Т
– технічний реактив. Вміст основної речовини менше 98%. Найнижча ступінь чистоти реактиву.
Ч
– чистий. Вміст основної речовини 98% і вище. Вміст домішок або нелеткого залишку 0,01– 0,5%, масова доля залишку після прожарювання до 0,5%.
ЧДА
– чистий для аналізу. Вміст основної речовини не менше 99%. Домішки не перевищують допустимої межі, яка дозволяє проводити точні аналітичні дослідження.
ХЧ
– хімічно чистий. Найвища ступінь чистоти реактиву. Вміст основної речовини більше 99%, домішок – в межах 0,001– 0,00001%, масова доля залишку після прожарювання не більше 0,1%.
Для хімічного аналізу застосовують реактиви з кваліфікацією не нижче
ЧДА
. Технічні реактиви для проведення аналітичних визначень застосовувати ні в якому разі не можна
через велику кількість домішок.
№ 16
Що собою уявляють кристалічний та аморфний осади? Навести приклади та основні умови отримання
Кристалічний
осад – це осад з порівняно сильними зв’язками між його частинками. Утворення кристалічних осадів характеризується тим, що при додаванні окремих порцій осаджувача нові центри кристалізації утворюються не відразу. Основною умовою отримання кристалічних осадів є повільне додавання реактиву, при якому кристалічні центри виростають у порівняно великі кристали.
Концентрація розчинів
. Для осадження кристалічних осадів користуються розбавленими розчинами, так як у цих умовах утворюються осади у формі більших кристалів.Температура
. При осаджуванні кристалічних осадів з гарячих розчинів збільшується їх розчинність, тому виникає менше центрів кристалізації. Внаслідок цього створюються умови для утворення крупніших кристалів.
Приклади: BaSO4
, BaCrO4
, CaC2
O4
та ін.
Аморфний
осад характеризується слабкими зв’язками між його частинками. По суті це коагульований внаслідок швидкого доливання розчину осаджувача колоїдний розчин. При швидкому доливанні реактиву, яке, до речі, є основною умовою отримання аморфного осаду, відразу виникає багато центрів кристалізації та дрібних агрегатів кристалів. Концентрація розчинів
. Аморфні осади, особливо гідроксиди металів, краще осаджувати з концентрованих розчинів. Це сприяє зменшенню загальної поверхні і утворенню осаду. Внаслідок зменшення загальної поверхні зменшується адсорбція сторонніх речовин, що робить осади чистішими.
Температура
. При осаджуванні аморфних осадів нагрівання сприяє коагуляції колоїдних частинок і укрупненню зерен осаду.
Аморфні осади характерні для багатьох важкорозчинних сполук: гідроксидів та сульфітів металів, силікатної та вольфрамової кислот, та інших.
№ 17
Який основний посуд використовують та як його готують для якісного аналізу?
У якісному аналізі (в основному напівмікроаналізі) застосовують такий посуд: колби, пробірки, чашки, стакани, скляні лійки, скляні палички, промивалки, бюкси, кухлі, ступки,
ексикатори
. Піпетки градуйовані та бюретки застосовують тільки в кількісному аналізі.Застосовуваний для якісного аналізу посуд має бути чистим
. Його слід мити відразу після вживання. Для миття посуду застосовують теплий насичений розчин соди, теплий лужний розчин KMnO4
або розчин хромової суміші. Посудина вважається чистою, якщо після виливання з неї води внутрішні стінки змочуються водою рівномірно і на них не залишається крапель. Добре вимитий посуд, перекинутий догори дном, має здаватись сухим. Після миття посуд споліскують 2–3 рази невеликою кількістю дистильованої води, що є також способом перевірки чистоти посудини.
№ 18
Чим дистильована вода відрізняється від звичайної питної води? Чому посуд для аналітичних визначень обов’язково споліскують дистильованою водою?
Головна відмінність дистильованої води від питної – практично нульовий рівень концентрації солей кальцію і магнію та інших речовин, які обов’язково присутні в питній воді.Вимитий посуд двічі
споліскують невеликою кількістю дистильованої води. Мета споліскування – перевірка чистоти посудини
. Посудина вважається чистою, якщо при обмиванні внутрішньої поверхні дистильованою водою остання рівномірно стікає, не залишаючи краплин.
№ 19
Розкрити суть дробного та систематичного методів якісного аналізу. Чи можливе виконання аналізу речовини з використанням лише одного з цих методів?
