Окисление фуксина хлорной водой

Содержание

Глава 3. Аналитическая классификация анионов
3.2.2. Реакции анионов II аналитической группы
Химический анализ (стр. 5 )
3. Аналитическая классификация анионов
3.1. Анионы первой аналитической группы

Глава 3. Аналитическая классификация анионов

3.2.2. Реакции анионов II аналитической группы

Ко второй аналитической группе относятся анионы в основном бескислородных кислот, дающие нерастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте соли серебра. Соли серебра в присутствии разбавленной азотной кислоты являются групповым реагентом на анионы II аналитической группы. Некоторые из анионов I группы также дают нерастворимые в воде соли серебра, однако они растворимы в разбавленной азотной кислоте, поэтому в ее присутствии осаждение солей серебра анионов I аналитической группы не происходит. Бариевые соли анионов II аналитической группы в воде растворимы.

При взаимодействии солей серебра с анионами II аналитической группы в присутствии разбавленной азотной кислоты образуются осадки:

Ag + + SCN — = AgSCN↓

Закончив опыт, не забудьте занести записи в электронный лабораторный журнал и переслать на проверку преподавателю.

Реакция с нитратом серебра:

Образуется белый творожистый осадок хлорида серебра, нерастворимый в HNO3, но легко растворимый в растворах гидроксида аммония, карбоната аммония, цианида калия и тиосульфата натрия за счет образования растворимых комплексных солей серебра:

AgCl + 2CN — = [Ag(CN)₂] — + Cl — ,

Осадок AgCl постепенно темнеет на свету вследствие его разложения:

Реакция с окислителями.

Сильные окислители (MnO₂, MnO₄ — , PbO₂, ClO₃ — ) в кислой среде окисляют хлорид-ион до свободного хлора:

Выделение свободного хлора легко обнаружить по запаху и по посинению йод-крахмальной бумажки. Проведению реакции мешают бромид- и иодид-ионы, также окисляющиеся до свободных брома и йода.

Методика проведения реакции. В пробирку помещают несколько гранул MnO₂, добавляют 5 капель исследуемого раствора, 5 капель концентрированной H₂SO₄. Смесь нагревают и в верхнюю часть пробирки опускают йод-крахмальную бумажку (фильтровальную бумагу пропитывают раствором крахмала и иодида калия).

Реакция с хлорной водой.

Раствор буреет вследствие образования свободного брома. Органические растворители CHCl₃, CCl₄, C₆H₆ экстрагируют Br₂, при этом органическая фаза окрашивается оранжевый цвет. При большом избытке хлорной воды окраска хлороформного слоя становится желтой вследствие образования хлорида брома BrCl.

Методика проведения реакции. К смеси 3 капель раствора, содержащего ионы Br — , и 3 капель серной кислоты прибавляют 6 капель CCl₄ или CHCl₃ и при энергичном встряхивании прибавляют по каплям хлорную воду.

Фуксин при действии солей сернистой кислоты в кислой среде образует бесцветный продукт присоединения — фуксин-сернистую кислоту. При действии свободного брома на фуксин-сернистую кислоту образуется бромпроизводное фуксин-сернистой кислоты, имеющее красно-фиолетовый цвет. Реакция специфична и позволяет определять очень малые количества бромид-иона в присутствии хлоридов и иодидов.

Методика проведения реакции. Смешивают 5 капель раствора, содержащего бромид-ионы, с 4 каплями раствора KMnO₄ и 4 каплями H₂SO₄. Смесь нагревают и в верхнюю часть пробирки опускают фильтровальную бумажку, смоченную фуксин-сернистой кислотой (фильтровальную бумажку пропитывают раствором фуксина, обесцвеченного смесь Na₂SO₃ + H₂SO₄).

Реакция с солями свинца:

Образуется желтый осадок иодида свинца, растворяющийся при нагревании в воде.

