 |
Опорный конспект к теме «катионы третей аналитической группы»
|
|
|
|
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ КАТИОНОВ И АНИОНОВ»
Катионы и анионы делят на аналитические группы – шесть групп катионов и три группы анионов по общим признакам –образование осадков с групповым реактивом, растворимость образованных осадков в воде, растворах кислот и оснований.
Аналитические реакции – это реакции, сопровождающиеся различными внешними изменениями – выпадение осадка, изменение окраски раствора и выделение газа. По способу выполнения аналитические реакции могут быть – пробирочные (выполняют в пробирке – большинство реакций), микрокристаллоскопические (образовавшиеся кристаллы рассматривают под микроскопом), капельные (реакцию проводят на фильтровальной бумаге, рассматривают окраску пятна на бумаге), пирохимические (или сухим путем – окрашивание пламени в различные цвета).
Специфичные реакции предназначены для обнаружения вещества в присутствии других. Чем меньшее количество ионов вступает в реакцию с данным реактивом, тем более специфична данная реакция.
Чувствительность реакции характеризуют открываемым минимумом или минимальной концентрацией. Это наименьшее количество вещества, которое можно обнаружить данной реакцией. Чем меньшее количество вещества может быть определено реактива, тем более чувствительна реакция.
Реактивы, используемые для выполнения аналитических реакций, делят на:
- специфические реактивы, образующие характерный осадок или окрашивание только с определенным ионом (например, K3[Fe(CN)6] образует темно – синий осадок только с ионами Fe2+).
- избирательные (селективные) реактивы, реагирующие с несколькими ионами, которые могут принадлежать к одной или к разным аналитическим группам (например, реактив KI реагирует с Pb2+,Ag+,Hg22+ II АГ, а также с Hg2+, Cu2+ VI АГ).
|
|
|
- групповой реактив, вступающий в реакцию со всеми ионами данной группы (например, групповой реактив второй АГ -НС1, который взаимодействует с катионами II АГ с образованием белых, труднорастворимых осадков).
-
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «КАТИОНЫ ПЕРВОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»
К I аналитической группе (АГ) относятся катионы K +, N а+, N Н4+. Нет группового реактива.
Общая характеристика. Все соли натрия, калия и аммония хорошо растворимы в воде. Катионы I-ой АГ бесцветны. Гидроксиды натрия и калия являются сильными основаниями. Гидроксид аммония - нестойкое соединение, легко разлагающееся на аммиак и воду даже при комнатной температуре.
ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: хлорид натрия - входит в состав изотонического раствора и кровозаменителей, вспомогательное средство при изготовлении различных лек.препаратов, натрия гидрокарбонат – при повышенной кислотности желудочного сока, салицилат натрия – при лечении ревматизма, сульфат натрия - внутрь, слабительное средство, тетраборат натрия (бура) – наружно для полосканий, спринцеваний, смазываний, бромиды натрия, калия – регулируют деятельность нервной системы, хлорид калия – при неукротимой рвоте, поносах, а также для купирования сердечных аритмий, иодиды калия, натрия – препараты иода при заболеваниях щитовидной железы, перманганат калия – наружно, антисептическое средство для промывания ран, полосканий горла и т.д., хлорид аммония (нашатырь) - отхаркивающее и мочегонное средство, гидроксид аммония - для возбуждения дыхательного центра
| ИОН | Уравнения реакций | Аналитич эффект | |
| K+ | 1.окрашивание пламени в фиолетовый цвет | ||
| 2. с винной кислотой в присутствии этанола и ацетата натрия
+ Н2С4Н4О6 (С2Н5ОН)→ КНС4Н4О6
СН3СООNa + НСl → | белый | ||
| 3.гексанитрокобальтатом(III)натрия 2KCl + Na3[Co(NO2)6] → K2Na[Co(NO2)6]↓ + 2NaCl | желтый | ||
|
Na+ | 1. окрашивание пламени в желтый цвет | ||
| 2.гексагидроксостибиатом(V) калия +К[Sb (ОН)6]→ Na[Sb(OH)6 ]↓ | белый | ||
| 3. пикриновая кислота | желтые игольчатые кристаллы, идущие из одной точки | ||
| 4. цинкуранилацетат +Zn((UO2)3(CH3COO)8) + CH3COOH + 9 Н2О→ NaZn(UO2)3(CH3COO)9* 9 Н2О↓ | желтый | ||
|
NH4+
| 1. «газовой камере» NH4 Cl+ NaOH → NH3↑ | ||
| 2. реактивом Несслера NH4 Cl + К2[НgI4]+KOH → [OHg2NH2]I + | красно - бурый |
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «КАТИОНЫ ВТОРОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ»
К II аналитической группе относятся: А g +, Pb 2+, Hg 2 2+. Групповым реактивом является НС1 и ее соли.
Общая характеристика: при взаимодействии этих катионов с хлороводородной кислотой образуются белые осадки. При действии щелочей на растворы солей серебра и ртути образуются гидроксиды, которые сразу разлагаются на оксид и воду, при действии щелочей на соли свинца образуется осадок гидроксид свинца, растворимый в избытке щелочи и в растворе кислоты (амфотерные свойства).. Соли катионов II АГ подвергаются гидролизу, и растворы имеют кислую реакцию. Катионы II АГ способны образовывать комплексные соединения. ВСЕ РАСТВОРИМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СВИНЦА И РТУТИ ЯДОВИТЫ!!!
ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: нитрат серебра – для лечения глазных заболеваний, в стоматологии для серебрения корневых каналов, в кристаллическом виде – ляпис – для прижигания, колларгол и протаргол – вяжущие и антисептические, дихлорид ртути (II) – в виде мазей при заболеваниях глаз, ртуть (пары) – в термометрах и монометрах, основной ацетат свинца – обладает вяжущим действием для компрессов и примочек при воспалительных заболеваниях кожи, оксид свинца – входит в состав свинцового пластыря (противоспалительное и дезинфецирующее).
| Ag+ | С групповым реактивом + HC1→ AgCl↓ | белый осадок (растворимый в NH3 ) | ||
| + КI → AgI↓, | желтый | |||
| + К2СгО4 → Аg2СгО4 | кирпично-красный | |||
| + Na2S2O3 → Ag2S2O3 ↓ → Ag2S ↓ | черный | |||
| + NaOH → Ag2O↓, | ||||
| + НСОН → Ag↓, | ||||
|
Рb2+
| С групповым реактивом + HC1→ PbC12↓ |
| ||
| + NaOH → Pb(OH)2↓, | ||||
| + KI→ PbI2↓, | ||||
| + К2СгО4→ PbCrO4↓, | ||||
| + Н2SO4 → PbSO4↓, | ||||
| + р-р дитизона | → красный цвет |
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «КАТИОНЫ ТРЕТЕЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»
К III АГ относятся Ca2+, Ba2+, Sr2+. Групповым реактивом является H2SO4 и ее соли.
Общая характеристика: при взаимодействии этих катионов с серной кислотой образуются белые осадки. Катионы III АГ - бесцветные, окрашенные соединения образуют лишь с окрашенными анионами. Гидроксиды этих катионов являются сильными основаниями. Катионы III AГ устойчивы к действию восстановителей. Комплексообразующие свойства для них мало характерны. Все растворимые соли бария ядовиты.
ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: сульфат кальция (гипс) – при наложении повязок и изготовлении зубных порошков, кальция хлорид и кальция глюконат – при лечении аллергических заболеваний, кальция карбонат - при повышенной кислотности, сульфат бария – при рентгеноскопических исследованиях желудка и кишечника как рентгеноконтрастное средство.
| Са2+ | окрашивание пламени в кирпично-красный цвет | |
| + Н2SO4 (С2Н5ОН) → CaSO4↓ | ||
| + (NH4)2C2O4→ CaC2O4↓, | ||
| + K4[Fe(CN)6] + NH4OH →Ca(NH4)2[Fe(CN)6]↓ | ||
| + Na2CO3 → CaCO3↓, | ||
| Ва2+
| окрашивание пламени в желто-зеленый цвет | |
| + Н2SO4 → ВaSO4↓, | белый осадок, нерастворимый в кислотах и щелочах | |
| + (NH4)2C2O4→ ВaC2O4↓, | ||
| + Na2CO3 → ВaCO3↓ | ||
| + К2СгО4→ ВаСгО4↓, | желтый |
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «КАТИОНЫ ЧЕТВЕРТОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ»
|
|
|
К IV АГ относятся катионы: Al3+,Zn2+ ,Cr3+,As3+,As5+,Sn2+,Sn4+. Групповой реактив – избыток щелочи NaOH.
Общая характеристика. Катионы IV АГ взаимодействуют с щелочами с образованием осадков, растворимых в избытке щелочи. Для этих катионов характерны реакции комплексообразования, обмена и ОВР. Соли этих катионов гидролизуются, среда кислая. Соли очень слабых кислот этих катионов подвергаются необратимому гидролизу и не могут существовать в растворе.
ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ: гидроксид алюминия – обладает адсорбирующим свойством, применяется наружно в присыпках, внутрь при отравлениях. Принимают при заболеваниях ЖКТ. Входит в состав препарата «Алмагель». Сульфат алюминия-калия (алюмокалиевые квасцы) – кровоостанавливающее средство, для прижиганий, сульфат цинка – в виде глазных капель при конъюктевитах, оксид цинка – входит в состав многих мазей для лечения кожных заболеваний, цинк-инсулин – для лечения сахарного диабета.
| А13+ | + NaOH → Al(OH)3↓, | белый осадок, растворимый в избытке |
| + NH4OH → Al(OH)3 | ↓, белый осадок нерастворимый в избытке | |
| + ализарин, NH3 | красное пятно | |
| + Со(NO3)2 → | зола синего цвета «тенарова синь» | |
|
Zn2+
| + NaOH → Zn(OH)2↓ | белый осадок, растворимый в избытке |
| + NH4OH → Zn(OH)2↓ | белый осадок, растворимый в избытке | |
| + К4[Fe(CN)6] → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓ | белый осадок | |
| + Со(NO3)2 → | зола зеленого цвета – зелень Ринмана | |
| + Na2S → ZnS↓, белый осадок |
|
|
|