Дробний
метод аналізу передбачає виявлення кожного іона певними, характерними реакціями в присутності всіх інших іонів. У складніших випадках спочатку відділяють даний іон від тих, які заважають визначенню.
Систематичний
аналіз полягає в тому, що складну суміш іонів спочатку розділяють за допомогою групових реактивів на кілька окремих груп, потім у межах кожної групи виявляють окремі іони певними, характерними реакціями. Розділяють іони на групи і виявляють їх в кожній групі в цілком певній послідовності, що виключає помилки, які часто роблять недосвідчені хіміки, проводячи аналіз дробним методом.
Використання лише одного з цих методів (дробного) можливе тільки у випадку високоспецифічних реакцій (таких, наприклад, як визначення іона амонію за допомогою лугу), та у випадку, коли визначуваний іон вдається без проблем відділити від іонів, які заважають визначенню.
№ 20
Які хімічні реагенти належать до групових, селективних, специфічних? Навести приклади. Написати рівняння реакцій
Груповими
називають реактиви, якими визначають певну групу катіонів або аніонів. Наприклад, розчин сульфіду амонію є груповим реактивом на катіони 3-ї аналітичної групи. Розчин хлориду барію є груповим реактивом на аніони 1-ї аналітичної групи, і т. п.
Селективними
називають реактиви, що визначають ті чи інші іони за певних умов. Так, фероціанід калію дає з іонами Ca2+
осад K2
Ca[Fe(CN)6
]. Якщо в розчині немає зовсім або є незначна концентрація іонів Ba2+
, даний реактив “віддає перевагу” іонам Ca2+
. Якщо ж має місце значна концентрація іонів Ba2+
, фероціанід калію вже не буде селективним на іони Ca2+
, тому що іони Ba2+
в значних концентраціях утворюють аналогічний осад.
Специфічними
називають реактиви, дії яких незаважає жоден сторонній іон. Так, в одній з небагатьох високоспецифічних реакцій визначення іону амонію
NH4
Cl + NaOH → NH4
OH + NaCl
↕
NH3
↑ + H2
O
гідроксид натрію можна вважати специфічним на іон амонію. Специфічних реактивів, рівно як і специфічних реакцій, дуже мало
.
№ 21
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва?
Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
NH
4
+
,
Ca
2+
,
Fe
3+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи.
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) груповий реактив на іони амонію відсутній через належність вказаного катіона до 1-ї аналітичної групи;
2) CaCl2
+ (NH4
)2
CO3
→ CaCO3
↓ + 2NH4
Cl
Ca2+
+ CO3
2–
→ CaCO3
↓
білий аморфний осад, розчинний в кислотах;
3) Fe2
(SO4
)3
+ 3(NH4
)2
S → Fe2
S3
↓ + 3(NH4
)2
SO4
2Fe3+
+ 3S2–
→ Fe2
S3
↓
чорний осад, розчинний в оцтовій і мінеральних кислотах.
№ 22
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва?
Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
K
+
,
Mn
2+
,
Ca
2+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи.
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) на іон калію груповий реактив відсутній через належність вказаного катіона до 1-ї аналітичної групи;
2) MnSO4
+ (NH4
)2
S → MnS↓ + (NH4
)2
SO4
Mn2+
+ S2–
→ MnS↓
світло-рожевий осад, розчинний в кислотах;
3) CaCl2
+ (NH4
)2
CO3
→ CaCO3
↓ + 2NH4
Cl
Ca2+
+ CO3
2–
→ CaCO3
↓
білий аморфний осад, розчинний в кислотах.
№ 23
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва?
Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
Na
+
,
Cu
2+
,
Zn
2+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи.
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) на іон натрію груповий реактив відсутній через належність вказаного катіона до 1-ї аналітичної групи;
2) CuSO4
+ H2
S → CuS↓ + H2
SO4
Cu2+
+ S2–
→ CuS↓
чорний осад, нерозчинний в розведених соляній та сірчаній кислотах, проте розчинний в 2 н розчині азотної кислоти;
3) ZnSO4
+ (NH4
)2
S → ZnS↓ + (NH4
)2
SO4
Zn2+
+ S2–
→ ZnS↓
білий осад, нерозчинний в оцтовій кислоті, але розчинний в розведених міне-ральних кислотах.
№ 24
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва?
Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
Mg
2+
,
Fe
3+
,
Cu
2+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи.
