Ćwiczenie praktyczne nr 2

Temat: Analiza jakościowa kationów

Elwira Nowicka

Inżynieria i gospodarka wodna

Grupa 3

Zestaw nr 3

21.10.2013r.

Analiza jakościowa zajmuje się identyfikacją składników związków chemicznych lub mieszanin, czyli ustaleniem z jakich pierwiastków lub grup pierwiastków składa się dana substancja. Wykonuje się reakcje chemiczne, w których można zaobserwować efekty takie jak: wytrącenie się osadu, powstanie barwnych związków, wydzielenie się gazu. W analizie jakościowej osobno przeprowadza się badania na zawartość kationów i osobno na zawartość anionów.

Kationy zostały podzielone na 5 grup analitycznych. Podział ten bazuje na podobnych reakcjach jakie kationy poszczególnej grupy dają z odczynnikami grupowymi. W celu rozpoznania kationu, określamy grupę kationu przy użyciu odczynników grupowych, a następnie przy użyciu odczynnika specyficznego poszczególny kation.

WYKRYWANIE KATIONÓW:

1. KATION NR 1

• Określenie grupy kationu:

Do probówki z porcją kationu nr 1 dodaje odczynnik grupowy czyli dwumolowy roztwór kwasu chlorowodorowego (HCl). Zauważam, iż wytrącił się biały osad, więc jest to kation grupy 1.

• Równanie reakcji:

K⁺ + 2MHCl → biały ↓

K⁺ - kation

• Określenie kationu:

Do probówki z nową porcją kationu nr 1, dodaję chromian potasu (K₂CrO₄ ). Zauważam, iż wytrącił się żółty osad (reakcja nr 1). Podejrzewam, że jest to kation ołowiu. Dla potwierdzenia przypuszczenia wykonuję drugą reakcję. Do nowej porcji tego samego kationu dodaję wodorotlenek sodu (NaOH). Zauważam, iż wytrącił się biały osad (reakcja nr 2), co potwierdza przypuszczenie.

Wniosek: Kation nr 1 to kation ołowiu Pb²⁺

• Równania reakcji:

• Reakcja nr 1

Pb²⁺ + CrO₄ ^2- → PbCrO₄ ↓

(żółty)

• Reakcja nr 2

Pb²⁺ + 2OH^- → Pb(OH)₂ ↓

(biały)

1. KATION NR 2

• Określenie grupy kationu:

Do probówki z porcją kationu nr 2 dodaje odczynnik grupowy czyli dwumolowy roztwór kwasu chlorowodorowego (HCl). Zauważam, iż nie wytrącił się biały osad (reakcja nr 1), więc odrzucam grupę 1. Do tej samej probówki dodaję tioacetamid (AKT) i podgrzewam. Zauważam, iż wytrącił się czarny osad (reakcja nr 2), więc jest to kation grupy 2.

• Równania reakcji:

• Reakcja nr 1

K⁺ + 2MHCl → brak białego ↓

• Reakcja nr 2

_temp

K⁺ + 2MHCl + AKT → czarny ↓ (czarny siarczek)

K⁺ - kation

• Określenie kationu:

Do probówki z nową porcją kationu nr 2, dodaję wodorotlenek sodu (NaOH). Zauważam, iż wytrącił się żółty osad (reakcja nr 1). Podejrzewam, że jest to kation rtęci. Dla potwierdzenia przypuszczenia wykonuję drugą reakcję. Do nowej porcji tego samego kationu dodaję jodek potasu (KI). Zauważam, iż wytrącił się czerwony osad (reakcja nr 2), co potwierdza przypuszczenie.

Wniosek: Kation nr 2 to kation rtęci Hg²⁺

• Równiania reakcji:

• Reakcja nr 1

Hg²⁺ + 2OH^- → Hg(OH)₂

Hg(OH)₂ → HgO↓ + H₂O

(żółty)

• Reakcja nr 2

Hg²⁺ + 2J^- → HgJ₂ ↓

(czerwony)

1. KATION NR 3

• Określenie grupy kationu:

Do probówki z porcją kationu nr 3 dodaję odczynnik grupowy czyli dwumolowy roztwór kwasu chlorowodorowego (HCl). Zauważam, iż nie wytrącił się biały osad (reakcja nr 1), więc odrzucam grupę 1. Do tej samej probówki dodaję tioacetamid (AKT) i podgrzewam. Zauważam, iż nie wytrącił się czarny osad (reakcja nr 2), więc odrzucam grupę 2. Biorę nową porcję kationu nr 3. Dodaję do niej tioacetamid (AKT) i amoniak (NH₃∙ H₂O). Zauważam, iż nie wytrącił się czarny osad (reakcja nr 3), zatem odrzucam grupę 3. Do kolejnej, nowej porcji kationu nr 3 dodaję węglan amonu ( (NH₄)₂CO₃) ). Zauważam, iż nie wytrącił się biały osad (reakcja nr 4). Zatem po wyeliminowaniu pierwszych czterech grup, dochodzę do wniosku, że kation nr 3 to kation grupy 5.

• Równanie reakcji:

• Reakcja nr 1

K⁺ + 2MHCl → brak białego ↓

• Reakcja nr 2

_temp

K⁺ + 2MHCl + AKT → brak czarnego ↓

• Reakcja nr 3

_temp

K⁺ + AKT + NH₃ • H₂O → brak czarnego ↓

• Reakcja nr 4

K⁺ + (NH₄)₂CO₃) → brak białego ↓

K⁺ - kation

• Określenie kationu:

Do probówki z nową porcją kationu nr 3 dodaję wodorotlenek sodu (NaOH). Zauważam, iż wytrącił się biały osad (reakcja nr 1). Podejrzewam, że jest to kation magnezu. Dla potwierdzenia przypuszczenia, do nowej porcji tego samego kationu dodaję ortofosforan amonu ( (NH₃)PO₄ ). Zauważam, iż wytrącił się biały osad (reakcja nr 2), co potwierdza przypuszczenie.

Wniosek: Kation nr 3 to kation magnezu Mg²⁺

• Równiania reakcji:

• Reakcja nr 1

Mg²⁺ + 2NaOH → Mg(OH)₂ ↓ + Na²⁺

(biały)

• Reakcja nr 2

Mg²⁺ + NH₄⁺ + PO₄^3- → Mg(NH₄)PO₄

(biały)