Методика проведения реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего иодид-ионы, добавляют 2-3 капли нитрата свинца. К образовавшемуся раствору с осадком добавляют небольшое количество дистиллированной воды и нагревают на водяной бане.

Реакция с серной кислотой.

Концентрированная серная кислота окисляет иодистоводородную кислоту до свободного йода, который окрашивает раствор в бурый цвет. При нагревании смеси йод улетучивается в виде фиолетовых паров. Если к реакционной смеси добавить эфир или хлороформ, происходит окрашивание слоя органического растворителя в характерный фиолетовый цвет.

Методика проведения реакции. К 3 каплям раствора, содержащего иодид-ионы, добавляют 5-7 капель концентрированной серной кислоты и 5 капель CHCl₃. Смесь встряхивают и наблюдают фиолетовое окрашивание органической фазы.

1. Реакция с нитратом серебра.

2. Реакция с окислителями.

1. Реакция с хлорной водой.

2. Реакция с фуксин-сернистой кислотой.

1. Реакция с солями свинца.

2. Реакция с серной кислотой.

Реакция с кислотами

Выделение сероводорода легко обнаружить по запаху или по почернению бумажки, смоченной раствором ацетата свинца:

Методика проведения реакции. К 3 каплям раствора, содержащего сильфид-ионы, добавить 3 капли раствора серной или хлороводородной кислоты. К отверстию пробирки поднести фильтровальную бумагу, смоченную раствором ацетата свинца.

Реакция с солями кадмия

При добавлении к раствору, содержащему сульфид-ион, солей кадмия образуется желтый осадок сульфида кадмия.

Методика проведения реакции. К 3 каплям раствора, содержащего сульфид-ионы, добавить 3 капли раствора соли кадмия.

Реакция с нитрозопентациано(II)ферратом натрия (нитропруссидом натрия)

Раствор окрашивается в красно-фиолетовый цвет вследствие образования комплекса.

Методика проведения реакции. На часовом стекле смешивают каплю сульфида натрия, каплю 2 Н раствора NaOH и каплю 1%-ного раствора нитропруссида натрия.

Реакция с нитратом серебра:

Нитрат серебра образует с сульфид-ионом черный осадок сульфида серебра, нерастворимый в NH₄OH, Na₂S₂O₃ и KCN, но растворимый при нагревании в 2 М HNO₃. Мешающих обнаружению анионов нет.

Методика проведения реакции. К 1-2 каплям раствора, содержащего сульфид-ионы, прибавляют 1-2 капли раствора AgNO₃. Наблюдают появление черного осадка. Проверяют растворимость осадка в 2 М HNO₃ при нагревании.

Реакция с гидроксокомплексом свинца

S 2- + Pb(OH)₄ 2- = PbS + 4OH — .

Гидроксокомплекс свинца образует с сульфид-ионом черный осадок PbS, растворимый при нагревании в 2 М HNO₃:

Предел обнаружения сульфида 1,8 мкг. Определение возможно в присутствии всех анионов.

Методика проведения реакции. В отдельной пробирке готовят раствор гидроксокомплекса свинца, для чего к 2-3 каплям раствора соли свинца (Pb(NO₃)₂ добавляют раствор NaOH до полного растворения осадка. Каплю полученного раствора наносят на фильтровальную бумагу и на нее наносят каплю раствора, содержащего сульфид-ионы. В присутствии сульфид-ионов пятно становится черным или темно-бурым.

Реакция с иодидом калия KI:

Иодид калия в кислой среде восстанавливает иодат-ион до йода. Предел обнаружения — 80 мкг. Определению мешают анионы NO₂ — и ClO₃ —

Методика проведения реакции. В тигель наливают 10 капель раствора тетрабората натрия, выпаривают досуха, охлаждают, добавляют 2 капли концентрированной H₂SO₄, 10-20 капель этилового спирта и смесь поджигают.