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) Іноді Mg2+
відносять до 1-ї аналітичної групи, на катіони якої не існує групового реактиву. Проте, карбонат амонію при нагріванні з солями магнію і відсутності солей амонію осаджує магній у вигляді білого аморфного осаду непостійного складу, найчастіше утворюється Mg(OH)2
∙3MgCO3
. Саме тому Mg2+
часто відносять до 2-ї аналітичної групи;
2) Fe2
(SO4
)3
+ 3(NH4
)2
S → Fe2
S3
↓ + 3(NH4
)2
SO4
2Fe3+
+ 3S2–
→ Fe2
S3
↓
чорний осад, розчинний в оцтовій і мінеральних кислотах;
3) CuSO4
+ H2
S → CuS↓ + H2
SO4
Cu2+
+ S2–
→ CuS↓
чорний осад, нерозчинний в розведених соляній та сірчаній кислотах, проте розчинний в 2 н розчині азотної кислоти.
№ 25
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва?
Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
NH
4
+
,
Cu
2+
,
Mn
2+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи.
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) на іон амонію груповий реактив відсутній через належність вказаного катіона до 1-ї аналітичної групи;
2) CuSO4
+ H2
S → CuS↓ + H2
SO4
Cu2+
+ S2–
→ CuS↓
чорний осад, нерозчинний в розведених соляній та сірчаній кислотах, але розчинний в 2 н розчині HNO3
;
3) MnSO4
+ (NH4
)2
S → MnS↓ + (NH4
)2
SO4
Mn2+
+ S2–
→ MnS↓
світло-рожевий осад, розчинний в кислотах.
№ 26
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва?
Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
Ca
2+
,
Mg
2+
,
Zn
2+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи.
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) CaCl2
+ (NH4
)2
CO3
→ CaCO3
↓ + 2NH4
Cl
Ca2+
+ CO3
2–
→ CaCO3
↓
білий аморфний осад, розчинний в кислотах;
2) іноді Mg2+
відносять до 1-ї аналітичної групи, на катіони якої не існує групового реактиву. Проте, карбонат амонію при нагріванні з солями магнію і відсутності солей амонію осаджує магній у вигляді білого аморфного осаду непостійного складу. Найчастіше утворюється Mg(OH)2
∙3MgCO3
. Саме тому Mg2+
часто відносять до 2-ї аналітичної групи;
3) ZnSO4
+ (NH4
)2
S → ZnS↓ + (NH4
)2
SO4
Zn2+
+ S2–
→ ZnS↓
білий осад, нерозчинний в оцтовій кислоті, проте розчинний в розведених мінеральних кислотах.
№ 27
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва?
Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
Na
+
,
Ba
2+
,
Al
3+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи.
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) на іон натрію груповий реактив відсутній через належність вказаного катіона до 1-ї аналітичної групи;
2) BaCl2
+ (NH4
)2
CO3
→ BaCO3
↓ + 2NH4
Cl
Ba2+
+ CO3
2–
→ BaCO3
↓
білий аморфний осад, розчинний в кислотах, крім сірчаної;
3) 2AlCl3
+ 3(NH4
)2
S + 6H2
O → 2Al(OH)3
↓ + 6NH4
Cl + 3H2
S↑
2Al3+
+ 3S2–
+ 6HOH → 2Al(OH)3
↓ + 3H2
S↑
осад білого кольору, що має амфотерні властивості.
№ 28
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва? Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
Mn2+
,
Fe2+
,
Na+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) MnSO4
+ (NH4
)2
S → MnS↓ + (NH4
)2
SO4
Mn2+
+ S2–
→ MnS↓
світло-рожевий осад, розчинний в кислотах;
2) FeSO4
+ (NH4
)2
S → FeS↓ + (NH4
)2
SO4
Fe2+
+ S2–
→ FeS↓
чорний осад, розчинний в кислотах;
3) на іон натрію груповий реактив відсутній через належність вказаного катіона до 1-ї аналітичної групи.
