Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Wojciech Marynowski Tablice analizy jakoÅ›ciowej. Jest to zbiór najważniejszych reakcji analitycznych i sposobów postÄ™powania ze swojÄ… próbkÄ…. Wszelkie zauważone bÅ‚Ä™dy, proszÄ™ zaznaczyd i powiadomid mnie o nich, w celu korekty i tym samym ulepszenia poniższych materiałów. Å»yczÄ™ miÅ‚ego używania i owocnych Å‚owów ;). Kontakt: vojmary@gmail.com Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Aniony: Krótkie wprowadzenie i legenda Aniony podzielone zostaÅ‚y na siedem grup analitycznych wedÅ‚ug kryterium różnej rozpuszczalnoÅ›ci ich soli srebra oraz baru w wodzie i w 2M kwasie azotowym (V). PodziaÅ‚ na grupy zostaÅ‚ przedstawiony w tabeli poniżej. Numer RozpuszczalnoÅ›d Aniony grupy I Jony Ag+ wytrÄ…cajÄ… osady nierozpuszczalne w 2M HNO3 Cl-, Br-, I-, CN-, SCN-, i trudno rozpuszczalne w wodzie. Fe(CN)64-, Fe(CN)63-, ClO- Jony Ba2+ nie wytrÄ…cajÄ… osadów. II Jony Ag+ wytrÄ…cajÄ… osady trudno rozpuszczalne w wodzie, S2-, NO2-, CH3COO- natomiast rozpuszczalne w 2M HNO3. Jony Ba2+ nie wytrÄ…cajÄ… osadów. III Jony Ag+ i Ba2+ wytrÄ…cajÄ… biaÅ‚e osady rozpuszczalne SO32-,CO32-, C2O42-, C4H4O62-, w 2M HNO3 i trudno rozpuszczalne w wodzie. BO2-, HPO32- IV Jony Ag+ wytrÄ…cajÄ… barwne osady rozpuszczalne w 2M HNO3 S O32-, CrO42-, Cr2O72-, 2 i trudno rozpuszczalne w wodzie. AsO33-, AsO43-, PO43- Jony Ba2+ zachowujÄ… siÄ™ podobnie do jonów Ag+ w obrÄ™bie grupy. V Jony Ag+ i Ba2+ nie wytrÄ…cajÄ… osadów. NO3-, ClO3-, ClO4-, MnO4- VI Jony Ag+ nie wytrÄ…cajÄ… osadów. SO42-, F-, SiF62- Jony Ba2+ wytrÄ…cajÄ… osady. VII Jony Ag+ wytrÄ…cajÄ… żółty osad rozpuszczalny w 2M HNO3. SiO32- Jony Ba2+ wytrÄ…cajÄ… biaÅ‚y osad rozpuszczalny w 2M HNO3. Przy odparowaniu ze stężonym HCl wytrÄ…ca siÄ™ nierozpuszczalny osad Legenda do poniższych tabel rko rozpuszczalny w kwasie octowym ** - Mieszanina Lehnera wykrywa aniony nrko nierozpuszczalny w kwasie octowym chromianowe. SkÅ‚ada siÄ™ ona z H2SO4, H2O2 oraz ram rozpuszczalny w amoniaku eteru etylowego. Niebieskie zabarwienie warstwy rkt rozpuszczalny w kwasach utleniajÄ…cych organicznej Å›wiadczy o obecnoÅ›ci anionów raq rozpuszczalny w wodzie chromianowych. rks rozpuszczalny w kwasie solnym rnadm rozpuszczalny w nadmiarze o. oprócz; Mg2++NH4+ - Mieszanina magnezowa *** - Reakcja obrÄ…czkowa: chemiczna reakcja charakterystyczna umożliwiajÄ…ca wykrycie azotynów i azotanów. Próba polega na redukcji jonów NO2-/NO3- do tlenku azotu(II) za pomocÄ… zakwaszonego roztworu siarczanu żelaza(II) i obserwacji powstawania kompleksowego jonu nitrozylowego *Fe(NO)+2+ o intensywnym brÄ…zowym zabarwieniu. DziÄ™ki specyficznej technice wykonania próby (wprowadzenie roztworów do probówki bez ich zmieszania), zabarwienie ma ksztaÅ‚t obrÄ…czki na granicy roztworów. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Przed przystÄ…pieniem do analizy należy przeprowadzid badania wstÄ™pne: 1. Jeżeli mieszanina substancji staÅ‚ych rozpuszcza siÄ™ caÅ‚kowicie w wodzie i wÄ™glan sodu nie wytrÄ…ca żadnych osadów, można przystÄ…pid do analizy. To samo dotyczy klarownych roztworów wodnych. 2. Jeżeli wÄ™glan sodu wytrÄ…ca osadu należy, za pomocÄ… wyciÄ…gu sodowego, usunÄ…d jony metali tworzÄ…cych z anionami osady trudno rozpuszczalne lub wykazujÄ…ce wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci redukujÄ…ce bÄ…dz utleniajÄ…ce. W obojÄ™tnych roztworach soli sodu lub potasu unika siÄ™ wielu niepożądanych reakcji ubocznych, co umożliwia prawidÅ‚owy tok analizy. 2.1 DziaÅ‚anie wyciÄ…gu sodowego: UsuniÄ™cie kationów grup I, II, III , IV i Mg2+ przeprowadza siÄ™ poprzez ogrzewanie badanej próbki z nasyconym roztworem wÄ™glanu sodu, bÄ…dz stapianie z piÄ™ciokrotnÄ… iloÅ›ciÄ… bezwodnego staÅ‚ego wÄ™glanu sodu, po ówczesnym odparowaniu badanej próbki. Kationy metali, poza litowcami, zostajÄ… wytrÄ…cone w postaci trudno rozpuszczalnych osadów wÄ™glanów. 2.2 Przygotowanie wyciÄ…gu sodowego: Bierze siÄ™ 0,2 0,5g substancji staÅ‚ej (lub odpowiedniÄ… objÄ™toÅ›d roztworu), zadaje 5 - 10cm3 20% roztworu Na2CO3 i ogrzewa (można lekko gotowad) przez 6 10 minut. Ciecz rozcieocza siÄ™ wodÄ… do 10 20 cm3, doprowadza do wrzenia i oddziela siÄ™ wytrÄ…cony osad wÄ™glanów. Osad można zbadad na obecnoÅ›d kationów I IV grupy i magnezu bÄ…dz doÅ‚Ä…czyd do głównego roztworu analizowanego na kationy. 2.3 ZobojÄ™tnianie wyciÄ…gu sodowego: WyciÄ…g sodowy należy zobojÄ™tnid kwasem octowym do pH okoÅ‚o 6 przed dalszymi badaniami. Osobne, mniejsze części wyciÄ…gu zobojÄ™tnia siÄ™ kwasem azotowym(V), a w razie potrzeby kwasem solnym. 2.3.1 Uwaga (I): W trakcie stopniowego zobojÄ™tniania można zauważyd niekiedy przejÅ›ciowe wytrÄ…canie osadu amfoterycznych wodorotlenków chromu, glinu, cynku, oÅ‚owiu, cyny i antymonu. PrzeszÅ‚y one do wyciÄ…gu w postaci hydroksykompleksów. Osad ten należy odsÄ…czyd i po roztworzeniu w kwasie solnym można doÅ‚Ä…czyd do roztworu analizowanego na kationy. ZobojÄ™tnianie wyciÄ…gu należy przeprowadzad wolno, ostrożnie, nie nadużywajÄ…c kwasu, żeby nie rozpuÅ›cid, lecz wytrÄ…cid w postaci osadów powyższe metale. 2.3.2 Uwaga (II): Niektóre substancje staÅ‚e wystÄ™pujÄ…ce w wyjÅ›ciowej próbce nie ulegajÄ… dziaÅ‚aniu wÄ™glanu sodu lub ulegajÄ… tylko częściowo. MogÄ… to byd halogenki srebra, HgS, PbSO4, As2S3, BiOCl, SbOCl, AlPO4, CrPO4, BaSO4 oraz inne. W zwiÄ…zku z tym osad wÄ™glanów należy zbadad osobno także na obecnoÅ›d wymienionych zwiÄ…zków. 3. Badania wstÄ™pne także obejmujÄ…: - ocenÄ™ cech fizycznych i fizykochemicznych badanej próbki (barwa, mÄ™tnoÅ›d, zapach, odczyn, przewodnoÅ›d elektrolitycznÄ…); - reakcje grupowe z AgNO3; - reakcje grupowe z BaCl2; - reakcje z rozcieoczonym i stężonym kwasem siarkowym (VI); - reakcje grupowe na obecnoÅ›d reduktorów z KMnO4; - reakcje grupowe na obecnoÅ›d reduktorów z roztworem jodu; - reakcje grupowe na obecnoÅ›d utleniaczy z roztworem KI; - test z chlorkiem wapnia. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Numer grupy Jon \ Ag+ 2M H2SO4 KMnO4(H+) Odczynnik I Cl- AgCl, biaÅ‚y, ram Cl- + H+ = HCl 2MnO4-+10Cl-+16H+= 5Cl2+2Mn2++8H2O Jony Ag+ Br- AgBr, żółtawy, ram Br- + H+ = HBr 2MnO4-+10Br-+16H+= 5Br2+2Mn2++8H2O wytrÄ…cajÄ… osad I- AgI, kanarkowy, ram I- + H+ = HI 2MnO4-+10l-+16H+= 5l2+2Mn2++8H2O nierozpuszczalny CN- AgCN, biaÅ‚y CN-+2H++H2O=NH4++CO - w rozcieoczonym SCN- AgSCN, biaÅ‚y ser. - Odbarwia siÄ™ HNO3. [Fe(CN)6]4- Ag4[Fe(CN)6+, biaÅ‚y - Jony Ba2+ osadu zielżół. nie wytrÄ…cajÄ…. [Fe(CN)6]3- Ag3[Fe(CN)6], pom. [Fe(CN)6]3-+12H++6H2O= - żół. Fe3++6NH4++6CO OCl- AgCl, biaÅ‚y - - Wykrywanie chlorków wobec bromków i jodków: Wykrywanie bromków i jodków: 1. Wykrywanie chlorków w obecnoÅ›ci bromków 1. Do 1-2cm3 badanej próbki dodad kilka kropli i jodków nastÄ™puje na drodze wytrÄ…cania rozcieoczonego H2SO4 do odczynu kwaÅ›nego, okoÅ‚o 1cm3 frakcjonowanego halogenków srebra roztworem CCl4 (lub CHCl3), kilka kropli wody chlorowej i wytrzÄ…sad. AgNO3. BadanÄ… próbkÄ™ zakwasid HNO3, dodad W obecnoÅ›ci jodków warstwa organiczna zabarwia siÄ™ na kroplÄ™ rozcieoczonego AgNO3 i lekko ogrzad. fioletowo. NastÄ™pnie dodawad kolejne porcje wody PowstaÅ‚y osad odsÄ…czyd. ObecnoÅ›d jodków chlorowej do odbarwienia siÄ™ warstwy organicznej lub bromków zabarwia osad na żółtÄ…. Ponownie (utworzenie bezbarwnego HIO3). dodad kroplÄ™ rozcieoczonego AgNO3, ogrzad 1.1 Wprowadzenie nadmiaru wody chlorowej powoduje i odsÄ…czyd. Po powtórzeniu tej czynnoÅ›ci kilka razy, utlenienie bromków do bromianów. Warstwa CCl4 otrzymuje siÄ™ biaÅ‚y osad AgCl. W przypadku zabarwia siÄ™ na kolory od jasnożółtego do brÄ…zowego. nieobecnoÅ›ci chlorków osad nie wytrÄ…ci siÄ™. Przy braku bromianów warstwa organiczna nie PróbÄ™ wykonywad STARANNIE! zabarwia siÄ™. 