К 1- 2 каплям раствора, содержащего иодат-ионы, добавляют 5-6 капель KI и 2-3 капли 2 М CH₃COOH. Раствор буреет из-за выделения I₂. При добавлении крахмала появляется синяя окраска.

Тиосульфат натрия восстанавливает иодат-ион до I₂, а при избытке S₂O₃ 2- до I — .

Методика проведения реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего иодат-ионы, добавляют по 1 капле 2 М CH₃COOH, раствор Na₂S₂O₃ и крахмала. Раствор синеет. Продолжают добавлять раствор Na₂S₂O₃ до обесцвечивания анализируемого раствора.

Реакция с солями железа (III):

Fe 3+ + nSCN — = Fe(SCN)_n (n-3)- .

Соли железа (III) образуют с роданид-ионами комплексы кроваво-красного цвета Fe(SCN)_n, которые экстрагируются органическими растворителями. Предел обнаружения — 6 мкг. Мешают определению ионы PO₄ 3- , F — , CH₃COO — , C₂O₄ 2- , I — и анионы оксикислот.

Методика проведения реакции. К 1-2 каплям раствора, содержащего роданид-ионы, прибавляют 1-2 капли 1 М H₂SO₄ и 1-2 капли FeCl₃. Появляется темно-красная окраска. При низкой концентрации SCN- проводят экстрагирование образующегося комплекса, добавляя 3-4 капли изоамилового спирта или диэтилового эфира. После интенсивного встряхивания органический слой окрашивается в красный цвет.

1. Реакция с кислотами.

2. Реакция с солями кадмия.

3. Реакция с нитрозопентациано(II)
ферратом натрия (нитропруссидом натрия).

4. Реакция с нитратом серебра.

5. Реакция с гидроксокомплексом свинца

1. Реакция с иодидом калия KI.

2. Реакция с тиосульфатом натрия

1. Реакция с солями железа (III).

Источник

Химический анализ (стр. 5 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6

1. Какими общими свойствами обладают катионы первой аналитической группы?

2. Чем отличается первая группа катионов от других аналитических групп?

3. Осаждаются ли катионы первой группы щелочами и кислотами?

4. Что представляет собой реактив Несслера?

5. Каким образом можно удалить из раствора ионы аммония?

6. Какими реакциями можно обнаружить в растворе ионы калия?

7. Какими реакциями можно обнаружить в растворе ионы натрия?

8. Как различаются соединения натрия и калия по способности окрашивать бесцветное пламя горелки?

Контрольные вопросы к разделу 2.2

1. Какие катионы входят во вторую аналитическую группу?

2. Какими общими свойствами обладают катионы второй аналитической группы?

3. Какое соединение является групповым реактивом на катионы второй аналитической группы?

4. Как взаимодействуют катионы второй аналитической группы с групповым реактивом? Напишите уравнения реакций.

5. В чем можно растворить осадки AgCl, PbCL2, Hg2Cl2?

Контрольные вопросы к разделу 2.3

1. Какие катионы входят в третью аналитическую группу?

2. Какое соединение является групповым реактивом на катионы третьей аналитической группы?

3. Как взаимодействует групповой реактив с катионами третьей аналитической группы? Напишите уравнения реакций.

4. В чем можно растворить карбонаты, оксалаты, сульфаты Ca, Sr и Ва? Каковы причины растворения осадков?

5. В какой последовательности будут осаждаться катионы третьей группы, если в раствор, содержащий одинаковые концентрации ионов, постепенно добавлять:

а) сульфат натрия; б) оксалат натрия; в) карбонат натрия?

Контрольные вопросы к разделу 2.4

1. Какие катионы входят в четвертую аналитическую группу?

2. Какими свойствами обладают гидроксиды элементов, катионы которых образуют четвертую аналитическую группу?

3. Какими общими химическими свойствами обладают катионы четвертой аналитической группы?

4. Какое соединение является групповым реактивом на катионы четвертой аналитической группы?