№ 29
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва? Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
Mg2+
,
Fe3+
,
Cu2+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) Іноді Mg2+
відносять до 1-ї аналітичної групи, на катіони якої не існує групового реактиву. Проте, карбонат амонію при нагріванні з солями магнію і відсутності солей амонію осаджує магній у вигляді білого аморфного осаду непостійного складу, найчастіше утворюється Mg(OH)2
∙3MgCO3
. Саме тому Mg2+
часто відносять до 2-ї аналітичної групи;
2) Fe2
(SO4
)3
+ 3(NH4
)2
S → Fe2
S3
↓ + 3(NH4
)2
SO4
2Fe3+
+ 3S2–
→ Fe2
S3
↓
чорний осад, розчинний в оцтовій і мінеральних кислотах;
3) CuSO4
+ H2
S → CuS↓ + H2
SO4
Cu2+
+ S2–
→ CuS↓
чорний осад, нерозчинний в розведених соляній і сірчаній кислотах, проте розчинний в 2 н розчині азотної кислоти.
№ 30
Що покладено в основу розподілу катіонів на аналітичні групи? Чи збігається даний розподіл з розподілом на групи в періодичній системі Д.І.Менделєєва? Навести молекулярні та іонні рівняння реакцій дії групових реактивів на катіони:
Mn2+
,
Ba2+
,
NH4
+
.
Зазначити колір осаду, розчинність. Пояснити, чому відсутній груповий реактив на катіони 1-ї аналітичної групи
Систематичний аналіз ділить всі катіони на 5 аналітичних груп за розчинностями карбонатів і сульфідів. Принцип класифікації катіонів на аналітичні групи наступний:
1-ша група – карбонати і сульфіди катіонів даної групи добре розчинні у воді;
2-га група – катіони даної групи утворюють нерозчинні у воді карбонати;
3-тя група – сульфіди і гідроксиди катіонів даної групи нерозчинні у воді, але розчинні в розведених кислотах;
4-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті;
5-та група – сульфіди катіонів даної групи нерозчинні у воді і у розведеній соляній кислоті, проте розчинні у полісульфіді амонію.
Багато в чому класифікація катіонів на аналітичні групи збігається з поділом на групи в Періодичному Законі. Особливо це стосується катіонів 1-ї, 2-ї та 5-ї аналітичних груп. У 3-ю аналітичну групу включені катіони тріад.
За визначенням, до 1-ї аналітичної групи входять катіони, які не утворюють важкорозчинних сполук з карбонат- і сульфід-іонами. Наприклад, майже всі солі натрію, калію та амонію добре розчинні у воді. Тому не існує групового реактиву, здатного осадити всі катіони 1-ї аналітичної групи.
Рівняння реакцій:
1) MnSO4
+ (NH4
)2
S → MnS↓ + (NH4
)2
SO4
Mn2+
+ S2–
→ MnS↓
світло-рожевий осад, розчинний в кислотах;
2) BaCl2
+ (NH4
)2
CO3
→ BaCO3
↓ + 2NH4
Cl
Ba2+
+ CO3
2–
→ BaCO3
↓
білий аморфний осад, розчинний в кислотах (крім сірчаної);
3) на іон амонію груповий реактив відсутній через належність даного катіона до 1-ї аналітичної групи.
№ 35-36-37
Відповідно до номеру завдання вказати, які з катіонів
NH4
+
, Na+
,K+
,Mg2+
,Ca2+
,Ba2+
,Mn2+
,Fe2+
,Fe3+
,Al3+
,Cu2+
,Zn2+
та за допомогою яких специфічних реактивів визначають дробним аналізом. Напи-сати молекулярні та іонні рівняння відповідних реакцій, казати умови виконання та зовнішній ефект для катіонів 2-ї аналітичної групи
Характерна реакція на іон Ba2+
:
К2
Сr2
O7
+ 2ВаСl2
+ H2
O + 2NaCH3
COO → 2ВаСrO4
+ 2КСl + 2NaСl + 2CH3
COOН
Основна умова – присутність ацетату натрію. Хромати стронцію і кальцію, розчиняючись в оцтовій кислоті, не заважають виявленню іона Ba2+
. Спостерігатиметься жовтий осад у присутності вказаного іона.
Характерна реакція на іон Ca2+
:
CaSO4
+ K4
[Fe(CN)6
] → K2
Ca[Fe(CN)6
]↓ + K2
SO4
2K+
+ Ca2+
+ [Fe(CN)6
]4–
→ K2
Ca[Fe(CN)6
]↓
В даному випадку утворюється білий осад фероціаніду калію і кальцію K2
Ca[Fe(CN)6
]. У присутності солей амонію утворюється менш розчинна сіль фероціаніду кальцію, калію і амонію змінного складу. Ця реакція виявляє іон кальцію у присутності іона Sr2+
, але іони Ba2+
в значних концентраціях можуть утворити аналогічні осади. Користуватись даною реакцією для виявлення іонів кальцію в присутності іонів барію небажано
.