2. Eliminacja jonów przeszkadzajÄ…cych: 1.2 Uwaga! Przebiegowi reakcji przeszkadzajÄ…: CN-, SCN-, 2.1 W powyższej metodzie przeszkadzajÄ… jony CN-, [Fe(CN)6]3-, S2-, NO2-, SO32-, S2O32-, AsO33-. Należy SCN-, [Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3-. Należy je usunÄ…d. je usunÄ…d. Rodanki utlenia siÄ™ KMnO4 w Å›rodowisku 2. Eliminacja jonów przeszkadzajÄ…cych: obojÄ™tnym lub zasadowym do uzyskania 2.1 Rodanki utlenia siÄ™ KMnO4 w Å›rodowisku obojÄ™tnym trwaÅ‚ego różowego zabarwienia roztworu. lub zasadowym do uzyskania trwaÅ‚ego różowego WytrÄ…cony osad MnO2 odsÄ…czyd, a resztÄ… zabarwienia roztworu. WytrÄ…cony osad MnO2 KMnO4 usunÄ…d 1-2 kropli H2O2. Filtrat zakwasid odsÄ…czyd, a resztÄ… KMnO4 usunÄ…d 1-2 kropli H2O2. rozcieoczonym HNO3 i badad na obecnoÅ›d 2.2 CN-, [Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3- neutralizuje siÄ™ wytrÄ…cajÄ…c chlorków jeżeli stwierdzono brak jonów osady, roztworem ZnNO3 w Å›rodowisku obojÄ™tnym, przeszkadzajÄ…cych. które należy odsÄ…czyd i odrzucid. 2.2 WpÅ‚yw CN-, [Fe(CN)6]4-, Fe(CN)6]3- neutralizuje 2.3 S2-, NO2-, SO32-, S2O32- zanalizowad przez lekkie siÄ™ wytrÄ…cajÄ…c osady, roztworem ZnNO3 zakwaszenie rozcieoczonym H2SO4 i ostrożnie ogrzad. w Å›rodowisku obojÄ™tnym, które należy PowstaÅ‚y osad odsÄ…czyd i odrzucid. odsÄ…czyd i odrzucid. Filtrat zakwasid 2.4 AsO33- usunÄ…d przy użyciu H2S w silnie zakwaszonym rozcieoczonym HNO3 i w razie potrzeby przez HCl Å›rodowisku. Osad odsÄ…czyd i odrzucid, wygotowad powstaÅ‚y jod. NastÄ™pnie a nadmiar HCl i H2S wygotowad. przeprowadzid wytrÄ…canie frakcjonowane. Wykrywanie jonów SCN-, Fe(CN)64-, Fe(CN)63- Reakcje inne: (cyjanki pominiÄ™to): 1. Dla Br-: Cr2O72- + 6Br- + 14H+ = 2Cr3+ + 3Br2 + 7H2O 1. W celu oddzielenia jonów Fe(CN)64-, Fe(CN)63- 2. Dla I-: Cl2aq + 2I- = I2 + 2Cl- od pozostaÅ‚ych jonów I grupy anionów należy zadad 3. Dla CN-: CN- + S2O32- = SCN- + SO32- badanÄ… próbkÄ™ CdSO4. PowstaÅ‚y osad odsÄ…czyd, 4. Dla SCN-: Co2++ 2SCN- = Co(SCN)2 niebieski w alk. przemyd kilkakrotnie wodÄ… destylowanÄ… 5. Dla [Fe(CN)6]4-: [Fe(CN)6]4- + 2Cu2+ = Cu2[Fe(CN)6] czbr. i roztworzyd na gorÄ…co w HCl. 6. Dla [Fe(CN)6]3-: 2[Fe(CN)6]3- + 2I- = I2 + [Fe(CN)6]4- 1.1 Fe(CN)64- wykryd za pomocÄ… FeCl3 w roztworze 7. Dla OCl-: NaOCl- + 2HCl = NaCl + H2O + Cl2 zakwaszonym HCl. Pojawienie siÄ™ bÅ‚Ä™kitu pruskiego Å›wiadczy obecnoÅ›ci danego anionu. 1.2 SCN- Osad bÅ‚Ä™kitu pruskiego odsÄ…czyd. Czerwono krwiste zabarwienie przesÄ…czu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów SCN-. 1.3 Fe(CN)63- wykryd za pomocÄ… soli Mohra (żelazo na II stopniu utlenienia). WytrÄ…cony bÅ‚Ä™kit Turnbulla potwierdza obecnoÅ›ci jonu Fe(CN)63-. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Numer grupy Jon \ Ag+ H2SO4 KMnO4(H+) Odczynnik II S2- Ag2S, czarny - 2MnO4- + 5S2- + 8H+ = 5S0 + 2Mn2+ + 4H2O Jony Ag+ wytrÄ…cajÄ… osad CH3COO- CH3COOAg, rozc. - rozpuszczalny w biaÅ‚y CH3COO- + H+ = CH3COOH HNO3. Jony Ba2+ osadu NO2- AgNO2, biaÅ‚y H++NO2- = HNO2 2MnO4- + 5NO2- + 8H+ = 2Mn2++ 5NO3- +4H2O nie wytrÄ…cajÄ…. 3HNO2 = HNO3 + 2NO +H2O Wykrywanie jonu NO2-: Wykrywanie jonu CH3COO-: Wykrywanie jonu S2-: 1. Test na azotyny: w probówce 1. Test na octany: BadanÄ… 1. Test na siarczki: Rozcieoczony przyrzÄ…dzid stężony roztwór soli próbkÄ™ odparowad do sucha, H2SO4 w kontakcie z anionami Mohra, zakwasid CH3COOH dodad 1 ml stężonego H2SO4 siarczkowymi wydziela gazowy H2S. i ostrożnie wprowadzid badany i 2-3 ml EtOH. CaÅ‚oÅ›d BibuÅ‚Ä™ nasÄ…czyd octanem oÅ‚owiu roztwór, tak aby nie zmieszaÅ‚ ogrzewad. Wydzielanie i przyÅ‚ożyd do wylotu probówki. siÄ™ z zawartoÅ›ciÄ… probówki. siÄ™ przyjemnego zapachu Sczernienie nasÄ…czonego miejsca Powstanie brunatnego Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów pierÅ›cienia na granicy dwu cieczy octanowych. siarczkowych. Å›wiadczy o obecnoÅ›ci azotynów. Jest to tzw. reakcja obrÄ…czkowa. Reakcje inne: Czynniki przeszkadzajÄ…ce: 1. Dla S2-: 2HCl + Ag2S = 2AgCl + H2S 2. Przebiegowi reakcji 2. Dla CH3COO-: Fe3++3CH3COO- = Fe(CH3COO)3 czerwono-brunatny przeszkadzajÄ… nastÄ™pujÄ…ce jony: 3. Dla NO2-: 2I- + 2NO2- + 4H+ = I2 + 2NO +2H2O użyto kwasu octowego I-, Br-, SCN-, Fe(CN)64-. Aniony te oddzielid, dodajÄ…c Ag2SO4 do próbki o odczynie obojÄ™tnym. CaÅ‚oÅ›d wytrzÄ…sad, po kilku minutach ogrzad w celu rozpuszczenia AgNO2, odsÄ…czyd i osad odrzucid. Filtrat badad na obecnoÅ›d azotynów. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Numer grupy Jon \ Ag+ Ba2+ H2SO4 KMnO4(H+) Odczynnik III SO32- Ag2SO3, rkt, rko, BaSO3, rkt SO32- + 2H+ = SO2 + H2O SO32- + MnO4- + H+ = Jony Ag+ i Ba2+ ram, rnadm Mn2++ SO42-+ H2O wytrÄ…cajÄ… biaÅ‚y CO32- Ag2CO3, rkt, rko, BaCO3, rkt CO32- + 2H+ = CO2 + H2O - osad ram, raq (o. H2SO4), rozpuszczalny w rko HNO3. C2O42- Ag2C2O4, biaÅ‚y BaC2O4, rko, - 5C2O42- + 2MnO4- + 6H+ = ser. ram 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O C4H4O62- Ag2C4H4O6, BaC4H4O6, - Odbarwia siÄ™ rnadm, ram rko, rnadm BO2- AgBO2, ram Ba(BO2)2 - - HPO32- Ag2HPO3 BaHPO3 - 2MnO4- + 5HPO32- + H+ = 2Mn2+ + 5PO43- + 3H2O Wykrywanie jonu SO32-: Wykrywanie jonu CO32-: Wykrywanie jonu C2O42-: 1. Test na siarczyny: PróbkÄ™ zadad 1. Test na wÄ™glany: 10 15 cm3 1. Test na szczawiany: Do badanej KMnO4. NastÄ…pi natychmiastowe próbki, umieszczonej w zestawie próbki dodad CaCl2. Powstanie odbarwienie roztworu. Siarczyny do wiÄ…zania gazów, zadad biaÅ‚ego osadu roztwarzajÄ…cego zostanÄ… utlenione do rozcieoczonym H2SO4. siÄ™ w kwasach mineralnych, siarczanów. Ciecz ogrzad, a powstajÄ…cy lecz nie rozpuszczajÄ…cego 2. Test(II) na siarczyny: BadanÄ… produkt wprowadzid do siÄ™ w CH3COOH, Å›wiadczy próbkÄ™ zadad nitroprusydkiem probówki z roztworem Ba(OH)2 o obecnoÅ›ci jonów sodu. Zabarwia on obojÄ™tne (lub Ca(OH)2). ZmÄ™tnienie szczawianowych. roztworu siarczynów na kolor roztworu, do którego 2. Czynniki przeszkadzajÄ…ce: różowoczerwony. Pod wpÅ‚ywem wprowadzany jest gaz, Å›wiadczy Wykryciu szczawianów kwasów zabarwienie znika, o obecnoÅ›ci anionu CO32-. w postaci CaC2O4 dlatego próbkÄ™ należy najpierw 2. Czynniki przeszkadzajÄ…ce: SO32-, przeszkadzajÄ… nastÄ™pujÄ…ce zobojÄ™tnid. Test ten pozwala NO2-, S2-, S2O32-, F-. jony: PO43-, SO42-, F-. W celu odróżnid siarczyny 2.1 Eliminacja NO2-: Gotowad identyfikacji szczawianów należy od tiosiarczanów. badanÄ… próbkÄ™ z nadmiarem wytrÄ…cid osad soli wapniowych 3. Test(III) na siarczyny: BadanÄ… chlorku amonu. w Å›rodowisku kwasu octowego, próbkÄ™ należy zobojÄ™tnid (jeżeli 2.2 Eliminacja SO32-, S2, S2O32-: odsÄ…czyd, przemyd kilkakrotnie kwaÅ›na) NaHCO3 lub wysycid CO2 Utlenid powyższe jony za rozcieoczonym