5. Как взаимодействует групповой реактив с катионами четвертой аналитической группы? Напишите уравнения реакций с эквивалентным количеством и с избытком реактива.

Контрольные вопросы к разделу 2.5

1. Какими общими химическими свойствами обладают катионы пятой аналитической группы?

2. Какое соединение является групповым реактивом на катионы пятой аналитической группы?

3. Как взаимодействует групповой реактив с катионами пятой аналитической группы? Напишите уравнения реакций.

4. Как можно открыть катионы Fe2+ и Fe3+ в присутствии других ионов? Напишите уравнения реакций.

5. Как выполнить анализ смеси катионов пятой аналитической группы? Составьте схему систематического анализа.

Контрольные вопросы к разделу 2.6

1. Какими общими химическими свойствами обладают катионы шестой аналитической группы?

2. Какое соединение является групповым реактивом на катионы шестой аналитической группы?

3. Как взаимодействует групповой реактив с катионами шестой аналитической группы? Напишите уравнения реакций с эквивалентным количеством и с избытком реактива.

4. Растворы каких катионов шестой группы имеют характерную окраску?

5. С помощью какого реактива можно определить присутствие в растворе ионов меди?

3. Аналитическая классификация анионов

Наиболее распространённая классификация анионов основана на способности к взаимодействию с растворимыми солями серебра и бария с образованием осадков нерастворимых в воде солей серебра и бария соответственно. Анионы делятся на три аналитические группы (табл. 4).

К первой группе анионов относятся ионы, образующие малорастворимые соли серебра. Групповой реагент — AgNO3. Вторую группу анионов составляют ионы, образующие малорастворимые соли бария. Групповым реагентом является хлорид бария, имеющий нейтральную или слабощелочную реакцию. К третьей группе относятся анионы, соли серебра и бария которых растворимы в воде.

3.1. Анионы первой аналитической группы

К первой аналитической группе относятся анионы бескислородных кислот (S2-, Cl-, Br-, I-), дающие нерастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте соли серебра. Растворимые соли серебра в присутствии разбавленной азотной кислоты являются групповым реагентом на анионы первой аналитической группы. Нерастворимые в воде соли серебра дают также некоторые из анионов второй группы, однако они растворимы в разбавленной азотной кислоте. Поэтому в ее присутствии осаждение солей серебра анионов второй аналитической группы не происходит. Бариевые соли анионов первой аналитической группы в воде растворимы. При взаимодействии солей серебра с анионами первой аналитической группы в присутствии разбавленной азотной кислоты образуются осадки:

Ag+ + Cl — = AgCl(тв),

Ag+ + Br — = AgBr(тв),

2Ag+ + S2- = Ag2S(тв).

3.1.1. Реакции хлорид — иона

+++1. Реакция с нитратом серебра AgNO3. Нитрат серебра в присутствии азотной кислоты образует с хлорид-ионами белый творожистый осадок хлорида серебра.

Ag+ + Cl — = AgCl(тв).

Этот осадок нерастворим в HNO3, но легко растворим в растворах гидроксида аммония, карбоната аммония, цианида калия и тиосульфата натрия за счет образования растворимых комплексных солей серебра:

AgCl (тв) + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl-,

AgCl (тв) + 2(NH4)2CO3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl — + 2NH4+ + 2HCO3-,

AgCl (тв) + 2CN — = [Ag(CN)2]- + Cl-,

AgCl (тв) + 2S2O32- = [Ag(S2O3)2]3- + Cl-.

Осадок AgCl постепенно темнеет на свету вследствие его разложения:

2AgCl (тв) = 2Ag + Cl2 (г).

Методика проведения реакции. В пробирку помещают 3 капли раствора хлорида, 2 капли 2 н. раствора HNO3, 2 капли раствора AgNO3 и наблюдают образование белого осадка AgCl. К полученному осадку добавляют избыток 2 н. раствора NH4ОН и наблюдают его растворение.

