Задача № 6
Классификация анионов по растворимости солей бария и серебра.
Как было указано ранее, для обнаружения катионов обычно применяют качественные реакции, основанные на взаимодействии обнаруживаемых катионов с анионами и сопровождаемые образованием соединений, которые обладают характерными свойствами. Естественно предположить, что для обнаружения анионов можно применять растворы солей катионов, которые с анионами образуют соответствующие характерные соединения.
Особое значение имеют реакции анионов с катионами бария и серебра, с которыми они образуют малорастворимые соли – это лежит в основе классификации анионов, по которой все анионы подразделяются на три аналитические группы.
К первой группе относятся анионы, образующие не растворимые в воде соли бария и серебра: SO42-, SO32-, CO32-, PO43-, AsO33-, AsO43- и др.
Ко второй группе относятся анионы, образующие не растворимые в воде соли серебра: Cl-, Br-, I-, S2-.
К третьей группе относятся анионы, образующие растворимые в воде соли бария и серебра: NO3-, NO2-, CH3COO-.
Задача № 12
Ионы: Na+, Fe2+, CO32-.
Вопросы заданий
1. Укажите, к каким аналитическим группам относятся перечисленные ионы.
2. Отметьте групповые реагенты и покажите их действие на примере приведенных ионов.
3. Составьте уравнения реакций обнаружения указанных ионов, отметьте типы реакций, условия их проведения и аналитические эффекты.
Решение:
Ион Na+
1. Na+ - катион первой аналитической группы.
2. Групповой реагент на катионы этой группы отсутствует.
3. Уравнение реакции обнаружения аниона Na+:
NaCl + KH2SbO4 = NaH2SbO4v + KCl.
белый крист.
Условия проведения реакции: температура (15 – 200 С), раствор СН3СООNa, отсутствие ионов аммония и магния, осаждение ведут из концентрированных растворах, чтобы ускорить выпадение осадка нужно потирать стеклянной палочкой о стенки пробирки.
Аналитический эффект реакции: выпадение белого кристаллического осадка.
Тип реакции: реакция обмена.
Ион Fe2+
1. Fe2+ - катион пятой аналитической группы.
2. Групповой реагент на катионы этой группы - избыток NaOH (2 Н).
Уравнение реакции действия группового реагента:
2 NaOH + FeCl2 = Fe(OH)2v + 2 NaCl
салатный
3. Уравнение реакции обнаружения аниона Fe2+:
3 FeCl2 + 2 K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2v + 6 KCl
синий
Условия проведения реакции: температура (комнатная), раствор HCl (2 Н), отсутствие окислителей или восстановителей.
Аналитический эффект реакции: образование осадка турнбулевой сини.
Тип реакции: реакция обмена.
Ион CO32-
1. CO32- - анион первой аналитической группы.
2. Групповой реагент на анионы этой группы – раствор BaCl2.
Уравнение реакции действия группового реагента:
Na2СO3 + BaCl2 = BaСО3v + 2 NaCl.
белый крист.
3. Уравнение реакции обнаружения аниона CO32-:
K2CO3 + 2 HCl = CO2^ + 2 KCI + H2O
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3v + H2O
Условия проведения реакции: температура (комнатная), раствор HCl (2 Н), отсутствие сульфитов и тиосульфатов.
Аналитический эффект реакции: образование белого осадка или мути.
Тип реакции: реакция обмена и разложения.
Задача № 23
Дайте определение и рассчитайте массовую долю и массовую концентрацию растворённого вещества, его молярную и моляльную концентрации, молярную концентрацию эквивалентов и титр раствора на основании данных:
Формула вещества
Масса вещества, г
Масса воды, г
Плотность раствора, г/мл
H2SO4
20
597
1,02
Решение:
Раствор - это гомогенная система, состоящая из растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
Важнейшей количественной характеристикой раствора является его концентрация, которая показывает содержание растворенного вещества в определённом количестве раствора или растворителя.
1. Определим массу раствора (m(р-ра)):
,
где: m (В) - масса растворенного вещества В, г;
m (воды) – масса воды, г.
г.
2. Рассчитаем массовую долю растворенного вещества (щ (В)):
или 3,24%
3. Вычислим объем раствора (V), используя формулу:
,