Катіон Cu2+
теж можна виявити дробним аналізом за допомогою надлишку гідроксиду амонію, проте вказаний катіон не належить до 2-ї аналітичної групи.
№ 38-39-40
Відповідно до номеру завдання вказати, які з катіонів
NH4
+
,Na+
,K+
,Mg2+
,Ca2+
,Ba2+
,Mn2+
,Fe2+
,Fe3+
,Al3+
,Cu2+
,Zn2+
та за допомогою яких специфічних реактивів визначають дробним аналізом? Написати молекулярні та іонні рівняння відповідних реакцій, вказати умови виконання та зовнішній ефект для катіонів 3-ї аналітичної групи. Характерні реакції на катіони Fe2+
та Fe3+
:
3FeSO4
+ 2K3
[Fe(CN)6
] → Fe3
[Fe(CN)6
]2
↓ + 3K2
SO4
3Fe2+
+ 2[Fe(CN)6
]3–
→ Fe3
[Fe(CN)6
]2
↓
4FeCl3
+ 3K4
[Fe(CN)6
] → Fe4
[Fe(CN)6
]3
↓ + 12KCl
4Fe3+
+ 3[Fe(CN)6
]4–
→ Fe4
[Fe(CN)6
]3
↓
В обох випадках у присутності вказаних іонів випаде темно-синій осад, який відповідно має назву “турнбульова синь” та “берлінська лазур”.
Характерна реакція на катіон Mn2+
:
2MnSO4
+ 5NaBiO3
+ 16HNO3
→ 2HMnO4
+ 5Bi(NO3
)3
+ 2Na2
SO4
+ NaNO3
+ 7H2
O
2Mn2+
+ 5BiO3
‾ + 14H+
→ 2MnO4
‾ + 5Bi3+
+ 7H2
O
Умови: холодний азотнокислий розчин. Зовнішній ефект – малиново-фіолетове забарвлення у присутності іонів Mn2+
.
Інша характерна реакція на цей же катіон:
2MnSO4
+ 5(NH4
)2
S2
O8
+ 8H2
O → 2HMnO4
+ 5(NH4
)2
SO4
+ 7H2
SO4
2Mn2+
+ 5S2
O8
2–
+ 8HOH → 2MnO4
‾ + 12SO4
2–
+ 16H+
Умови: присутністьAgNO3
. Зовнішній ефект: малиново-фіолетове забарвлення у присутності іонів Mn2+
. Буре забарвлення при надлишку вказаних іонів.
Характерна реакція на катіон Zn2+
:
ZnSO4
+ H2
S + 2CH3
COONa → ZnS↓ + 2CH3
COOH + Na2
SO4
Zn2+
+ H2
S + 2CH3
COO‾ → ZnS↓ + 2CH3
COOH
Умови: повне осадження тільки за присутності ацетату лужного металу; середовище з РН 2–3. Зовнішній ефект – білий осад ZnS у присутності іонів Zn2+
.
Характерна реакція на катіон Al3+
:
NaAlO2
+ NH4
Cl + 2H2
O → Al(OH)3
↓ + NH4
OH + NaCl
AlO2
‾ + NH4
+
+ 2H2
O → Al(OH)3
↓ + NH4
OH
Умови:присутність твердої солі NH4
Cl. Зовнішній ефект – білий осад Al(OH)3
у присутності іонів Al3+
.
Катіон Cu2+
теж можна виявити дробним аналізом за допомогою надлишку гідроксиду амонію, проте вказаний катіон відносять не до 3-ї, а до 4-ї аналітичної групи.
№ 41
Дати обґрунтовану відповідь, який висновок роблять за результатами дробного аналізу, якщо при дії на окрему порцію розчину, що аналізується: гідроксиду калію чи натрію (при нагріванні) виділяється газ з різким запахом, в присутності якого синіє червоний лакмусовий папірець, змочений водою. Написати молекулярне та іонне рівняння реакції відкриття встановленого катіону. Зазначити умови її виконання
Це означає, що в досліджуваному розчині присутні катіони амонію
:
NH4
Cl + KOH → NH4
OH + KCl
↨
NH3
↑ + H2
O
NH4
+
+ OH–
↔ NH3
↑ + H2
O
Умови – нагрівання. Червоний лакмусовий папірець, змочений водою, синіє у присутності пари аміаку, оскільки утворює з водою луг:
NH3
+ H2
O → NH4
OH
№ 42
Дати обґрунтовану відповідь, який висновок роблять за результатами дробного аналізу, якщо при дії на окрему порцію розчину, що аналізується:
дихромату калію (у присутності ацетату натрію) утворюється жовтий осад.