2. Реакция с окислителями. Сильные окислители (MnO2, MnO4-, PbO2, ClO3-) в кислой среде окисляют хлорид-ион до свободного хлора:

MnO2 + 2Cl — + 4H+ = Cl2 (г) + Mn2+ + 2 H2O.

Выделение свободного хлора легко обнаружить по запаху, а также по окрашиванию в синий цвет иод-крахмальной бумаги. Проведению реакции мешают бромид — и иодид-ионы, также окисляющиеся до свободных брома и иода.

Методика проведения реакции. В пробирку помещают несколько гранул MnO2, добавляют 5 капель исследуемого раствора, 5 капель концентрированной H2SO4. Смесь нагревают и в верхнюю часть пробирки опускают иод-крахмальную бумагу (пропитанную раствором крахмала и иодида калия фильтровальную бумагу).

3.1.2. Реакции бромид-иона

1. Реакция с хлорной водой Cl2. При действии хлорной воды (водного раствора хлора) бромид-ион окисляется до элементарного брома.

Cl2 (г) + 2 Br — = 2 Cl- + Br2.

Раствор приобретает бурую окраску вследствие образования свободного брома. Органические растворители CHCl3, CCl4, C6H6 экстрагируют Br2, при этом органическая фаза окрашивается в оранжевый цвет. При большом избытке хлорной воды бром окисляется дальше до гипобромид-аниона BrO-, а окраска хлороформного слоя становится лимонно-желтой.

Методика проведения реакции. К смеси 3 капель раствора, содержащего ионы Br -, и 3 капель серной кислоты прибавляют 6 капель CCl4 или CHCl3 и при энергичном встряхивании прибавляют по каплям хлорную воду.

2. Реакция с фуксин-сернистой кислотой. Фуксин при действии солей сернистой кислоты в кислой среде образует бесцветный продукт присоединения — фуксин-сернистую кислоту. При действии свободного брома на фуксин-сернистую кислоту образуется бромпроизводное фуксин-сернистой кислоты, имеющее красно-фиолетовый цвет. Реакция специфична и позволяет определять очень малые количества бромид-иона в присутствии хлоридов и иодидов.

Методика проведения реакции. Смешивают 5 капель раствора, содержащего бромид-ионы, с 4 каплями раствора KMnO4 и 4 каплями H2SO4. Смесь нагревают и в верхнюю часть пробирки опускают фильтровальную бумагу, смоченную фуксин-сернистой кислотой (фильтровальную бумагу пропитывают раствором фуксина, обесцвеченного смесью Na2SO3 + H2SO4).

3.1.3. Реакции иодид-иона

+++1. Реакция с солями свинца.

Pb2+ + 2I — = PbI2 (тв).

Образуется желтый осадок иодида свинца, растворяющийся при нагревании в воде.

Методика проведения реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего иодид-ионы, добавляют 2-3 капли раствора нитрата свинца. К образовавшемуся раствору с осадком добавляют небольшое количество дистиллированной воды и нагревают на водяной бане.

2. Реакция с серной кислотой H2SO4. Концентрированная серная кислота окисляет иодистоводородную кислоту до свободного иода, который окрашивает раствор в бурый цвет.

8HI + H2SO4 = 4I2 + 4H2O + H2S.

При нагревании смеси иод улетучивается в виде фиолетовых паров. Если к реакционной смеси добавить эфир или хлороформ, происходит окрашивание слоя органического растворителя в фиолетовый цвет.

Методика проведения реакции. К 3 каплям раствора, содержащего иодид-ионы, добавляют 5-7 капель концентрированной серной кислоты и 5 капель CHCl3. Смесь встряхивают и наблюдают фиолетовое окрашивание органической фазы.

3. Реакция окисления нитритом натрия:

Источник

Читайте также: Натяжной потолок затопило как спустить воду