Analiza kationów V grupy

Kationy V grupy nie posiadają wspólnego odczynnika grupowego. Identyfikuje się je na podstawie reakcji specyficznych.

Reakcje charakterystyczne jonu Na⁺

Dodawany odczynnik	Równanie reakcji chemicznej	Obserwacje w trakcie doświadczenia	Fotografia strąconego osadu / roztworu
Mg(UO2)3(CH3COO)8	Na+ + CH3COO– + Mg(UO2)3(CH3COO)8 + 9H2O → NaMg(UO2)3(CH3COOH)9 · 9H2O↓	Wytrąca się żółty krystaliczny osad octanu uranylowo – magnezowo – sodowego.
K[Sb(OH)6]	Na+ + [Sb(OH)6]– → Na[Sb(OH)6]↓	Wytrąca się biały krystaliczny osad.
Zabarwienie płomienia	X	Lotne związki sodu barwią płomień na żółto.

Reakcje charakterystyczne jonu K⁺

Dodawany odczynnik	Równanie reakcji chemicznej	Obserwacje w trakcie doświadczenia	Fotografia strąconego osadu / roztworu
HClO4	K+ + ClO4– → KClO4↓	Wytrąca się biały krystaliczny osad.
H2[PtCl6]	2K+ + [PtCl6]2- → K2[PtCl6]↓	Wytrąca się żółty osad.
Na3[Co(NO2)6]	2K+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- → K2Na[Co(NO2)6]↓	Wytrąca się żółty krystaliczny osad.
H2C4H4O6	K+ + HC4H4O6– → KHC4H4O6↓	Wytrąca się biały krystaliczny osad.
Zabarwienie płomienia	X	Sole potasu zabarwiają płomień na kolor fioletowy. W obecności sodu barwę można zaobserwować przez niebieski szkło kobaltowe.

Reakcje charakterystyczne jonu NH₄⁺

Dodawany odczynnik	Równanie reakcji chemicznej	Obserwacje w trakcie doświadczenia	Fotografia strąconego osadu / roztworu
K2[HgI4] (odczynnik Nesslera)	NH4+ + 2[HgI4]2- + 4OH– → [OHg2NH2]I↓ + 7I– + 3H2O	Wytrąca się czerwonobrunatny osad.
NaOH	NH4+ + OH– → NH3↑ + H2O	Wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu. Zwilżony papierek wskaźnikowy przyłożony do wylotu probówki przyjmuje niebieskie zabarwienie.
H2[PtCl6]	2NH4+ + [PtCl6]2- → (NH4)2[PtCl6]↓	Wytrąca się żółty osad.
Na3[Co(NO2)6]	2NH4+ + Na+ + [Co(NO2)6]3- → (NH4)2Na[Co(NO2)6]↓	Wytrąca się żółty osad.
H2C4H4O6	NH4+ + HC4H4O6– → NH4HC4H4O6↓	Wytrąca się biały osad.
HClO4	NH4+ + ClO4– → NH4ClO4↓	Wytrąca się biały osad.

Reakcje charakterystyczne jony Mg²⁺

Dodawany odczynnik	Równanie reakcji chemicznej	Obserwacje w trakcie doświadczenia	Fotografia strąconego osadu / roztworu
Na2CO3	2Mg2+ + CO32- + 2OH– → Mg2CO3(OH)2↓	Wytrąca się biały osad.
NaOH	Mg2+ + 2OH– → Mg(OH)2↓	Wytrąca się biały galaretowaty osad, który ulega roztworzeniu w wodnym roztworze amoniaku.
K[Sb(OH)6]	Mg2+ + 2[Sb(OH)6]– → Mg[Sb(OH)6]2↓	Wytrąca się biały krystaliczny osad.
Na2HPO4	Mg2+ + HPO42- → MgHPO4↓	Wytrąca się biały kłaczkowaty osad.
Magnezon	X	Roztwór należy zalkalizować. Wytrąca się niebieski osad.

Identyfikacja mieszaniny kationów V grupy

1. Mieszankę rozdzielamy na 3 probówki.

2. Do jednej probówki dodajemy NaOH i wodny roztwór amoniaku w nadmiarze. W przypadku pojawienia się białego osadu dodajemy magnezon. Wytrącenie niebieskiego osadu wskazuje na obecność jonów Mg²⁺ w badanym roztworze.
WYKRYLIŚMY OBECNOŚĆ JONÓW Mg²⁺

3. Do drugiej probówki dodajemy NaOH i ogrzewamy. Jeśli wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu, to w badanym roztworze znajdują się jony amonowe. Po ogrzaniu dodajemy kwas chlorowy(VII). Powstający biały krystaliczny osad świadczy o obecności jonów potasu w roztworze.
WYKRYLIŚMY OBECNOŚĆ JONÓW NH₄⁺ i K⁺

4. Trzecią probówkę wykorzystujemy do wykonania próby płomieniowej. Jeśli w roztworze obecny jest sód płomień barwi się na intensywną żółtą barwę. Aby sprawdzić obecność potasu (jeżeli w badanym roztworze jest sód) należy spojrzeć na płomień przez niebieskie szkiełko kobaltowe.
WYKRYLIŚMY OBECNOŚĆ JONÓW Na⁺

Sprawdź się!

Zadanie 1.

W dwóch probówkach znajdują się bezbarwne roztwory jednego z kationów II grupy analitycznej. Po dodaniu do pierwszej probówki kwasu chlorowego(VII) wytrąca się biały osad. Do drugiej probówki dodano wodorotlenek sodu, lecz nie zaobserwowano żadnych zmian.

Podaj wzór kationu znajdującego się w tym roztworze.

Zadanie 2.

W trzech probówkach oznaczonych cyframi I, II i III znajdują się wodne roztwory zawierające jony NH₄⁺, Mg²⁺, Na⁺.

Podaj wzór jednego odczynnika, który pozwoli na zidentyfikowanie kationu w każdej probówce. Napisz równania zachodzących reakcji i kolory powstających osadów.

Zadanie 3.

W kolbie znajduje się roztwór zawierający 4 kationy: Co²⁺, NH₄⁺, Na⁺ i K⁺.

Podaj w krokach (z równaniami reakcji i kolorami osadów) postępowanie prowadzące do zidentyfikowania wszystkich czterech kationów.

Bibliografia

● Z. Hubicki, Z. Rzączyńska, Ćwiczenia laboratoryjne z nieorganicznej chemii jakościowej, Lublin 2010
● T. Lipiec, Z. S. Szmal, Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Warszawa 1980
● J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, Warszawa 2012
● B. Chmielewska – Bojarska, Chemia analityczna. Analiza jakościowa kationów i anionów, Łódź 2009
● R. Kocjan, Chemia analityczna, Warszawa 2014
● https://www.public.asu.edu
● https://chem.libretexts.org
● https://maestrovirtuale.com
● http://igcsetuition.blogspot.com
● https://fineartamerica.com
● https://www.artefactoryimages.com
● https://fphoto.photoshelter.com/
● http://www.e-chemia.nazwa.pl/
● https://internat.msu.ru/
● https://mlodytechnik.pl/
● http://www.sciencemadness.org

Polecane

Powiązane artykuły

Analiza kationów I grupy Analiza kationów II grupy Analiza kationów III grupy Analiza kationów IV grupy