Написати молекулярне та іонне рівняння реакції відкриття встановленого катіону. Зазначити умови її виконання.
Це означає, що у досліджуваному розчині присутні катіони Ва2+
:
K2
Cr2
O7
+ 2BaCl2
+ H2
O + 2NaCH3
COO → 2BaCrO4
↓ + 2KCl + 2NaCl + 2CH3
COOH
2Ba2+
+ Cr2
O7
2–
+ 2CH3
COO–
+ H2
O → 2BaCrO4
↓ + 2CH3
COOH
Основна умова – присутність ацетату натрію. Хромати стронцію і кальцію, розчиняючись в оцтовій кислоті, не заважають виявленню іона Ba2+
.
№ 43
-44
Дати обґрунтовану відповідь, який висновок роблять за результатами дробного аналізу, якщо при дії на окрему порцію розчину, що аналізується: гексаціаноферату (ІІІ) калію утворюється темно-синій осад. Написати молекулярне та іонне рівняння реакції відкриття встановленого катіону. Зазначити умови її виконання
Це означає, що досліджуваний розчин містить катіони Fe
2+
:
3FeSO4
+ 2K3
[Fe(CN)6
] → Fe3
[Fe(CN)6
]2
↓ + 3K2
SO4
3Fe2+
+ 2[Fe(CN)6
]3–
→ Fe3
[Fe(CN)6
]2
↓
Осад має назву “турнбульова синь”.
Умови: нелужне середовище (нейтральне або слабокисле), оскільки вказаний осад розчинний в лугах.
№ 45
-46
Дати обґрунтовану відповідь, який висновок роблять за результатами дробного аналізу, якщо при дії на окрему порцію розчину, що аналізується: гексаціаноферату (ІІ) калію утворюється темно-синій осад. Написати молекулярне та іонне рівняння реакції відкриття встановленого катіону. Зазначити умови її виконання
Це означає, що досліджуваний розчин містить катіони Fe
3+
:
4FeCl3
+ 3K4
[Fe(CN)6
] → Fe4
[Fe(CN)6
]3
↓ + 12KCl
4Fe3+
+ 3[Fe(CN)6
]4–
→ Fe4
[Fe(CN)6
]3
↓
Осад має назву “берлінська лазур”.
Умови: не додавати надлишок реактиву; не додавати щавелеву кислоту (осад в ній розчинний); нейтральне середовище.
№ 47
-48
Дати обґрунтовану відповідь, який висновок роблять за результатами дробного аналізу, якщо при дії на окрему порцію розчину, що аналізується: вісмутату натрію в присутності HNO3
розчин забарвлюється в малиново-фіолетовий колір. Написати молекулярне та іонне рівняння реакції відкриття встановленого катіону. Зазначити умови її виконання
Це означає присутність у досліджуваному розчині катіонів Mn
2+
:
2Mn(NO3
)2
+ 5NaBiO3
+ 14HNO3
→ 2NaMnO4
+ 3NaNO3
+ 5Bi(NO3
)3
+ 7H2
O
2 Mn2+
+ 4H2
O – 5е–
→ MnO4
–
+ 8H+
5 BiO3
–
+ 6H+
+ 2е–
→ Bi3+
+ 3H2
O
2Mn2+
+ 5BiO3
–
+ 14H+
→ 2MnO4
–
+ 5Bi3+
+ 7H2
O
Умови: реакцію виконувати на холоді.
№ 49
-50
Дати обґрунтовану відповідь, який висновок роблять за результатами дробного аналізу, якщо при дії на окрему порцію розчину, що аналізується: надлишку гідроксиду амонію утворюється розчин координаційної сполуки інтенсивно-синього кольору. Написати молекулярне та іонне рівняння реакції відкриття встановленого катіону. Зазначити умови її виконання
Це означає присутність у досліджуваному розчині катіонів Cu
2+
:
2Cu2+
+ 2SO4
2–
+ 2NH4
OH → [Cu(OH)]2
SO4
+ 2NH4
+
+ SO4
2–
[Cu(OH)]2
SO4
+ 2NH4
+
+ 6NH3
→ 2[Cu(NH3
)4
]2+
+ SO4
2–
+ 2H2
O
Умови виконання реакції – непідкислений розчин.