kwasem (jeżeli zasadowa) i dodad pomocÄ… 3-6 % roztworu octowym, nastÄ™pnie wodÄ… fuksyny. Jej odbarwienie H2O2. ReakcjÄ™ można destylowanÄ…, przenieÅ›d do maÅ‚ej Å›wiadczy o obecnoÅ›ci przyspieszyd ogrzewajÄ…c zlewki i roztworzyd siarczynów. próbkÄ™. w rozcieoczonym HNO3. Roztwór 2.3 Eliminacja F-: Zadad badanÄ… ogrzad do 800C i dodawad próbkÄ™ roztworem ZrCl4, kroplami KMnO4. W razie co spowoduje utworzeniu obecnoÅ›ci szczawianów ulega jonu kompleksowego [ZrF6]2- odbarwieniu, obserwujÄ™ siÄ™ , nieulegajÄ…ce rozkÅ‚adowi także wydzielajÄ…cy CO2. pod wpÅ‚ywem kwasów 3. Uwaga: Szczawian wapnia nie mineralnych. roztwarza siÄ™ w kwasie octowym, co odróżnia go od ortofosforanu wapnia. Wykrywanie jonu C4H4O62-: Wykrywanie jonu BO2-: Wykrywanie jonu HPO32-: Test na winiany: Do odtÅ‚uszczonej Test na borany: W maÅ‚ej parownicy Test na fosfoniany: HgCl2 ulega pod probówki wlad kilka cm3 badanej próbki, odparowad do sucha kilka cm3 badanej dziaÅ‚aniem fosfonianów redukcji do dodad AgNO3 do caÅ‚kowitego wytrÄ…cenia próbki, schÅ‚odzid, dodad kilka kropli Hg2Cl2, który wytrÄ…ca siÄ™ w postaci osadu Ag2C4H4O6. Osad roztworzyd w stężonego H2SO4 i okoÅ‚o 1cm3 CH3OH. biaÅ‚ego trudno rozpuszczalnego osadu; maÅ‚ej iloÅ›ci NH3*H2O, ogrzewad w Å‚azni Wymieszad i zapalid. Zielone zabarwienie jeżeli fosfoniany wystÄ™pujÄ… w nadmiarze, wodnej w temperaturze okoÅ‚o 70oC. pÅ‚omienia Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów to po ogrzaniu Hg2Cl2 ulega dalszej W przypadku obecnoÅ›ci winianów BO2-. redukcji do szarego osadu wolnej rtÄ™ci. powstaje na Å›ciankach probówki bÅ‚yszczÄ…ce lustro metalicznego srebra. Reakcje inne: 1. Dla SO32-: Sr2++ SO32- = SrSO3 biaÅ‚y, odr. od S2O32- 2. Dla CO32-: CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O, biaÅ‚y 3. Dla C2O42-: Ca2++ C2O42- = CaC2O4, rkt 4. Dla HPO32-: HPO32-+2Hg2+= 2Hg+ + HPO42- Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Numer grupy Jon \ Ag+ Ba2+ H2SO4 Reakcje inne Odczynnik IV S2O32- Ag2S2O3, rnadm, BaS2O3, rkb, S2O32- + H+ = S2O32- + 5H2O + 4Cl2 = Jony Ag+ wytrÄ…cajÄ… przejÅ›ciowa biaÅ‚y S + SO2 + H2O 2SO42- + 10H+ + 8Cl- barwne osady zmiana barwy rozpuszczalne w PO43- Ag3PO4, ram, rko, Ba3(PO4)2*, biaÅ‚y - PO43-+Mg2++NH4+ = MgNH4PO4 HNO3. żółty Jony Ba2+ CrO42- Ag2CrO4, ram, BaCrO4, rks, Mieszanina Cr2O72- + 3SO32-+ 8H+= wytrÄ…cajÄ… osad nrko, brunatno- żółty Lehnera** 2Cr3++ 4H2O + 3SO42- rozpuszczalny w czerwony HNO3. Cr2O72- Ag2Cr2O7, ram, BaCrO4, rks, Mieszanina Cr2O72- +3SO32- + 8H+= nrko żółty, Lehnera** 2Cr3++ 4H2O + 3SO42- wytrÄ…canie z CH3COONa AsO43- Ag3AsO4, W amoniaku - AsO43- + Mg2++ NH4+ = MgNH4AsO4 czekoladowo Ba3(AsO4)2, brunatny, ram, biaÅ‚y, rko AsO33- Ag3AsO3, żółty, W amoniaku - Mg2+ + NH4+ brak osadu w rozcieo. ram, rko Ba(AsO2)2, biaÅ‚y, roztworze rko, rkt WytrÄ…canie: * - WytrÄ…cenie z obojÄ™tnych roztworów daje BaHPO4, a z zasadowych Ba3(PO4)2. Oba osady sÄ… biaÅ‚e i bezpostaciowe. Wykrywanie obok siebie jonów PO43-, Wykrywanie obok siebie jonów S2-, SO32-, Wykrywanie jonu C2O42- obok jonów F- AsO43- i AsO2- (AsO33-): S2O32-: i PO43-: Do próbki dodad mieszaniny Badany roztwór, po wykryciu S2-, zadad Do badanej próbki wprowadzid jony magnezowej (wytrÄ…cenie jonów AsO43- Cd(NO3)2 do caÅ‚kowitego strÄ…cenia CdS. Ca2+ i 6M CH3COOH. Osad może zawierad i PO43-). OdsÄ…czyd, sprawdzid caÅ‚kowitoÅ›d OdsÄ…czyd, a roztwór podzielid na dwie CaC2O4, CaF2 i Ca3(PO4)2. OdsÄ…czyd, strÄ…cenia. W roztworze, stosujÄ…c H2S części. sprawdzid caÅ‚kowitoÅ›d wytrÄ…cenia i stężony HCl wykryd, jeżeli jest, anion PierwszÄ… częśd zadad roztworem i przemyd wodÄ… destylowanÄ…. Osad zadad AsO2-. fuksyny. Odbarwienie, Å›wiadczy o 2M H2SO4, kroplÄ™ KMnO4 i ogrzewad. Osad MgNH4AsO4 i MgNH4PO4 przemyd obecnoÅ›ci jonów SO32-. Odbarwienie siÄ™ roztworu KMnO4 kilkakrotnie wodÄ… destylowanÄ…, rozpuÅ›cid DrugÄ… częśd zadad AgNO3. WytrÄ…cenie Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów C2O42-. w kilku kroplach 3M HCl i otrzymany biaÅ‚ego osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci roztwór zadad kilkoma kroplami jonów S2O32- z czasem czerniejÄ…cy. stężonego kwasu azotowego (V) i wysycid RozkÅ‚ada siÄ™ do siarczku srebra. gazowym siarkowodorem. PróbkÄ™ ogrzad. Reakcje inne: WytrÄ…canie siÄ™ żółtego osadu Å›wiadczy 1. Dla AsO33-: MnO4- + AsO33- + H+ = Mn2+ + AsO43- + H2O o obecnoÅ›ci jonów AsO43-. Osad odsÄ…czyd, 2. Dla S2O32-: 5S2O32- + H+ + 2MnO4- = 5S + 5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O a przesÄ…cz zadad molibdenianem amonu i ogrzewad. Pojawienie siÄ™ żółtego osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów PO43-. Wykrywanie jonów CrO42- i Cr2O72-: 1. Test na chromiany: Nadtlenek wodoru wywoÅ‚ujÄ™ w roztworach chromianów (VI) i dichromianów (VI) powstawanie różnych produktów w zależnoÅ›ci od Å›rodowiska i warunków przeprowadzenia reakcji. 1.1 W obojÄ™tnych lub sÅ‚abo zasadowych roztworach dziaÅ‚anie H2O2 prowadzi do utworzenia soli kwasów peroksochrmowych, np. K3CrO8 o barwie czerwonej 1.2 W roztworach kwaÅ›nych dziaÅ‚anie H2O2 prowadzi do utworzenia nadtlenku chromu CrO5 barwy niebieskiej, który szybko analizuje w Å›rodowisku wodnym, ulegajÄ…c redukcji do szarozielonej soli chromu(III). CrO5 należy ekstrahowad do warstwy organicznej, np. eteru etylowego. W reakcji tej używa siÄ™ tzw. mieszaniny Lehnera (opisanej we wstÄ™pie). 2. W przypadku suchej soli chromu: RozpuszczonÄ… próbkÄ™ soli, jeżeli jest na + III stopniu utlenienia, należy utlenid przy pomocy H2O2 do + VI stopnia utlenienia. Pózniej należy postÄ™powad jak w powyższym punkcie (1.2). Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Numer grupy Jon \ FeSO4 H2SO4 stężony Inne reakcje Odczynnik V NO3- 2NO3- + 6Fe2+ + 8H+ = 2HNO3 = 2NO2 + ½ O2 + H2O NO3- + Zn + 2H+ = NO2- + Zn2+ + H2O Jony Ag+ i Ba2+ 2NO + 6Fe3+ + 4H2O trzeba ogrzewad użyto kwasu octowego osadu nie ClO3- ClO3- + 6Fe2+ + 2H+ = 3HClO3 = HClO4 + 2ClO2 + H2O ClO3- + 6H+ = 3Cl2 + 3H2O użyto wytrÄ…cajÄ…. Cl- + 6Fe3+ + H2O kwasu solnego ClO4- - - NaClO3 + KCl = KClO4 + NaCl MnO4- 2MnO4- + 10Fe2+ + 16H+ = Wydziela Mn2O7, patrz niżej 2KMnO4 + 3H2O2 = 2Mn2+ + 10Fe3+ + 8H2O 2MnO2 + 3O2 + 2KOH + 2H2O *** - Wykrywanie azotanów (V) wobec azotanów (III): Należy przeprowadzid reakcjÄ™ obrÄ…czkowÄ… z tÄ… różnicÄ…, że najpierw trzeba usunÄ…d jony azotanowe (III). EliminacjÄ™ przeprowadza siÄ™ z użyciem chlorku amonu i ogrzewaniem badanej próbki. NO2- + NH4+ N2Ä™! + 2 H2O Wykrywanie jonu NO3- : Wykrywanie jonu ClO3-: 1. Wykrywanie chloranów(V) wobec chlorków 1. *** Test na azotany: Reakcja obrÄ…czkowa. *** i azotanów(V): BadanÄ… próbkÄ™ zakwasid 2. Test na azotany: Stop Devarda w Å›rodowisku rozcieoczonym H2SO4, dodawad nasyconego roztworu zasadowym redukujÄ… NO3- do NH3. Wykrywa siÄ™ Ag2SO4 do peÅ‚nego wytrÄ…cenia AgCl. BiaÅ‚y osad przy go zwilżonym papierkiem wskaznikowym pH nieobecnoÅ›ci innych anionów I grupy dowodzi umieszczonym u wylotu probówki. obecnoÅ›ci chlorków. OdsÄ…czyd, a filtrat zadad 3. Czynniki przeszkadzajÄ…ce: Sole amonowe stężonym NaOH, ogrzewad i badad obecnoÅ›d soli przeszkadzajÄ… w wykonaniu testu, ponieważ amonowych. W razie ich obecnoÅ›ci usunÄ…d z Å‚ugiem w Å›rodowisku zasadowym wydzielajÄ… amoniak. sodowym. Dodad stopu Devarda (burzliwa reakcja Aby usunÄ…d sole amonowe badanÄ… próbkÄ™ należy z wydzieleniem NH3 ze zredukowanych jonów NO3- wygotowad, dodajÄ…c staÅ‚y NaOH, do zanikniÄ™cia i redukcjÄ… ClO3- do Cl-). Nieprzereagowany metal charakterystycznego zapachu amoniaku i braku odsÄ…czyd, filtrat zakwasid HNO3 i dodad AgNO3. zmiany koloru papierka wskaznikowego. WytrÄ…cenie AgCl dowodzi obecnoÅ›ci jonów ClO3-. 