Качественный анализ катионов .

Занятие №2.

ТЕМА: Аналитические реакции, условия их выполнения. Характерные реакции катионов и анионов.

(теоретическая часть, запишите)

Задача качественного анализа - обнаружение компонентов веществ (элементов, ионов, молекул и т. д.)

Химические реакции проводят двумя способами: "сухим путём" (между твёрдыми веществами) и "мокрым путём" (в растворах). Чаще работают с растворами веществ. Вещества здесь находятся либо в виде ионов либо в виде молекул. Ионы - заряженные частицы, образующиеся из атомов или молекул. Катионы ⁺ и анионы^-. Растворы содержащие ионы проводят ток - электролиты. В водных растворах электролитов все реакции протекают между ионами. Каждую реакцию нужно записывать в трёх видах уравнений

1. молекулярная форма(отметить признак реакции осадок или газ)

2. полная ионная форма (сильные электролиты показаны в виде ионов)

3. сокращённая ионная форма показывает суть реакции.

Методы различают пробирочный и капельный.

Качественные реакции и требования к ним.

1. Реакции должны протекать быстро.

2. Реакции должны быть практически необратимыми.

3. Реакции должны сопровождаться внешним эффектом:

а) изменение окраски раствора

б)осаждение или растворение осадка

в) выделение газообразного вещества

г) окрашивание пламени и др.

4. Реакция должна отличаться высокой чувствительностью и по возможности специфичностью.

Специфичность и чувствительность аналитических реакций.

Специфической реакцией на данный ион называют такую реакцию, которая позволяет обнаружить его в условиях опыта в присутствии других ионов. Чувствительность реакции характеризуют минимальной концентрацией определяемого иона, при которой реакция ещё возможна.

Дробный и систематический методы анализа.

Метод анализа, основанный на применении специфических реакций, при которых можно в любой последовательности обнаружить определяемые ионы в отдельных пробах исследуемого раствора, называют дробным методом.

Систематический анализ - определенная последовательность открытия ионов, когда каждый последующий ион открывают лишь после того, когда открыт и удалён ион, мешающий его открытию. Отличается трудоёмкостью.

Классификация на аналитические группы основывается на химических свойствах их соединений и связана с положением элементов в периодической системе Д.И. Менделеева.

Реактив, с помощью которого выделяют из раствора сложной смеси целую группу ионов, называют групповым реактивом. Применение группового реактива значительно упрощает ход работы. В практике чаще всего используют сульфидную классификацию, разработанную в 1871 году Н.А. Меншуткиным. В качестве групповых реактивов применяют карбонат аммония, сульфид аммония, сероводород и соляную кислоту. (практическая часть, запишите)

Практическая работа №1.

Качественный анализ катионов.

Цель: выделять особенности каждой качественной реакции, самостоятельно записывать реакции ионного обмена в трёх формах.

К первой группе относятся катионы: натрия, калия, аммония. Группового реактива не имеют.

Запишите химические реакции в трёх формах, отмечая условия и признак реакции, используя данные таблиц.

Пример записи.

катион NH₄⁺, вещество NH₄ Cl,

реактив NaOH,

условие нагревание,

признак реакции запах аммиака и посинение лакмуса

NH₄Cl+ NaOH→ NH₃↑ + Н₂О +NaCl (вещества неэлектролиты или слабые электролиты на ионы не распадаются) молекулярное уравнение

NH₄ ⁺ +Cl ‾ + Na ⁺ +OH ‾ → NH₃↑ + Н₂О +Na ⁺ + Cl‾ полное ионное уравнение

NH₄ ⁺ +OH ‾ → NH₃↑ + Н₂О сокращённое ионное уравнение

Ко второй группе катионов относятся катионы бария, кальция и магния. Групповым реактивом является карбонат аммония (NH₄)₂СО₃. При этом образуется белый осадок.

Запишите химические реакции в трёх формах, отмечая условия и признак реакции, используя данные таблиц.

К третьей аналитической группе катионов относят катионы алюминия, железа, цинка, марганца, хрома и т д. Групповым реактивом является сернистый аммоний (NH₄ )₂S. При этом образуется осадки разных цветов. Запишите химические реакции в трёх формах, отмечая условия и признак реакции, используя данные таблиц.