К ЛЕКЦИЯМ № 7-8
ТЕМА: «КАТИОНЫ ПЕРВОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ КАТИОНОВ НАТРИЯ, КАЛИЯ, АММОНИЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. СВОЙСТВА КАТИОНОВ. РЕАКТИВЫ. ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ».
План: 1) Катионы первой аналитической группы. Свойства катионов. Реактивы. Выполнение качественных реакций. Условие проведения реакций. Растворимость осадков.
2) Анализ смеси катионов(на практическом занятии).
3) Катионы второй группы. Анализ смеси катионов первой и второй групп.
Литература:
- В.Д. Пономарёв «Аналитическая химия» 1983год 95-100
- А.А. Ищенко «Аналитическая химия» 2004 год стр 77-107
ПЕРВАЯ АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГРУППА КАТИОНОВ.
Общая характеристика. К первой аналитической группе относятся К+, Na+, NH4+, Li+, находящиеся в первой группе главной подгруппы периодической системы. Степень окисления +1; соли этих катионов хорошо растворимы в воде. Аналитическим признаком является отсутствие группового реактива, т.к. нет такого реактива, который одновременно осаждал бы все катионы этой группы. Только громоздкие анионы могут осаждать катионы первой группы и эти реакции будут являться специфическими. Соли NH4+ являются нестойкими соединениями, легко разлагающиеся при нагревании и это свойство используют для обнаружения ионов NH4+. Na+ и K+ принадлежат к распространенным элементам. В организме человека натрий входит в состав внеклеточной жидкости, калий - в состав внутриклеточной жидкости.
Применение. Соли натрия (NaCl) применяют в виде 0,9% раствора для поддержания нормального осмотического давления при больших потерях крови. NaHCO3 – антацидное средство. KCl применяется при недостатке калия в организме (гипокалиемия). Раствор аммиака - при обморочных состояниях, входит в состав нашатырно-анисовых капель (отхаркивающие средство).
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ
| Катион | Реактив Условия проведения | Эффект | Уравнение реакции | ||||
| Na+ | Внесение на проволоке или стеклянной палочки в пламя | Окрашивание пламени в желтый цвет | |||||
| Na+ | Zn(UO2)3(CH3COO)8 в слабокислой среде | Желтый мелкокрис талличес-кий осадок | NaCl+Zn(UO2)3(CH3COO)8+ +CH3COOH+9H2O= =NaZn(UO2)3(CH3COO)9 х 9H2O↓+HCl Na++Zn(UO2)3(CH3COO8)+ +CH3COO--+9H2O= =NaZn(UO2)3(CH3COO)9 х 9H2O↓ | ||||
| KH2SbO4 – на холоду, при потирании стеклянной палочкой | Белый мелко-кристал-лический осадок (раство-рим в кислотах и щело-чах) | KH2SbO4+NaCl=NaH2SbO4↓+KCl Na++H2SbO4--=NaH2SbO4↓ | |||||
| K+ | Окрашивание пламени в фиолето-вый цвет | ||||||
| K+ | H2C4H4O6 – при добавлении ацетата натрия и этанола | Белый мелко-кристал-лический осадок (растворим в кислотах и щелочах) | H2C4H4O6+KCl=KHC4H4O6↓+HCl CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl K++HC4H4O6--=KHC4H4O6↓ | ||||
| Na3[Co(NO2)6] – (реактив должен быть свежеприго-товленным), в при-сутствии уксусной кислоты | Желтый кристаллический осадок (растворим в сильных кислотах и щелочах) | 2KCl+Na3[Co(NO2)6]= =2NaCl+K2Na[Co(NO2)6]↓ 2K++Na++[Co(NO2)6]3--= K2Na[Co(NO2)6]↓ | |||||
| Na2Pb[Cu(NO2)6] | Черные или ко-ричневые кристаллы кубической формы | 2KCl+Na2Pb[Cu(NO2)6]= K2Pb[Cu(NO2)6]↓+2NaCl 2K++Pb2++[Cu(NO2)6]4--= K2Pb[Cu(NO2)6]↓ | |||||
| NaOH – при нагре-вании | Запах аммиака (посине-ние красной лакмусовой бумаги или по-краснение фенолфталеиновой бумаги, смоченной в воде) | NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O NH4++OH--=NH3↑+H2O | |||||
| NH4+ | K2[HgI4]+KOH | Красно-бурый осадок (растворим в кислотах и щелочах) | NH4Cl+2K2[HgI4]+4KOH= =[NH2Hg2O]I↓+7KI+KCl+3H2O NH4++2[HgI4]2--+4ОH--= =[NH2Hg2O]I↓+3H2O+7I-- | ||||
| Реакция прокаливания (нагревают в фарфоровой чашке) | Запах аммиака | NH4Cl=NH3↑+HCl↑ | |||||
| Вопросы для самопроверки 1. Какие катионы входят в первую аналитическую группу? 2. В какой цвет окрашивают пламя катионы Na+, K+? 3. Условия проведения реакции катиона Na+ при взаимодействии с KH2SbO4. Напишите уравнение реакции. 4. Какой осадок выпадает при взаимодействии катиона NH4+ с реактивом Несслера? 5. Напишите уравнение реакции взаимодействия катиона K+ с H2C4H4O6. 6. Как определить выделение аммиака с помощью красной лакмусовой бумаги? СВОДНАЯ ТАБЛИЦА НА РЕАКЦИИ КАТИОНОВ ПЕРВОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ | |||||||
| Реактив | Na+ | K+ | NH4+ | ||||
| Zn(UO2)3(CH3COO)8 | NaZn(UO2)3(CH3COO)9 х 9H2O – желтый мелко-кристалли-ческий оса-док | ||||||
| KH2SbO4 | NaH2SbO4 – белый мелко-кристалли-ческий оса-док | ||||||
| H2C2H4O6 | KHC4H4O6 – белый мелко-кристаллический осадок | ||||||
| Na3[Co(NO2)6] | K2Na[Co(NO2)6] – желтый кристал-лический осадок | (NH4)2Na[Co(NO2)6] – желтый кристаллический осадок | |||||
| NaOH | NH3 -запах аммиака | ||||||
| K2[HgI4]+KOH | [NH2Hg2O]I – красно-бурый осадок | ||||||
| Na2Pb[Cu(NO2)6] | K2Pb[Cu(NO2)6] – черные или коричневые кристаллы ку-бической формы | ||||||
| NaHC4H4O6 | NH4HC4H4O6 – белый кристал-лический осадок | ||||||
| Окрашивание пламени | Желтое | Фиолетовое | |||||
ТЕМА: «Катионы второй аналитической группы. Анализ смеси катионов I-II аналитической группы.