4. Czynniki przeszkadzajÄ…ce(II): Jeżeli w badanej próbce 2. Wykrywanie chloranów (V) wobec chlorków: 1-2 cm3 stwierdzono obecnoÅ›d jonów NO2-, należy je usunÄ…d badanej próbki zakwasid rozcieoczonym HNO3 i dodad nastÄ™pujÄ…cymi metodami: AgNO3. WytrÄ…cenie biaÅ‚ego osadu w nieobecnoÅ›ci 4.1 Do 5% kwasu amidosulfonowego dodad nieco innych anionów I grupy dowodzi obecnoÅ›ci chlorków. badanej próbki, zawierajÄ…cej jony NO2- i NO3-. Osad odsÄ…czyd, sprawdzid caÅ‚kowitoÅ›d wytrÄ…cenia NastÄ™pnie zagotowad jednokrotnie. Burzliwe i do kwaÅ›nego roztworu dodad NaNO2 lub Na2SO3. wydzielanie N2 spowodowane jest iloÅ›ciowym Ponowne strÄ…cenie biaÅ‚ego osadu Å›wiadczy rozkÅ‚adem azotynów bez powstawania o obecnoÅ›ci jonów ClO3-. azotanów. Wykrywanie jonu ClO4-: NO2- + H2N*SO3H = HSO4- + N2 + H2O Test na chlorany(VII): Do badanej próbki dodad KCl. 4.2 Do maÅ‚ej iloÅ›ci 5-10% roztworu mocznika, dodad WytrÄ…cenie biaÅ‚ego, krystalicznego osadu KClO4 Å›wiadczy kilka kropli HCl i nieco badanej próbki. WywiÄ…zujÄ… o obecnoÅ›ci jonów ClO4-. Jednakże, przed strÄ…caniem osadu siÄ™ CO2 i N2. Krótkie gotowanie eliminuje azotyny należy do próbki dodad EtOH w celu obniżenia (mocznik i HCl w maÅ‚ym nadmiarze). rozpuszczalnoÅ›ci KClO4. Dla sprawdzenia eliminacji NO2- przeprowadzid test z KI. Wykrywanie jonu MnO4-: 5. Czynniki przeszkadzajÄ…ce(III): W pewnych warunkach Test na manganiany (VII): BadanÄ… próbkÄ™ zadad stężonym jony CN-, SCN-, Fe(CN)64-, Fe(CN)63- mogÄ… wywiÄ…zad H2SO4. Wydzielenie oleistej, ciemnofioletowej cieczy amoniak. bezwodnika kwasu manganowego(VII) Mn2O7 Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów MnO4-. NIE OGRZEWAD BEZWODNIKA! Reakcje inne: 1. Dla ClO3-: ClO3- + 6I- + 6H+ = Cl- + 3I2 +3H2O, (Jodek potasu) 2. Dla ClO3-: ClO3- + 3Zn + 6H+ = 3Zn2+ + Cl- + 3H2O, (Cynk, glin lub stop Devarda) 3. Dla MnO4-: 2MnO4- + 10I- + 16H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O, (Jodek potasu) 4. Dla NO3-: 3NO3- + 8Al + 5OH- + 18H2O = 8[Al(OH)4] + 3NH3, (Cynk, glin lub stop Devarda) Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Numer grupy Jon \ Ba2+ Pb(NO3)2 CaCl2 Wodorotlenki H2SO4 stężony Odczynnik VI SO42- BaSO4, biaÅ‚y PbSO4, biaÅ‚y CaSO4, biaÅ‚y - - Jony Ag+ osadu nie F- BaF2, biaÅ‚y PbF2, biaÅ‚y CaF2, biaÅ‚y Al(OH)3+6NaF = 2F- + 2H+ = 2HF wytrÄ…cajÄ…. Na3[AlF6] + 3NaOH 4HF + SiO2 = Jony Ba2+ SiF4 + 2H2O wytrÄ…cajÄ… osad. trawienie szkÅ‚a [SiF6]2- BaSiF6, biaÅ‚y - Reakcja Na2[SiF6] + 4NaOH = [SiF6]2- + 2H+ = zapisana poniżej 6NaF + SiO2aq+ 2H2O SiF4 +2HF **** Wykrywanie jonu SO42-: 1. Test na siarczany(VI) w trudno rozpuszczalnych solach: Gdy stwierdzono obecnoÅ›d soli siarczanowych trudno rozpuszczalnych, badanÄ… próbkÄ™ gotowad ze stężonym roztworem Na2CO3 lub stapiad z piÄ™ciokrotnÄ… iloÅ›ciÄ… staÅ‚ego bezwodnego Na2CO3. Stop rozpuÅ›cid w gorÄ…cej wodzie, oddzielid osad trudno rozpuszczalnego wÄ™glanu, a filtrat badad na obecnoÅ›d jonów SO42- za pomocÄ… BaCl2 z dodatkiem HCl. StrÄ…cenie biaÅ‚ego osadu BaSO4 Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów SO42-. 2. Wykrywanie siarczków, siarczynów, tiosiarczanów i siarczanów: 2.1 MaÅ‚Ä… próbkÄ™ roztworu badad na obecnoÅ›d siarczków przy pomocy Pb(CH3COO)2 lub nitroprusydku sodu w Å›rodowisku zasadowym. 2.2 Jeżeli siarczki sÄ… obecne, wytrÄ…cid je z roztworu używajÄ…c zawiesiny CdCO3 lub ZnCO3. NastÄ™pnie badad na obecnoÅ›d SO32-, S2O32- i SO42-. 2.3 W celu wykrycia siarczynów do maÅ‚ej części przesÄ…czu dodad roztwór fuksyny. Odbarwienie Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów SO32-. Jeżeli siarczyny sÄ… nieobecne oddzielid siarczki i badad na obecnoÅ›d S2O32- i SO42-. 2.4 Jeżeli siarczyny i jonu wodorosiarczynowe sÄ… obecne wówczas należy dodad 40% roztworu formaliny w objÄ™toÅ›ci 1-2 cm3 do badanej próbki i odstawid na okoÅ‚o 5 minut. Po wywiÄ…zaniu siarczynów i wodorosiarczynów dodad 2-3cm3 20% CH3COOH i natychmiast dodad kroplami 0,1M roztworu jodu do pojawienia siÄ™ lekko żółtego zabarwienia. Odbarwienie roztworu jodu dowodzi obecnoÅ›ci tiosiarczanów. 2.5 Nadmiar jodu usunÄ…d poprzez dodanie rozcieoczonego roztworu Na2S2O3 i rozcieoczyd roztwór wodÄ…. MieszajÄ…c, dodawad po kropli 0,1M BaCl2 w maÅ‚ym nadmiarze i ogrzad. WytrÄ…cony na gorÄ…co biaÅ‚y osad BaSO4 Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów siarczanowych SO42-. Dodatkowo osad, po odstaniu, zbadad metodÄ… heparowÄ…. Wykrywanie jonu F-: 1. Test na fluorki: Do lekko kwaÅ›nego 0,1M HCl roztworu rodankowego kompleksu żelaza (III) wprowadzid badanÄ… próbkÄ™. Odbarwienie roztworu Å›wiadczy o utworzeniu trwalszego fluorkowego kompleksu żelaza (III) od rodankowego kompleksu żelaza(III), tym samym Å›wiadczy to o obecnoÅ›ci jonów fluorkowych. Fe(SCN)2+ + 6F- = FeF63- + 2SCN- 2. Trawienie szkÅ‚a: BadanÄ… próbkÄ™ odparowad do sucha (Å›rodowisko zasadowe lub obojÄ™tne), powstaÅ‚y osad umieÅ›cid na odtÅ‚uszczonym szkle, dodad na osad 2-3 kropli stężonego H2SO4. Zwilżone miejsce lekko ogrzewad od spodu lub pozostawid na 20 min bez ogrzewania. SpÅ‚ukad i sprawdzid stan szkÅ‚a. Matowa plamka wytrawionego szkÅ‚a dowodzi obecnoÅ›ci jonów fluorkowych. Wykrywanie jonu [SiF6]2-: 1. Test na fluorokrzemiany: Do badanej próbki dodad KCl. Powstanie galaretowatego osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów fluorokrzemianowych [SiF6]2-.( 2K+ + [SiF6]2- = K2[SiF6] ) Osad nie rozpuszcza siÄ™ w nadmiarze KCl. Można go roztworzyd w roztworze NH4Cl. 2. Test(II) na fluorokrzemiany: Do badanej próbki dodad NaOH. RozkÅ‚ada on fluorokrzemian już na zimno z wydzieleniem galaretowatego żelu kwasów polikrzemowych (roztwarzajÄ… siÄ™ w nadmiarze odczynnika). Na2[SiF6] + 4NaOH = 6NaF + SiO2aq + 2H2O 3. ****: Na2[SiF6] + 3CaCl2 + 4H2O = 3CaF2 + H4SiO4 + 2NaCl + 4HCl Wykrywanie siarczanów(VI), fluorków i fluorokrzemianów: 1. BadanÄ… próbkÄ™ zawierajÄ…cÄ… SO42-, F- i [SiF6]2- zadad roztworem KCl w 50% EtOH. WytrÄ…ceniu ulegajÄ… fluorokrzemiany w postaci K2[SiF6], który oddziela siÄ™. EtOH usunÄ…d przez odparowanie. 2. Do pozostaÅ‚oÅ›ci dodad roztwór CaCl2. WytrÄ…ceniu ulegajÄ… fluorki w postaci CaF2 i częściowo siarczany (CaSO4). 3. Osad odsÄ…czyd, a filtrat zadad roztworem BaCl2 w celu identyfikacji siarczanów. 4. WytrÄ…cone z osobna osady przemyd wodÄ… z maÅ‚Ä… iloÅ›ciÄ… odczynnika strÄ…cajÄ…cego i identyfikowad, przeprowadzajÄ…c dalsze reakcje analityczne. