Eksperyment 1. Wykrywanie jonów siarczanowych
Do jednej probówki wlej 1-2 ml roztworu siarczanu sodu, a do drugiej 1-2 ml roztworu siarczanu potasu. Do obu probówek dodawać kropla po kropli roztwór chlorku baru. Wyjaśnij, co zaobserwowałeś.
Ułóż równania dysocjacja elektrolityczna przyjęte sole i równanie reakcji wymiany. Zapisz pełne i skrócone równania jonowe reakcji.
Jakie związki mogą służyć jako odczynnik dla jonów baru Ba 2+?
Na czym polega wykrywanie jonów za pomocą odczynnika?
Eksperyment 2. Wykrywanie jonów chlorkowych Cl -
Korzystając z tabeli rozpuszczalności, dowiedz się, które sole zawierające jon chlorkowy Cl - są nierozpuszczalne (słabo rozpuszczalne). Korzystając z posiadanych odczynników, udowodnij, że w roztworze chlorku sodu znajdują się jony chlorkowe.
Ułóż równania dysocjacji soli, reakcji wymiany oraz pełne i skrócone równania jonowe dla przeprowadzonych reakcji.
Eksperyment 3. Wykrywanie jonów siarczanowych i chlorkowych Cl -
Dwie probówki zawierają roztwory chlorku potasu i siarczanu magnezu. Za pomocą jakich reakcji można wykazać, że w jednej probówce znajduje się roztwór chlorku potasu, a w drugiej roztwór siarczanu magnezu?
Roztwór z pierwszej probówki podzielić na pół i wlać do dwóch probówek. Do jednej probówki wlej roztwór azotanu ołowiu(II), a do drugiej roztwór chlorku baru. W której probówce wytrącił się osad? Która sól – KCl czy MgSO 4 – znajduje się w pierwszej probówce?
Zbadaj roztwór z drugiej probówki na obecność anionu, którego nie ma w pierwszej probówce. W tym celu do roztworu testowego należy dodać roztwór azotanu ołowiu(II). Wyjaśnij, co zaobserwowałeś.
Twórz równania wymiany dla przeprowadzonych reakcji oraz uzupełniaj i skracaj równania jonowe dla reakcji wykrywania jonów.
Doświadczenie 4
Przeprowadź reakcje, aby potwierdzić wysokiej jakości skład następujące substancje: a) chlorek baru; b) siarczan magnezu; c) węglan amonu. Aby przeprowadzić to doświadczenie, skorzystaj z Tabeli 12.
Tabela 12
Oznaczanie jonów
Wyobraźmy sobie taką sytuację:
Pracujesz w laboratorium i zdecydowałeś się przeprowadzić eksperyment. Aby to zrobić, otworzyłeś szafkę z odczynnikami i nagle na jednej z półek zobaczyłeś poniższy obrazek. Dwa słoiki z odczynnikami miały odklejone etykiety i bezpiecznie leżały w pobliżu. Jednocześnie nie da się już dokładnie określić, który słoik odpowiada której etykiecie, a zewnętrzne oznaki substancji, po których można je rozróżnić, są takie same.
W takim przypadku problem można rozwiązać za pomocą tzw reakcje jakościowe.
Reakcje jakościowe Są to reakcje, które pozwalają odróżnić jedną substancję od drugiej, a także poznać skład jakościowy nieznanych substancji.
Wiadomo np., że kationy niektórych metali dodane do płomienia palnika ich soli powodują jego zabarwienie na określony kolor:
Metoda ta może zadziałać tylko wtedy, gdy wyróżniane substancje w różny sposób zmieniają barwę płomienia lub jedna z nich w ogóle nie zmienia barwy.
Ale, powiedzmy, los chciał, że oznaczane substancje nie zabarwiają płomienia ani nie zabarwiają go na ten sam kolor.
W takich przypadkach konieczne będzie rozróżnienie substancji za pomocą innych odczynników.
W jakim przypadku możemy rozróżnić jedną substancję od drugiej za pomocą dowolnego odczynnika?
Istnieją dwie opcje:
- Jedna substancja reaguje z dodanym odczynnikiem, natomiast druga nie. W tym przypadku musi być wyraźnie widoczne, że reakcja jednej z substancji wyjściowych z dodanym odczynnikiem rzeczywiście miała miejsce, to znaczy zaobserwowano jej jakiś zewnętrzny znak - utworzył się osad, uwolnił się gaz, nastąpiła zmiana koloru itp.