№ 51
Скласти молекулярні та іонні рівняння основних реакцій визначення катіонів Ca2+
,
Al3+
. Навести умови виконання цих реакцій. Звернути увагу на іони, що заважають визначенню
CaCl2
+ (NH4
)2
C2
O4
→ CaC2
O4
↓ + 2NH4
Cl
Ca2+
+ C2
O4
2–
→ CaC2
O4
↓
Іони барію та стронцію заважають виявленню іона Ca2+
, так як дають з оксалатом амонію аналогічні осади.
CaCl2
+ K4
[Fe(CN)6
] → K2
Ca[Fe(CN)6
]↓ + 2KCl
2K+
+ Ca2+
+ [Fe(CN)6
]4–
→ K2
Ca[Fe(CN)6
]↓
Іони барію в значних концентраціях можуть заважати визначенню іонів кальцію, так як утворюють аналогічний осад.
NaAlO2
+ NH4
Cl + 2H2
O → Al(OH)3
↓ + NaCl + NH4
OH
AlO2
‾ + NH4
+
+ 2HOH → Al(OH)3
↓ + NH4
OH
Реакція йде за присутності твердого хлориду амонію. Визначенню іонів Al3+
заважають іони Cr3+
.
№ 52
Скласти молекулярні та іонні рівняння основних реакцій визначення катіонів K+
,
Ca2+
. Навести умови виконання цих реакцій. Звернути увагу на іони, що заважають визначенню
KCl + NaHC4
H4
O6
→ KHC4
H4
O6
↓ + NaCl
K+
+ HC4
H4
O6
‾ → KHC4
H4
O6
↓
Умови: нейтральний або оцтовокислий холодний розчин, велика концентрація іонів К+
. Заважають іони амонію.
2KNO3
+ Na3
[Co(NO2
)6
] → K2
Na[Co(NO2
)6
]↓ + 2NaNO3
2K+
+ Na+
+ [Co(NO2
)6
]3–
→ K2
Na[Co(NO2
)6
]↓
Умови: нейтральний чи оцтовокислий розчин. Заважають іони амонію.
CaSO4
+ (NH4
)2
C2
O4
→ CaC2
O4
↓ + (NH4
)2
SO4
Ca2+
+ C2
O4
2–
→ CaC2
O4
↓
Заважають іони барію та стронцію, які з оксалатом амонію дають аналогічні осади.
CaCl2
+ K4
[Fe(CN)6
] → K2
Ca[Fe(CN)6
]↓ + 2KCl
2K+
+ Ca2+
+ [Fe(CN)6
]4–
→ K2
Ca[Fe(CN)6
]↓
Іони барію в значних концентраціях можуть заважати визначенню іонів кальцію, оскільки утворюють аналогічний осад.
№ 53
Скласти молекулярні та іонні рівняння основних реакцій визначення катіонів Na+
,
Zn2+
. Навести умови виконання цих реакцій. Звернути увагу на іони, що заважають визначенню
NaCl + K[Sb(OH)6
] → Na[Sb(OH)6
]↓ + KCl
Na+
+ [Sb(OH)6
]‾ → Na[Sb(OH)6
]↓
Умови: нейтральне або слабколужне середовище, досить висока концентрація солі натрію, холодний розчин. Солі амонію заважають даній реакції тому що гідролізують, результуючи іони водню. Реактив K[Sb(OH)6
] у присутності солей амонію розкладається так само, як при дії кислот.
Na+
+ Zn[(UO2
)3
(CH3
COO)8
] + CH3
COO‾ + 9H2
O →
→ NaZn[(UO2
)3
(CH3
COO)9
]∙9H2
O↓
Умови: нейтральний або оцтовокислий розчин.
ZnSO4
+ H2
S + 2CH3
COONa → ZnS↓ + 2CH3
COOH + Na2
SO4
Zn2+
+ H2
S + 2CH3
COO‾ → ZnS↓ + 2CH3
COOH
ОсадZnS розчинний в мінеральних кислотах. В даній реакції присутність ацетату натрію необхідна тому що сильна кислота HCl, яка утворюється без його присутності, замінюється на слабку CH3
COOH, в якій ZnS не розчиняється. Заважають іони Co2+
та Ni2+
якщо рН розчину не дорівнює 2.