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Numer grupy Jon \ Ag+ Ba2+ Sole amonowe Molibdenian amonu Odczynnik VII SiO32- Ag2SiO3 jasnożółty BaSiO3, biaÅ‚y Na4SiO4 + 4NH4Cl = Użyty w pewnym nadmiarze Jony Ag+ wytrÄ…cajÄ… osad, rkt, ram H4SiO4 + 4NaCl + 4NH3 w Å›rodowisku żółty osad rozcieoczonego HNO3, rozpuszczalny w wywoÅ‚uje żółte zabarwienie HNO3. roztworu, pochodzÄ…ce Jony Ba2+ od rozpuszczonego wytrÄ…cajÄ… biaÅ‚y w wodzie kwasu osad rozpuszczalny krzemomolibdenowego w HNO3. H4[SiMo12O40] Wykrywanie jonu krzemianowego: Test specyficzny: MaÅ‚e iloÅ›ci krzemianów w Å›rodowisku alkalicznym po dodaniu roztworu molibdenianu amonu i zakwaszeniu kwasem azotowym (V) (może zostad użyty kwas siarkowy (VI) ), tworzÄ… żółty, rozpuszczalny heteropolikwas krzemomolibdenowy H4[SiMo12O40]. TWORZENIU SI PODOBNEGO ZWIZKU Z FOSFORANAMI ZAPOBIEGA OBECNOÅšD KWASU SZCZAWIOWEGO LUB WINOWEGO. DziaÅ‚anie soli amonowych na krzemiany: Reakcje jonów amonowych z jonami krzemianowymi prowadzÄ… do powstania, kwasów metakrzemowych, ortokrzemowych i innych. Reakcja ta zachodzi wskutek przesuniÄ™cia równowagi procesu hydrolizy krzemianu w wyniku wiÄ…zania jonów wodorotlenowych przez jony amonowe: SiO32- + 2H2O = H2SiO3 + 2OH- OH- + NH4 = NH3 + H2O Reakcje z rozcieoczonym kwasem siarkowym (VI) Anion Przebieg reakcji IO3- IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ; W obecnoÅ›ci jonów bromkowych i jodkowych powstaje brom lub jod (charakterystyczny zapach i zabarwienie). S2- Wydziela siÄ™ gaz, o silnym charakterystycznym zapachu zgniÅ‚ych jaj: S2- + 2H+ = H2S ; BibuÅ‚a nasycona octanem oÅ‚owiu, trzymana u wylotu probówki, ciemnieje tworzy siÄ™ siarczek oÅ‚owiu: Pb2+ + H2S = PbS + 2H+ . Z mieszaniny siarczków i siarczynów po zakwaszeniu wydziela siÄ™ siarka, podobnie jak w obecnoÅ›ci tiosiarczanów: 2S2- + SO32- + 6H+ = 3S + 3H2O SO32- Wydziela siÄ™ ditlenek siarki, gaz o charakterystycznym zapachu, doÅ›d dobrze rozpuszczalny w wodzie i dlatego na zimno nie powstajÄ… pÄ™cherzyki: SO32- + 2H+ = SO2 + H2O S2O32- Wydziela siÄ™ ditlenek siarki oraz nastÄ™puje zmÄ™tnienie klarownego osadu z powodu wydzielania siÄ™ siarki elementarnej: S2O32- + 2H+ = SO2 + S + H2O NO2- WydzielajÄ… siÄ™ gazowe brunatne tlenki azotu (NO + NO2) o charakterystycznym zapachu. CO32- WydzielajÄ… siÄ™ pÄ™cherzyki ditlenku wÄ™gla, gazu bez zapachu i barwy. Ditlenek wÄ™gla wprowadzony do probówki z wodÄ… barytowÄ… wywoÅ‚uje zmÄ™tnienie od tworzÄ…cego siÄ™ wÄ™glanu baru: Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O CH3COO- Powstaje, po ogrzaniu roztworu, kwas octowy o charakterystycznym zapachu. HCOO- Powstaje, po ogrzaniu roztworu, kwas mrówkowy o charakterystycznym zapachu. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Reakcje ze stężonym kwasem siarkowym (VI) F- Wydziela siÄ™ gazowy fluorowodór o ostrym zapachu: CaF2 + H2SO4 = 2HF + CaSO4. Fluorowodór reaguje z krzemionkÄ… lub szkÅ‚em z wydzieleniem lotnego fluorku krzemu: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O. TrzymajÄ…c, tuż nad probówkÄ… z wydzielajÄ…cym siÄ™ fluorkiem krzemu, bagietkÄ™ z kroplÄ… wody, obserwujemy zmÄ™tnienie kropli. Fluorek krzemu hydrolizuje z wydzieleniem kwasu ortokrzemowego: SiF4 + 4H2O = H4SiO4 + 4HF Cl- Wydziela siÄ™ gazowy chlorowodór o silnym, drażniÄ…cym i intensywnym zapachu: CaCl2 + H2SO4 = 2HCl + CaSO4. UmieÅ›cid obok probówki naczynie ze stężonym amoniakiem, a powstanÄ… biaÅ‚e dymy chlorku amonowego: HCl + NH3 = NH4Cl. Azotan srebra umieszczony na bagietce mÄ™tnieje podczas kontaktu z gazowym chlorowodorem. Dodanie stężonego kwasu siarkowego (VI) w obecnoÅ›ci utleniaczy do substancji suchej zawierajÄ…cej chlorki, wydziela wolny chlor. Br - Powstaje gazowy bromowodór i brunatny brom o ostrym zapachu (częściowe utlenianie bromków przez stężony kwas siarkowy (VI)). I- Już na zimno stężony kwas siarkowy (VI) utlenia jodki do jodu. Podczas ogrzewania wydzielajÄ… siÄ™ fioletowe pary wolnego jodu. ClO3- NietrwaÅ‚y kwas chlorowy (V) ulega reakcji dysproporcjonowania na żółty ditlenek chloru i kwas nadchlorowy: KClO3 + H2SO4 = 2HClO3 + K2SO4 , a nastÄ™pnie: 3HClO3 = 2ClO2 + HClO4 + H2O. Ditlenek chloru jest substancjÄ… wybuchowÄ…, nie wolno jej ogrzewad powyżej 60 stopni Celsjusza. BrO3- Stężony kwas siarkowy (VI) rozkÅ‚ada bromiany z wydzieleniem bromu: 4HBrO3 = 2Br2 + 5O2 + 2H2O. IO3- Wydziela siÄ™ wolny jod, zwÅ‚aszcza po ogrzaniu. S2- Stężony kwas siarkowy (VI) utlenia siarczki z wydzieleniem ditlenku siarki i siarki elementarnej: S2- + 2H2SO4 = SO2 + S + 2H2O + SO42- SO32- Wydziela siÄ™ ditlenek siarki. S2O32- Wydziela siÄ™ ditlenek siarki i siarka elementarna. NO2- WydzielajÄ… siÄ™ brunatne tlenki azotu. NO3- Po ogrzaniu wydzielajÄ… siÄ™ pary kwasu azotowego (V) z brunatnymi tlenkami azotu. C2O42- NastÄ™puje odwodnienie i rozkÅ‚ad kwasu szczawiowego z wydzieleniem tlenku i ditlenku wÄ™gla: H2C2O4 = CO + CO2 + H2O. Reakcje z jodkiem potasu: Zakwasid badany roztwór rozcieoczonym kwasem siarkowym (VI) i dodawad kroplami 2% roztworu jodku potasu i 1% roztworu skrobi. Wydziela siÄ™ wolny jod, dajÄ…cy ze skrobiÄ… intensywne niebieskie zabarwienie. ClO3- ClO3- + 6I- + 6H+ = 3I2 + Cl- + 3H2O BrO3- BrO3-+ 6I- + 6H+ = 3I2 + Br- + 3H2O IO3- IO3-+ 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O NO2- 2NO2-+ 2I- + 4H+ = I2 + 2NO + 2H2O Cr2O72- Cr2O72-+ 6I- + 14H+ = 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O AsO43- AsO43-+ 2I- + 2H+ = I2 + AsO33- + H2O MnO4- 2MnO4-+ 10I- + 16H+ = 5I2 + 2Mn2+ + 8H2O Fe(CN)63- 2Fe(CN)63- + 2I- = I2 + 2Fe(CN)64- Wynik próby można uznad za pozytywny tylko wtedy, gdy powstaje doÅ›d znaczna iloÅ›d jodu, do odbarwienia, którego trzeba zużyd wiÄ™cej niż 2-3 kropli 0,1M roztworu tiosiarczanu sodu. Reakcja jodu ze skrobiÄ… jest bardzo czuÅ‚a i zniebieszczenie roztworu mogÄ… powodowad przypadkowe iloÅ›ci substancji utleniajÄ…cych, a nawet tlen rozpuszczony w wodzie. W roztworze badanym nie może byd kationów, która utleniajÄ… jodki do jodu, a mianowicie żelaza (III), miedzi (II), antymonu (V). Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Reakcje z jodem: RozpuÅ›cid 0,1 g krystalicznego jodu w 3-4 ml 10% roztworu jodku potasu, a nastÄ™pnie 1% roztwór skrobi. Powstanie intensywnie niebieski roztwór, który dodaje siÄ™ po kropli do badanego (klarownego) roztworu, lekko zakwaszonego kwasem siarkowym (VI). Odbarwienie roztworu wskazuje na obecnoÅ›d jonów o wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach redukujÄ…cych, a w szczególnoÅ›ci: S2- S2- + I2 = S + 2I- SO32- SO32- + I2 + H2O = SO42- + 2I- + 2H+ S2O32- 2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I- ObecnoÅ›d w badanym roztworze anionów redukujÄ…cych wyklucza obecnoÅ›d anionów o wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach utleniajÄ…cych, wymienionych w poprzedniej próbie z jodem. Jony cyny (II) redukujÄ… jod do jodku. Arseniny mogÄ… redukowad jod do jodku tylko w Å›rodowisku obojÄ™tnym lub bardzo sÅ‚abo kwaÅ›nym. Reakcje z manganianem (VII) potasu: PróbÄ™ z manganianem (VII) potasu przeprowadza siÄ™ z klarownym roztworem badanym, zakwaszonym rozcieoczonym kwasem siarkowym(VI). Do probówki z roztworem badanym dodaje siÄ™ kroplami ok. 0,02M roztwór manganianu (VII) potasu i obserwuje siÄ™, czy nastÄ™puje odbarwienie roztworu (redukcja jonów MnO4- do Mn2+). Odbarwienie pierwszych dwu kropel manganianu (VII) potasu może byd wynikiem redukujÄ…cego dziaÅ‚ania przypadkowych Å›ladów substancji organicznych. Pozytywny wynik reakcji z manganianem (VII) potasu wskazuje na obecnoÅ›d anionów: S2- 5S2- + 8MnO4- + 24H+ = 5SO42- + 8Mn2+ + 12H2O 5S2- + 2MnO4- + 16H+ = 5S + 2Mn2+ + 8H2O SO32- 5SO32- + 2MnO4- + 6H+ = + Mn2+ + H2O S2O32- PowstajÄ… siarczany, ditioniany, tetrationiany. SCN- 10SCN- + 12MnO4- + 16H+ = 5(CN)2 + 12Mn2+ +10SO42- + 8H2O Br- 10Br- + 2MnO4- + 16H+ = 5Br2 + 2Mn2+ + 8H2O I- 10I- + 2MnO4- + 16H+ = 5I2 + 2Mn2+ + 8H2O NO2- 5NO2- + 2MnO4- + 6H+ = 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O AsO33- 5AsO33- + 2MnO4- + 6H+ = 5AsO43- + 2Mn2+ + 3H2O Fe(CN)64- 5Fe(CN)64- + MnO4- + 8H+ = 5Fe(CN)63- + Mn2+ + 4H2O Chlorki i winiany redukujÄ… manganian (VII) potasu dopiero na gorÄ…co, odpowiednio z wydzieleniem chloru i ditlenku wÄ™gla. KwaÅ›ny roztwór manganianu (VII) potasu mogÄ… także odbarwid jony: żelaza(II), chromu(III), rtÄ™ci(I), cyny(II) i antymonu(III). Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Kationy: Krótkie wprowadzenie Analiza systematyczna kationów opiera siÄ™ o rozdziaÅ‚ poszczególnych grup za pomocÄ… odczynników grupowych. Przedstawione poniżej 27 kationów podzielonych zostaÅ‚o na 5 grup. Grupa I obejmuje metale, których chlorki sÄ… trudno rozpuszczalne w wodzie, a których kationy wytrÄ…ca siÄ™ za pomocÄ… 2M HCl. Do I grupy zaliczamy zatem: Ag+, Hg22+, Pb2+. Grupa II obejmuje pierwiastki, których chlorki sÄ… rozpuszczalne w wodzie, a których siarczki sÄ… nierozpuszczalne w rozcieoczonych kwasach. Kationy II grupy wytrÄ…camy za pomocÄ… H2S z roztworów o odczynie kwaÅ›nym. Do II grupy zaliczamy: Pb2+, Hg2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+, As3+, Sb3+, Sn2+. Grupa III obejmuje metale, których siarczki rozpuszczalne sÄ… w rozcieoczonych kwasach, lecz nierozpuszczalne w wodzie i roztworze zasad. Kationy tej grupy sÄ… caÅ‚kowicie strÄ…cane przez H2S w Å›rodowisku NH3*H2O. Do III grupy zaliczamy: Fe2+, Fe3+, Ni2+, Cr3+, Al3+, Mn2+, Co2+, Zn2+. Grupa IV obejmuje metale, których siarczki rozpuszczalne sÄ… w wodzie, a ich wÄ™glany sÄ… trudno rozpuszczalne w wodzie w obecnoÅ›ci NH4Cl. Kationy tej grupy wytrÄ…ca siÄ™ za pomocÄ… (NH4)2CO3 w obecnoÅ›ci NH4Cl. Do IV grupy zaliczamy: Ba2+, Sr2+, Ca2+. Grupa V obejmuje jony: Mg2+, Na+, NH4+, K+. Jony te nie wytrÄ…cajÄ… siÄ™ przy użyciu powyższych odczynników grupowych i wykrywa siÄ™ je poprzez osobne, specyficzne reakcje analityczne. Przed przystÄ…pieniem do analizy kationów należy: 1. Sprawdzid otrzymanÄ… próbkÄ™ pierwotnÄ… na obecnoÅ›d jonów Fe2+, Fe3+ oraz NH4+. NastÄ™pnie próbkÄ™ kolejno zadaje siÄ™ odczynnikami grupowymi i rozdziela na poszczególne grupy. Po oddzieleniu grup I IV, powstaÅ‚y przesÄ…cz należy odparowad do sucha i Å‚agodnie praży w celu usuniÄ™cia soli amonowych. PozostaÅ‚oÅ›d po prażeniu rozpuszcza siÄ™ w gorÄ…cej wodzie i przystÄ™puje do badania na obecnoÅ›d jonów V grupy. 2. Jeżeli badana próbka zawiera osady nierozpuszczalne w gorÄ…cym, rozcieoczonych kwasie solnym, należy badanÄ… próbkÄ™ zadad 2M kwasem solnym i ogrzad do wrzenia, w celu rozkÅ‚adu zasadowych soli Bi, Sn, Sb, a nastÄ™pnie schÅ‚adza siÄ™ aby wytrÄ…ciÅ‚ siÄ™ chlorek oÅ‚owiu (II). Nierozpuszczony osad może zawierad AgCl, Hg2Cl2, PbCl2, PbSO4, BaSO4, SrSO4 i nieco zasadowych soli Bi, Sn, Sb. Osad odsÄ…cza siÄ™, a przesÄ…cz bada na obecnoÅ›d kationów grup II, III, IV. PozostaÅ‚y osad przemyd kolejno gorÄ…cÄ… wodÄ…, 6M roztworem amoniaku i 30% octanem amonu, oddzielajÄ…c w ten sposób PbCl2, AgCl i PbSO4. PozostaÅ‚y osad, przemyd gorÄ…cÄ…, przenieÅ›d do parownicy i gotowad z maÅ‚Ä… objÄ™toÅ›ciÄ… stężonego kwasu azotowego (V) i kilkoma kroplami 1M kwasu siarkowego (VI). Do roztworu przechodzi mieszanina NH2HgCl i Hg oraz resztki soli zasadowych. Jeżeli siarczany baru i strontu sÄ… obecne to w parownicy pozostaje biaÅ‚y osad. Po ostygniÄ™ciu parownicy, roztwór rozcieocza siÄ™ zimnÄ… wodÄ… i odsÄ…cza siarczany baru i strontu. Osad przemywa siÄ™ bardzo rozcieoczonym kwasem siarkowym (VI), a nastÄ™pnie wodÄ… i suszy siÄ™ na sÄ…czku. NastÄ™pnie stapia z 5-krotnÄ… iloÅ›ciÄ… bezwodnego wÄ™glanu sodu przez 10 minut w tyglu porcelanowym. Ostudza siÄ™ i zawartoÅ›d tygla wypÅ‚ukuje siÄ™ wodÄ…. Oddziela siÄ™ osad trudno rozpuszczalnego wÄ™glanu baru od Å‚atwo rozpuszczalnego siarczanu sodu, a nastÄ™pnie osad przemywa siÄ™ wÄ™glanem sodu do zaniku reakcji na siarczany. Dopiero po tych czynnoÅ›ciach osad wÄ™glanu baru można rozpuÅ›cid w kwasie azotowym i poddad analizie na obecnoÅ›d jonów baru. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Grupa I : Odczynnik grupowy: 2M HCl (Ag+, Hg22+, Pb2+) 1. StrÄ…canie chlorków: Do 2-3 cm3 badanego roztworu dodad 1cm3 2M HCl. ZawiesinÄ… wstrzÄ…snÄ…d i po opadniÄ™ciu osadu sprawdzid caÅ‚kowitoÅ›d wytrÄ…cenia. Osad odsÄ…czyd i ponownie w roztworze sprawdzid caÅ‚kowitoÅ›d wytrÄ…cenia. W razie wytrÄ…cenia osad doÅ‚Ä…czyd do pierwszego osadu. Osad I: AgCl, Hg2Cl2, PbCl2 Roztwór I: odrzucid 2. Oddzielenie oÅ‚owiu od srebra i rtÄ™ci: Osad I przemyd wodÄ… z dodatkiem 1M HCl. WstrzÄ…snÄ…d. Po opadniÄ™ciu osadu, dodad 1cm3 wody i ogrzad do wrzenia, przesÄ…czyd gorÄ…cy roztwór. Osad II: AgCl, Hg2Cl2 Roztwór II: Pb2+, Cl- 3. Wykrywanie Hg i rozpuszczenie AgCl: Do osadu II dodad 4-6 Wykrywanie oÅ‚owiu: Roztwór II podzielid na trzy części: kropel stężonego roztworu amoniaku, wymieszad i odsÄ…czyd. Osad III: Hg0+NH2HgCl Roztwór III: [Ag(NH3)2]Cl 1) OziÄ™bid wytrÄ…cenie kryształów PbCl2 Wykrywanie rtÄ™ci: Wykrywanie srebra: 2) Przeprowadzid reakcjÄ™ z H2SO4, osad rozpuÅ›cid w NaOH, Barwa czarna osadu III 1) Roztwór III zakwasid 2M zakwasid CH3COOH i dodad K2CrO4 wytrÄ…cenie siÄ™ żółtego Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów HNO3 wobec papierka osadu PbCrO4 Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów oÅ‚owiu rtÄ™ci. wskaznikowego. BiaÅ‚y osad w roztworze. lub zmÄ™tnienie Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów srebra 3) Przeprowadzid reakcjÄ™ z KI. WytrÄ…cenie intensywnie żółtego w roztworze. osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów oÅ‚owiu w roztworze. 2) Roztwór III zadad KI, powstanie jasnożółtego osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów srebra w roztworze. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Grupa II : Odczynnik grupowy: H2S (Pb2+, Hg2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+, As3+, As5+, Sb3+, Sn2+, Sn4+) 1.StrÄ…canie siarczków: Badany roztwór zadad 2M HCl, do uzyskania lekko kwaÅ›nego odczynu. NastÄ™pnie roztwór ogrzad dodad 1cm3 HCl i dodawad H2S, mieszad aż do caÅ‚kowitego wytrÄ…cenia siarczków. PowstaÅ‚y osad odsÄ…czyd a roztwór sprawdzid na caÅ‚kowitoÅ›d wytrÄ…cenia siarczków. W razie potrzeby strÄ…cad dalej. Osad I: Siarczki kationów II grupy Roztwór I: Sprawdzid caÅ‚kowitoÅ›d wytrÄ…cenia siÄ™ arsenu 2. Sprawdzenie caÅ‚kowitego wytrÄ…cenia siÄ™ arsenu: Do 2-3 kropel roztworu I dodad kroplÄ™ stężonego HCl oraz 2-3 krople H2S. MieszaninÄ™ ogrzewad okoÅ‚o 5 minut. Jeżeli wytrÄ…ci siÄ™ żółty osad, wówczas do roztworu I dodad parÄ™ kropel stężonego HCl i H2S. MieszaninÄ™ ogrzewad okoÅ‚o 5 minut. WytrÄ…cony osad, odsÄ…czyd i doÅ‚Ä…czyd do osadu I. 3. Oddzielanie podgrupy IIA od podgrupy IIB: Do osadu I dodad 2 cm3 2M KOH i 1 cm3 3% roztworu wodnego H2O2. CaÅ‚oÅ›d wymieszad i ogrzad na Å‚azni z wrzÄ…cÄ… wodÄ… (może byd gorÄ…ca metalowa pÅ‚ytka) okoÅ‚o 5 minut. Pozwolid powstaÅ‚emu osadowi opaÅ›d na dno i zdekantowad ciecz. Osad dwukrotnie przemyd 1 cm3 gorÄ…cej wody. WodÄ™ po zdekantowaniu doÅ‚Ä…czyd do roztworu. JEÅ»ELI W GRUPIE I WYKRYTO JONY Pb2+, TO PRZED ROZDZIELANEM PODGRUP STRCID TE JONY ZA POMOC KWASU SIARKOWEGO (Osad V). Osad II : Siarczki kationów podgrupy II A Roztwór II: siarkosole i tlenosole kationów podgrupy II B Analiza kationów podgrupy II A: patrz Tabela II A Analiza kationów podgrupy II B: patrz Tabela II B Grupa II : TABELA II A Osad II: HgS, CuS, Bi2S3, CdS. Przemyd H2S z dodatkiem NH4Cl. 1. Oddzielenie rtÄ™ci od oÅ‚owiu, miedzi, bizmutu i kadmu: Osad zadad 6M HNO3 i gotowad przez 1-2 minut. Osad IV: HgS Roztwór IV: Cu(NO3)2, Cd(NO3)2, Bi(NO3)3 Wykrywanie rtÄ™ci: SÄ…czek przenieÅ›d Oddzielenie kadmu: Do roztworu IV dodad Na2S2O3 i gotowad do wytrÄ…cenia osadu. do parowniczki, ogrzewad z maÅ‚Ä… Osad VI: Cu2S, Bi2S3 Roztwór VI: CdSO4 iloÅ›ciÄ… stężonego HCl i kilkoma kroplami stężonego HNO3. Roztwór zagęścid w celu usuniÄ™cia nadmiaru Osad VI przemyd wodÄ… i roztworzyd 2M Roztwór VI rozcieoczyd wodÄ… i dodad kwasów, rozcieoczyd wodÄ… i badad na HNO3, nastÄ™pnie roztwór zadad octanu amonu. Po zadaniu H2S wytrÄ…ca siÄ™ obecnoÅ›d jonów rtÄ™ci z SnCl2 lub 20% nadmiarem amoniaku, powstanie osad żółty osad, który Å›wiadczy o obecnoÅ›ci NaOH. Bi(OH)3: jonów kadmu. BiaÅ‚y, czerniejÄ…cy osad Å›wiadczy - Niebieskie zabarwienie Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów rtÄ™ci. o obecnoÅ›ci jonów miedzi. - PowstaÅ‚y osad, przemyd gorÄ…cÄ… wodÄ… i zadad cyninem sodu. Czernienie osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów bizmutu. Osad V: PbSO4 Wykrywanie oÅ‚owiu: RozpuÅ›cid na sÄ…czku gorÄ…cym 30% CH3COONH4. PowstaÅ‚y roztwór badad na obecnoÅ›d jonów oÅ‚owiu z K2CrO4. Powstanie pomaraoczowożółtego osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów oÅ‚owiu. Grupa II : TABELA II B Roztwór II: Zadad HCl do wyraznego kwaÅ›nego odczynu i ogrzewad do caÅ‚kowitego wydzielenia H2S i pojawienia siÄ™ mlecznobiaÅ‚ego zmÄ™tnienia. Po stwierdzeniu obecnoÅ›ci II podgrupy w roztworze, powstaÅ‚y osad, odsÄ…czyd, przemyd roztworem H2S z dodatkiem NH4Cl. 1. Oddzielenie arsenu od antymonu i cyny: Roztwór II zadad maÅ‚Ä… objÄ™toÅ›ciÄ… stężonego HCl i ogrzewad kilka minut. Osad III: As2S3, (As2S5), S Roztwór III: SbCl3, SnCl2, SnCl4 Wykrywanie arsenu: Przemyd rozcieoczonym HCl, Wykrywanie antymonu i cyny: Zagęścid poprzez odparowanie a nastÄ™pnie wodÄ… z maÅ‚ym dodatkiem KNO3 i roztworzyd w celu usuniÄ™cia H2S, rozcieoczyd wodÄ… i podzielid na dwie części: w maÅ‚ej objÄ™toÅ›ci stężonego HNO3, ogrzewad do wrzenia, usunÄ…d wydzielonÄ… siarkÄ™. 1) UmieÅ›cid fragment folii cynowej. PojawiajÄ…cy siÄ™ czarny nalot Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów antymonu. Czarny nalot na metalu Przygotowad 2 cm3 molibdenianu amonu, dodad kilka opÅ‚ukad wodÄ… i zwilżyd roztworem NaBrO*. Jeżeli nalot nie znika, kropel badanego roztworu i zagotowad. Po pewnym czasie po tej próbie, potwierdza to obecnoÅ›d antymonu. wytrÄ…ca siÄ™ żółty osad, który Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów arsenu w roztworze. 2) Lekko ogrzad z dodatkiem pyÅ‚u żelazowego lub granulek. WydzielajÄ…cy siÄ™ czarny osad to antymon (należy wytrÄ…cid caÅ‚kowicie). OdsÄ…czyd osad a roztwór zadad HgCl2. WytrÄ…cajÄ…cy siÄ™ biaÅ‚y osad Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów cyny. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Grupa III : Odczynnik grupowy: (NH4)2S (Fe2+, Fe3+, Cr3+, Al3+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Mn2+) 1. Sprawdzenie na obecnoÅ›d jonów Fe2+ i Fe3+ : Odlad częśd roztworu pierwotnego, podzielid na dwie części i osobno zadad każdÄ… z nich. Dla jonów Fe2+ przeprowadzid próbÄ™ z K3[Fe(CN)6+ (możliwoÅ›d przebarwienia do bÅ‚Ä™kitu Turnballa) , a dla jonów Fe3+ K4[Fe(CN)6+ (możliwoÅ›d przebarwienia do bÅ‚Ä™kitu Pruskiego). 2. Rozdzielenie na jony II i III dodatnie: Do badanego roztworu dodad stężony HNO3 i ogrzad do wrzenia w celu utlenienia jonów żelaza (II) do jonów żelaza(III). Za pomocÄ… K3[Fe(CN)6+ sprawdzid caÅ‚kowitoÅ›d utlenienia jonów żelaza (II) w oddzielnej probówce. W razie potrzeby utleniad ponownie. NastÄ™pnie dodad nadmiar 2M NH3*H2O i nieco 4M NH4Cl. Roztwór ogrzad do wrzenia i pozostawid do opadniÄ™cia osadu i odsÄ…czyd. JONY TRZYDODATNIE: Osad I: Fe(OH)3, Cr(OH)3, Al(OH)3. SÄ…czek przemyd gorÄ…cÄ… wodÄ… i przenieÅ›d do zlewki. Dodad 4M NaOH do odczynu wyraznie zasadowego, wymieszad i dodad okoÅ‚o 1cm3 6% H2O2. Gotowad do rozkÅ‚adu nadmiaru H2O2 , a nastÄ™pnie rozcieoczyd wodÄ…. OdsÄ…czyd. Osad II : Fe(OH)3 Roztwór II: Na[Al(OH)4], Na2CrO4 Wykrywanie żelaza (III): SÄ…czek przenieÅ›d do zlewki, zadad Wykrywanie glinu i chromu: Roztwór II schÅ‚odzid i podzielid rozcieoczonym HCl lub H2SO4. Wykrywanie przeprowadzad na trzy części. za pomocÄ… NH4SCN lub K4[Fe(CN)6]. 1) Zakwasid H2SO4 , dodad nieco NH4Cl i dolad NH3*H2O 1) W reakcji z NH4SCN powstaje ciemnoczerwone zabarwienie do wyraznego zapachu amoniaku. Roztwór ogrzad i odsÄ…czyd roztworu kompleksowych zwiÄ…zków rodanków żelaza (III), Al(OH)3. Osad ten zwilżyd rozcieoczonym roztworem Co(NO3)2 co Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów żelaza w roztworze. i kroplÄ… H2SO4 o stężeniu 1+1, nastÄ™pnie caÅ‚oÅ›d podgrzad w parowniczce, a po wysuszeniu prażyd. Zmiana barwy osadu 2) W reakcji z K4[Fe(CN)6] powstaje ciemnoniebieski osad lub na niebieskÄ… Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów glinu (BÅ‚Ä™kit koloid KFe[Fe(CN)6+, co Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów żelaza Thenarda). w roztworze 2) Zakwasid H2SO4, dodad eteru etylowego i kilka kropel 6% H2O2. CaÅ‚oÅ›d ostrożnie wytrzÄ…sad. Niebieskie zabarwienie w warstwie organicznej Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów chromu w roztworze. 3) Zakwasid CH3COOH, zadad roztworem CH3COONa lub CH3COONH4, a nastÄ™pnie wprowadzid sole oÅ‚owiu (II). WytrÄ…cenie żółtego osadu PbCrO4 potwierdza obecnoÅ›d jonów chromu w roztworze. JONY DWUDODATNIE: Roztwór I: [Ni(NH3)6]2+, [Co(NH3)6]2+, [Zn(NH3)4]2+, Mn2+. Dodad NH4Cl, a nastÄ™pnie (NH4)2S. Lekko ogrzad (nie gotowad) i pozostawid do opadniÄ™cia osadu. OdsÄ…czyd. SÄ…czek przenieÅ›d do zlewki i zadad 1M HCl w celu roztworzenia siarczków MnS i ZnS, a nastÄ™pnie odsÄ…czyd. Sprawdzid na caÅ‚kowitoÅ›d roztworzenia. Osad III: NiS, CoS Roztwór III: MnCl2, ZnCl2 Wykrywanie niklu i kobaltu: Osad przemyd wodÄ… z dodatkiem Oddzielenie manganu i cynku: Roztwór III gotowad NH3*H2O i NH4Cl. SÄ…czek przenieÅ›d do zlewki, zadad HCl (1+1) w celu usuniÄ™cia H2S, schÅ‚odzid, dodad NH3*H2O (w maÅ‚ym i ogrzad. Do gorÄ…cego roztworu wprowadzid kropla nadmiarze) i 6% H2O2. CaÅ‚oÅ›d ogrzewad do skoagulowania po kropli stężony HNO3 do caÅ‚kowitego roztworzenia osadu. osadu. SiarkÄ™, jeżeli powstanie, odrzucid. Roztwór odparowad prawie Osad IV: MnO2*xH2O Roztwór IV: [Zn(NH3)4(OH)2 do sucha, rozcieoczyd wodÄ… i podzielid na dwie części. Wykrywanie manganu: MaÅ‚Ä… Wykrywanie cynku: częśd osadu IV przenieÅ›d Do roztworu IV dodad 1) Zalkalizowad rozcieoczonym NH3*H2O i dodad do probówki, zadad okoÅ‚o CH3COOH do odczynu alkoholowego roztworu dimetyloglioksymu. Różowy osad 1cm3 HNO3 (1+1), dodad kwaÅ›nego, zagęścid przez Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów niklu w roztworze. szczyptÄ™ PbO2 i gotowad. odparowanie i dodad H2S Malinowe lub fioletowe lub (NH4)2[Hg(SCN)4] bÄ…dz 2) Dodad nieco alkoholu amylowego, oraz okoÅ‚o 1cm3 stężonego roztworu (mogÄ… byd krysztaÅ‚ki) NH4SCN lub KSCN zabarwienie osadu Å›wiadczy K4[Fe(CN)6+. WytrÄ…cenie i wytrzÄ…sad zawartoÅ›d probówki. Niebieskie zabarwienie o obecnoÅ›ci jonów manganu biaÅ‚ych osadów Å›wiadczy w roztworze. o obecnoÅ›ci jonów cynku w warstwie alkoholowej Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów kobaltu w roztworze. w roztworze. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Grupa IV : Odczynnik grupowy: (NH4)2CO3 (Ba2+, Sr2+, Ca2+) 1. Sprawdzenie obecnoÅ›ci baru: MaÅ‚Ä… częśd roztworu przenieÅ›d do probówki, zadad 2M CH3COOH i dodad kropla po kropli 0,5 M roztwór K2CrO4. WytrÄ…cenie żółtego, krystalicznego osadu BaCrO4 Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów baru w roztworze. W razie obecnoÅ›ci baru czynnoÅ›d powtarzamy dla caÅ‚ej badanej próbki w celu oddzielenia baru. Osad I: BaCrO4 Roztwór I: Sr2+, Ca2+ Wykrywanie baru: Osad I, przemyd Sprawdzenie obecnoÅ›ci strontu: Zalkalizowad NH3*H2O, dodad 1M (NH4)2CO3 i lekko kilkakrotnie wodÄ…, roztworzyd ogrzad. PowstaÅ‚y osad odsÄ…czyd, przemyd kilkakrotnie wodÄ… w dodatkiem (NH4)2CO3, w maÅ‚ej objÄ™toÅ›ci 2M HCl i dodad a nastÄ™pnie samÄ… wodÄ… i roztworzyd w 6M CH3COOH. Do maÅ‚ej części tak rozcieoczonego H2SO4. WytrÄ…cenie przygotowanego roztworu (zawiera octany wapnia i strontu) dodaje siÄ™ wody gipsowej biaÅ‚ego osadu BaSO4 potwierdza (nasycony, klarowny roztwór CaSO4). WytrÄ…cenie biaÅ‚ego osadu lub zmÄ™tnienie obecnoÅ›d jonów baru w roztworze (po 15- 20 min.) roztworu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów strontu. 4. Oddzielenie strontu od wapnia: JEÅ»ELI WYKRYTO STRONT, należy do caÅ‚ego roztworu dodad staÅ‚ego (NH4)2SO4 i ogrzewad przez okoÅ‚o 5 minut (nie może wrzed!). PowstaÅ‚y osad odsÄ…czyd. Osad II: SrSO4 Roztwór II: (NH4)2[Ca(SO4)2] Wykrywanie strontu: Osad II przemyd Wykrywanie wapnia: Roztwór II zakwasid kilkakrotnie gorÄ…cÄ… wodÄ…. MaÅ‚Ä… częśd 6M CH3COOH, dodad nieco roztworu osadu nanieÅ›d na drucik platynowy szczawianu amonu i ogrzewad kilka minut i wprowadzid w pÅ‚omieo palnika. (nie może wrzed!). WytrÄ…cenie biaÅ‚ego, Zabarwienie pÅ‚omienia na kolor krystalicznego osadu nierozpuszczalnego karminowoczerwony Å›wiadczy w CH 3COOH, a rozpuszczalnego w kwasach o obecnoÅ›ci jonów strontu w osadzie. mineralnych, Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów wapnia w roztworze. PowstaÅ‚y osad CaC2O4 odsÄ…czyd, przemyd wodÄ… z dodatkiem (NH4)2C2O4, roztworzyd w maÅ‚ej objÄ™toÅ›ci HCl i na druciku platynowym wprowadzid do pÅ‚omienia. Ceglastoczerwone zabarwienie (krótkie) pÅ‚omienia potwierdza obecnoÅ›d jonów wapnia w próbce. UWAGA!! W przypadku nieobecnoÅ›ci jonów baru w badanej próbce można od razu do części roztworu dodad buforu octanowego, a nastÄ™pnie wody gipsowej. WytrÄ…cenie biaÅ‚ego osadu lub zmÄ™tnienie próbki po (15 20 min.)wskazuje na obecnoÅ›d jonów strontu. Do pozostaÅ‚ej części dodaje siÄ™ staÅ‚ego siarczanu(VI) amonu i ogrzewa. Z wytrÄ…conym osadem SrSO4 postÄ™puje siÄ™ tak samo jak z osadem II, z otrzymanym przesÄ…czem jak z roztworem II. Analiza systematyczna anionów i kationów materiaÅ‚ pomocniczy Grupa V : Odczynnik grupowy: Brak (NH4+, Mg2+, Na+, K+) 1. Wykrywanie jonów amonu i magnezu: W pierwszej kolejnoÅ›ci roztwór należy sprawdzid na obecnoÅ›d jonów NH4+ i Mg2+. Wykrywanie jonów amonu: Odlad częśd roztworu Wykrywanie jonów magnezu: Odlad częśd roztworu pierwotnego, podzielid na dwie części. pierwotnego. 1) Dodad KOH lub NaOH, ogrzewad i badad wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci 1) Dodad Na2HPO4, w obecnoÅ›ci amoniaku oraz chlorku wydzielajÄ…cego siÄ™ amoniaku. amonu, wytrÄ…cajÄ…cy siÄ™ biaÅ‚y osad Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów magnezu. 2) Zadad, Å›wieżo przygotowanym, odczynnikiem Nesslera. 2) Dodad KOH, wytrÄ…cajÄ…cy siÄ™ biaÅ‚y osad wodorotlenku WytrÄ…cenie siÄ™ czerwonobrunatnego osadu zwiÄ…zku magnezu (rozpuszczalny w kwasach mineralnych) Å›wiadczy kompleksowego Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów amonu. o obecnoÅ›ci jonów magnezu. (PróbÄ™ 1 i 2 można przeprowadzid dla mieszaniny kationów tylko V grupy.) Uwaga!! Jeżeli w roztworze nieobecne sÄ… jony amonu, można przystÄ…pid od razu do wykrywania jonów sodu i potasu. 2. Przygotowanie do wykrywania jonów potasu: Zanim zaczÄ™te zostanie wykrywanie jonów potasowych, z roztworu należy usunÄ…d jony amonowe. W tym celu roztwór odparowujemy do sucha, tak aby zagÄ™szczajÄ…ca siÄ™ ciecz nie wypryskiwaÅ‚a za parowniczkÄ™. SuchÄ… pozostaÅ‚oÅ›d praży siÄ™ do czasu zaprzestania wydzielania siÄ™ biaÅ‚ych dymów aerozoli soli amonowych. Jeżeli w wyższych partiach naczynia osadzaÅ‚y siÄ™ krysztaÅ‚y soli amonowych, należy je strÄ…cid bagietkÄ… i prażyd do czasu ich wydzielenia. MaÅ‚Ä… częśd wyprażonego osadu przenieÅ›d do probówki i zbadad odczynnikiem Nesslera na caÅ‚kowitoÅ›d wydzielenia jonów amonu. 3. Wykrywanie jonów potasowych: Po wydzieleniu jonów amonu, osad zadad gorÄ…cÄ… wodÄ… w niewielkiej iloÅ›ci. W razie zmÄ™tnienia przesÄ…czyd i osad odrzucid. Sprawdzid odczyn roztworu. Jeżeli jest kwaÅ›ny roztwór zadad CH3COONa do odczynu obojÄ™tnego. 1) Do próbki wprowadzid Na3[Co(NO2)6+, wytrÄ…cenie żółtego osadu Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów potasu. 2) W reakcji z HClO4 wytrÄ…ca siÄ™ biaÅ‚y osad soli chloranowej. Jej rozpuszczalnoÅ›d można obniżyd, poprzez zadanie próbki etanolem. 4. Wykrywanie jonów sodowych: Roztwór rozcieoczyd i kierowad siÄ™ poniższymi poleceniami. 4a. Wykrywanie jonów sodu przy obecnoÅ›ci jonów magnezu: 4b. Wykrywanie jonów sodu przy nieobecnoÅ›ci jonów magnezu: Z roztworu należy usunÄ…d jony magnezu poprzez wytrÄ…cenie ich w postaci wodorotlenku magnezu (patrz punkt 3.2). Przeprowadzid test z użyciem octanu uranylowo- NastÄ™pnie zakwasid HCl i odparowad do sucha. Osad rozpuÅ›cid magnezowego. WytrÄ…cajÄ…cy siÄ™ żółty, krystaliczny osad w maÅ‚ej objÄ™toÅ›ci gorÄ…cej wody i przeprowadzid test z użyciem Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów sodu. K[Sb(OH)6]. WytrÄ…cajÄ…cy siÄ™ biaÅ‚y, krystaliczny osad Å›wiadczy o obecnoÅ›ci jonów sodu. 5. Sód i potas. Badanie na drodze suchej: Jony sodu i potasu Å‚atwo wykryd za pomocÄ… próby pÅ‚omieniowej. 5a. Sód barwi pÅ‚omieo na kolor żółty. Nawet minimalna iloÅ›d 5b. Potas barwi pÅ‚omieo na kolor fioletowy. CzÄ™sto zdarza siÄ™, sodu zabarwia pÅ‚omieo. PróbÄ™ przeprowadzad na druciku że obecnoÅ›d sodu maskuje obecnoÅ›d potasu w próbie platynowym. pÅ‚omieniowej. W celu przeprowadzenia tej próby poprawnie, należy do badania użyd szkÅ‚a kobaltowego, które pochÅ‚ania żółte Å›wiatÅ‚o emitowane przez sód (tzw. pÅ‚omieniówka). PróbÄ™ przeprowadzad na druciku platynowym.