Na przykład nie można odróżnić wody od roztworu wodorotlenku sodu za pomocą kwasu solnego, mimo że zasady dobrze reagują z kwasami:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Wynika to z braku jakichkolwiek znaki zewnętrzne reakcje. Klarowny, bezbarwny roztwór kwasu solnego po zmieszaniu z bezbarwnym roztworem wodorotlenku tworzy ten sam klarowny roztwór:
Ale wtedy możesz napić się wody roztwór wodny zasady można rozróżnić np. stosując roztwór chlorku magnezu - w tej reakcji tworzy się biały osad:
2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2 ↓+ 2NaCl
2) substancje można także rozróżnić, jeśli obie reagują z dodanym odczynnikiem, ale robią to w różny sposób.
Na przykład można rozróżnić roztwór węglanu sodu od roztworu azotanu srebra za pomocą roztworu kwasu solnego.
z węglanem sodu kwas chlorowodorowy reaguje wydzielaniem bezbarwnego, bezwonnego gazu - dwutlenku węgla (CO 2):
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2
i azotanem srebra, tworząc biały, tandetny osad AgCl
HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓
Poniższe tabele przedstawiają różne możliwości wykrywania określonych jonów:
Jakościowe reakcje na kationy
| Kation | Odczynnik | Znak reakcji |
| Ba 2+ | SO 4 2- |
Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ |
| Cu2+ | 1) Opady niebieski kolor:
Cu 2+ + 2OH - = Cu(OH) 2 ↓ 2) Czarny osad: Cu2+ + S2- = CuS↓ |
|
| Pb2+ | S 2- | Czarny osad: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
| Ag+ | Cl- |
Wytrąca się biały osad, nierozpuszczalny w HNO 3, ale rozpuszczalny w amoniaku NH 3·H 2 O: Ag + + Cl − → AgCl↓ |
| Fe2+ |
2) Heksacyjanożelazian (III) potasu (czerwona sól krwi) K 3 |
1) Wytrącanie się białego osadu, który w powietrzu zmienia kolor na zielony: Fe 2+ + 2OH - = Fe(OH) 2 ↓ 2) Wytrącenie niebieskiego osadu (błękit Turnboole'a): K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓ |
| Fe3+ |
2) Heksacyjanożelazian(II) potasu (żółta sól krwi) K 4 3) Jon rodankowy SCN − |
1) Brązowy osad: Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 ↓ 2) Wytrącenie niebieskiego osadu (błękit pruski): K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓ 3) Pojawienie się intensywnego czerwonego (krwawego) zabarwienia: Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 |
| Al 3+ | alkaliczne ( właściwości amfoteryczne wodorotlenek) |
Wytrącanie się białego osadu wodorotlenku glinu po dodaniu niewielkiej ilości zasady: OH - + Al 3+ = Al(OH) 3 i jego rozpuszczenie po dalszym wlaniu: Al(OH)3 + NaOH = Na |
| NH4+ | OH - , ogrzewanie | Emisja gazu o ostrym zapachu: NH 4 + + OH - = NH 3 + H 2 O Niebieskie obracanie mokrego papieru lakmusowego |
| H+ (środowisko kwaśne) |
Wskaźniki: − lakmus − oranż metylowy |
Czerwone zabarwienie |
Jakościowe reakcje na aniony
| Anion | Uderzenie lub odczynnik | Znak reakcji. Równanie reakcji |
| SO 4 2- | Ba 2+ |
Wytrąca się biały osad, nierozpuszczalny w kwasach: Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓ |
| NIE 3- |
1) Dodać H2SO4 (stężony) i Cu, ogrzać 2) Mieszanka H 2 SO 4 + FeSO 4 |
1) Powstanie niebieskiego roztworu zawierającego jony Cu 2+, uwolnienie brązowego gazu (NO 2) 2) Pojawienie się koloru siarczanu nitrozo-żelaza (II) 2+. Zakres kolorów od fioletu do brązu (reakcja brązowego pierścienia) |
| PO 4 3- | Ag+ |
Wytrącanie się jasnożółtego osadu w środowisku obojętnym: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓ |
| CrO 4 2- | Ba 2+ |
Tworzy się żółty osad, nierozpuszczalny w kwas octowy, ale rozpuszczalny w HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓ |
| S 2- | Pb2+ |
Czarny osad: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
| CO 3 2- |
1) Wytrąca się biały osad, rozpuszczalny w kwasach: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2) Uwolnienie się bezbarwnego gazu („wrzącego”) powodującego zmętnienie wody wapiennej: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O |
|
| CO2 | Woda wapienna Ca(OH) 2 |
Wytrącanie się białego osadu i jego rozpuszczanie przy dalszym przejściu CO2: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2 |
| SO 3 2- | H+ |
Emisja gazu SO 2 o charakterystycznym ostrym zapachu (SO 2): 2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2 |
| F- | Ca2+ |
Biały osad: Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓ |
| Cl- | Ag+ |
Wytrąca się biały, tandetny osad, nierozpuszczalny w HNO 3, ale rozpuszczalny w NH 3·H 2 O (stężony): Ag + + Cl - = AgCl↓ AgCl + 2(NH3·H2O) = ) 
Publikacje
|