№ 54
Скласти молекулярні та іонні рівняння основних реакцій визначення катіонів Mg2+
, Al3+
. Навести умови виконання цих реакцій. Звернути увагу на іони, що заважають визначенню
MgSO4
+ 2NH4
OH ↔ Mg(OH)2
↓ + (NH4
)2
SO4
Mg2+
+ 2NH4
OH ↔ Mg(OH)2
↓ + 2NH4
+
Іони амонію заважають визначеннню іонів магнію.
NaAlO2
+ NH4
Cl + 2H2
O → Al(OH)3
↓ + NaCl + NH4
OH
AlO2
‾ + NH4
+
+ 2HOH → Al(OH)3
↓ + NH4
OH
Умови: присутність твердого хлориду амонію. Іони Cr3+
заважають визначенню іонів Al3+
.
№ 55
Скласти молекулярні та іонні рівняння основних реакцій визначення катіонів Na+
,
Al3+
. Навести умови виконання цих реакцій. Звернути увагу на іони, що заважають визначенню
NaCl + K[Sb(OH)6
] → Na[Sb(OH)6
]↓ + KCl
Na+
+ [Sb(OH)6
]‾ → Na[Sb(OH)6
]↓
Умови: нейтральне або слабколужне середовище, досить висока концентрація солі натрію, холодний розчин.
Солі амонію заважають даній реакції тому що гідролізують, результуючи іони водню. Реактив K[Sb(OH)6
] у присутності солей амонію розкладається так само, як при дії кислот.
Na+
+ Zn[(UO2
)3
(CH3
COO)8
] + CH3
COO‾ + 9H2
O →
→ NaZn[(UO2
)3
(CH3
COO)9
]∙9H2
O↓
Умови: нейтральний або оцтовокислий розчин.
NaAlO2
+ NH4
Cl + 2H2
O → Al(OH)3
↓ + NaCl + NH4
OH
AlO2
‾ + NH4
+
+ 2HOH → Al(OH)3
↓ + NH4
OH
Реакція йде за присутності твердого хлориду амонію. Визначенню іонів Al3+
заважають іони Cr3+
.
№ 56
Скласти молекулярні та іонні рівняння основних реакцій визначення катіонів Ca2+
, Zn2+
. Навести умови виконання цих реакцій. Звернути увагу на іони, що заважають визначенню
CaSO4
+ (NH4
)2
C2
O4
→ CaC2
O4
↓ + (NH4
)2
SO4
Ca2+
+ C2
O4
2–
→ CaC2
O4
↓
Виявленню іонів кальцію заважають іони барію та стронцію, які дають з оксалатом амонію аналогічні осади.
CaCl2
+ K4
[Fe(CN)6
] → K2
Ca[Fe(CN)6
]↓ + 2KCl
2K+
+ Ca2+
+ [Fe(CN)6
]4–
→ K2
Ca[Fe(CN)6
]↓
Іони барію в значних концентраціях можуть заважати визначенню іонів кальцію, оскільки дають аналогічні осади.
ZnSO4
+ H2
S + 2CH3
COONa → ZnS↓ + 2CH3
COOH + Na2
SO4
Zn2+
+ H2
S + 2CH3
COO‾ → ZnS↓ + 2CH3
COOH
Осад ZnS розчинний в мінеральних кислотах. В даній реакції присутність ацетату натрію необхідна тому що сильна кислота HCl, яка утворюється без його присутності, замінюється на слабку CH3
COOH, в якій ZnS не розчиняється.
Заважають іони Co2+
та Ni2+
якщо рН розчину не дорівнює 2.
№ 57
Скласти молекулярні та іонні рівняння основних реакцій визначення катіонів K+
, Al3+
. Навести умови виконання цих реакцій. Звернути увагу на іони, що заважають визначенню
KCl + NaHC4
H4
O6
→ KHC4
H4
O6
↓ + NaCl
K+
+ HC4
H4
O6
‾ → KHC4
H4
O6
↓
Умови : нейтральний або оцтовокислий розчин, велика концентрація іонів К+
, холодний розчин. Іони амонію заважають виявленню іонів калію.
2KNO3
+ Na3
[Co(NO2
)6
] → K2
Na[Co(NO2
)6
]↓ + 2NaNO3
2K+
+ Na+
+ [Co(NO2
)6
]3–
→ K2
Na[Co(NO2
)6
]↓
|