Частные (качественные) реакции

К теор.занятиям№ 11-12

«КАТИОНЫ III-IV АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП»

ПЛАН:

1. Катионы III аналитической группы. Общая характеристика.

2. Значение соединений катионов III группы в медицине.

3. Групповой реактив. Его действие.

4. Частные качественные реакции.

5. Схема анализа смеси катионов I-III аналитических групп

6. Катионы IV аналитической группы. Общая характеристика.

7. Значение соединений катионов IV группы в медицине.

8. Групповой реактив. Его действие.

9. Частные качественные реакции.Значение применения гидролиза и амфотерности в открытие и отделение катионов IV группы.

Литература

Основные источники:

1.Ищенко А.А., «Аналитическая химия». М.: Академия, 2007.

2.Полеес М.Э., Душечкина И.Н. «Аналитическая химия. М.: Медицина, 1994.

 

Дополнительные источники:

1. Пономарев В.Д. «Аналитическая химия». Москва «Медицина» 1998.

2. Учебно-методические пособия, разработанные преподавателями колледжа.

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАТИОНОВ III ГРУППЫ.

К третьей аналитической группе относят катионы Ва^2+, Sr²⁺, Са²⁺.

Они соответствуют элементам главной подгруппы II груп­пы периодической системы Д. И. Менделеева. Это- катионы s-элементов. Они имеют устойчивую 8-электронную формулу внешнего энергетического уровня s²p⁶. Поэтому степень окисле­ния этих катионов постоянна, и они не вступают в окислительно-восстановительные реакции.

С анионами сильных кислот, кроме H₂SO₄, катионы Ва^2+, Sr²⁺, Ca²⁺ дают растворимые соли. Сульфаты, карбонаты, фосфаты, хроматы и оксалаты этих катионов труднорастворимы в воде, причем растворимость соединений уменьшается с увели­чением ионного радиуса катиона (от Са²⁺ к Ва²⁺).

Групповой реактив H₂SO₄ осаждает катионы III группы в виде сульфатов, нерастворимых в кислотах и щелочах. По­скольку растворимость CaSO₄ достаточно большая, осадить ка­тион Са²⁺ разбавленным раствором H₂SO₄ практически пол­ностью не удается. Для достижения полноты осаждения его проводят в присутствии этанола, понижающего растворимость CaSO₄.

Гидроксиды катионов III группы проявляют основные свой­ства, усиливающиеся с возрастанием ионного радиуса. В этом же направлении повышается и растворимость гидроксидов: ПP(CaOH)₂ < ПPSr(OH)₂ < ПPBa(OH)₂. Катионы III группы бесцветны, окраска их соединений оп­ределяется только окраской аниона. Соли этих катионов, обра­зованные сильными кислотами, не гидролизуются.

Реакции комплексообразования с неорганическими реагентами для ка­тионов Ва²⁺, Sr²⁺, Са²⁺ малохарактерны. При взаимодействии с некоторыми органическими реагентами образуются прочные растворимые внутрикомплексные соединения. Для катионов III группы характерно окрашивание пламени.

 

 

2.ПРИМЕНЕНИЕ

Соли кальция играют большую биологическую роль (в организме взрослого человека не менее одного килограмма). Соединение кальция необходимы для нормальной жизнедеятельности организма (ионы кальция участвуют в построении скелета и обмене веществ). Кальций возбуждает и регулирует работу сердца, снижает проницаемость стенок кровеносных сосудов. Недостаток кальция приводит к нервным растройствам. Применяются соли: кальция хлорид (общеукрепляющее, противовоспалительное, противоаллергическое, кровоостанавливающее средство), кальция глюконат, лактат, глицерофосфат, гидрофосфат. Соединения бария (сульфат бария) применяется для рентгеноскопии.

 

3.ДЕЙСТВИЕ ГРУППОВОГО РЕАКТИВА(H₂SO₄).

 

Образуются белые осадки, которые не растворимы ни в кислотах, ни в воде, ни в щелочах.

 

1. Ba²⁺+SO₄^{2 -}=BaSO₄↓

С₂Н₅ОН 50%

2. Ca²⁺+SO₄^2- =CaSO₄↓ (растворим в солях NH₄⁺)

 

CaSO₄+ (NH₄)₂SO₄ = (NH₄)₂[Ca(SO₄)₂]

ЧАСТНЫЕ (КАЧЕСТВЕННЫЕ) РЕАКЦИИ.

 

Катион	Реактив	Эффект	Уравнение реакции
Ba2+	K2CrO4 – в слабокислой среде	Желтый кристаллический осадок, не растворим в уксусной кислоте, растворим в HCl и HNO3	BaCl2+K2CrO4 = BaCrO4â+2KCl   Ba2++CrO42--=BaCrO4â
	K2Cr2O7 – в присутствии ацетата натрия	Желтый кристаллический осадок, не растворим в уксусной кислоте, растворим в HCl и HNO3	2BaCl2+K2Cr2O7+H2O= =2BaCrO4â+2KCl+2HCl   2Ba2++Cr2O72--+H2O= =2BaCrO4â+2H+
	(NH4)2C2O4	Белый кристаллический осадок, растворим в HCl и HNO3, в уксусной кислоте при нагревании	BaCl2+(NH4)2C2O4= =BaC2O4â+2NH4Cl   Ba2++C2O42--=BaC2O4â
	Na2C6O6 родизонат натрия	Красно-бурый осадок, который при действии HCl становиться розовым красным	BaCl2+Na2C6O6= =BaC6O6â+2NaCl   Ba2++C6O62--=BaC6O6â
		Окрашивание пламени в желто-зеленый цвет
Ca2+	(NH4)2C2O4	Белый кристаллический осадок, растворим в минеральных кислотах, не растворим в уксусной кислоте	CaCl2+(NH4)2C2O4= =CaC2O4â+2NH4Cl   Ca2++C2O42--=CaC2O4â
	K4[Fe(CN)6] – в присутствии аммиачно-буферной смеси	Белый кристаллический осадок, растворим в минеральных кислотах, не растворим в уксусной кислоте	CaCl2+K4[Fe(CN)6]+2NH4OH= =Ca(NH4)2[Fe(CN)6] â+ +2KCl+2KOH   Ca2++[Fe(CN)6]4--+2NH4+= =Ca(NH4)2[Fe(CN)6] â
	H2SO4(микрокристаллоскопическая реакция)	Игольчатые кристаллы, друзы
	Na2C6O6 в щелочной среде	Осадок фиолетового цвета
		Окрашивание пламени в кирпично-красный цвет