Інші схеми систематичного аналізу катіонів

83) Сірководнева схема систематичного аналізу катіонів

а) назвіть групові реагенти і склад груп;

б) які властивості об’єднують катіони у групи?

84) Фосфатно-амоніакова схема систематичного аналізу катіонів

а) назвіть групові реагенти і склад груп;

б) які властивості об’єднують катіони у групи?

85) Які переваги та недоліки кислотно-основної, сірководневої та фосфатно-амоніакової схем систематичного аналізу?

86) Які орґанічні реагенти застосовують у якісному аналізі катіонів?

87) За якими реакціями виявляють катіони дробним методом?

Систематичний якісний аналіз аніонів

88) Які особливості якісного аналізу аніонів порівняно з аналізом катіонів?

89) Назвіть групові реагенти і склад груп систематичного аналізу аніонів.

90) Що таке «водяна витяжка» і «содова витяжка»?

91) Попередні випробування на присутність окисників, відновників, летких та нестійких сполук. Їх необхідність та суть.

92) Схема аналізу суміші аніонів 1-ї аналітичної групи.

93) Схема аналізу суміші аніонів 2 та 3-ї аналітичних груп.

94) Схема аналізу суміші аніонів 4 та 5-ї аналітичних груп.

95) За якими реакціями виявляють аніони CO32-; PO43-; CrO42-; BO2-; Cl-; Br-; I; NO2-; NO3-. Обґрунтуйте їх умови.

96) Які аніони перешкоджають виявленню PO43- за реакцією з молібдатом амонію дробним методом?

97) Які аніони можна виявити реакцією «сірчане печиво»? Як її застосувати, щоб виявити іон SO42-.

98) Чому іон I- окиснюється хлорною водою до IO3-, а Br--- іон не окиснюється до BrO3-?

99) Який склад реактивів Фаургольта та Грісса? Які продукти реакцій?


Модуль 1.

Приклади розв’язання задач

1.

Запишіть значення констант наступних рівноваг:

1) H2AsO4- D HAsO42- + H+;

1) AgCNS↓ + 2CNS D Ag(CNS)3 2-;

2) SrCrO↓ + H+ D HCrO4 + Sr2+.

Розв’язок:

1) H2AsO4 D HAsO42- + H+.

Це константа дисоціації мишякової кислоти за другим ступенем. З таблиць констант знаходимо:

AsO43‑, арсенат‑іон

H+ lg KH1 = 11,50, DH = ‑27,6; lg KH2 = 6,96, lg KH3 = 2,24.

Враховуємо зв'язок між константами дисоціації та константами протонування:

Ka2 = KH2-1 =10-6,96

ЗДМ: Ka2 = .

2) AgCNS↓ + 2CNS D Ag(CNS)3 2-

Рівновага складається з двох процесів:

1) Рівновага розчинення осаду з константою добутку розчинності

1. AgCNS↓ D Ag+ + CNS-, KS = 10-11,97

2) рівновага комплексоутворення з загальною константою b3

2. Ag+ + 3CNS- Û Ag(CNS)32-, b3 = K1·K2·K3 = 109,5

Сумарний процес:

AgCNS↓ + Ag+ + 2 3CNS-Û

Û Ag+ + CNS-+ Ag(CNS)32-, KS · b3 = 10-2,47

(константа сумарного процесу дорівнює добутку
KS · b3 = 10-11,97 · 109,5 = 10-2,47)

ЗДМ:

3) SrCrO4↓ + H+ D HCrO4- + Sr2+.

Це рівняння складається з:

рівноваги розчинення осаду з константою добутку розчинності

SrCrO4↓ D Sr2+ + CrO42-, KS =10-4,65

та рівноваги протонування: за першим ступенем

CrO42- + H+ D HCrO4- , KН1 = βH1 = 103,17

SrCrO4↓ + H+ D HCrO4- + Sr2+, KS · KН1 = 10-4,65 · 103,17 =

=10-1,48 =

 

2. Який з осадів випаде першим, якщо осаджувати суміш катіонів однакових концентрацій, с = 0,1 моль/л, (Ag+; Hg22+; Pb2+) IO3-?

Розв’язок:

Запишемо рівняння закону діючих мас

AgІО3↓ D Ag+ + ІО3-, KS = [Ag+ ] + [ІО3-] = 10-7,51;

Hg2(IO3)2↓ D Hg22+ + 2 ІО3-, KS = [Hg22+]·[ІО3-]2 = 10-17,89;

Pb(IO3)2↓ D Pb2+ + 2 ІО3-, KS = [Pb2+]·[ІО3-]2 = 10-12,61;

[IO3-]Ag+ = KS /[Ag+] = 10-7,51/10-1 = 10-6,51;

[IO3-]Hg2+ = (KS / [Hg2+])1/2 = (10-17,89/10-1)1/2 = 10-8,44;

[IO3-]Pb2+ = (KS /[Pb2+])1/2 = (10-12,61/10-1)1/2 = 10-5,65.

Відповідь: першим буде випадати Hg2(IO3)2↓, другим − AgІО3↓, третім − Pb(IO3)2↓.

3. Обчисліть рН насиченого розчину СО2­, якщо його розчинність при 20 0С складає 2,2 г/л.

Дано:

S = 2,2 г/л

_____________________

рН - ?

Розв’язок: Для розрахунку молярної концентрації використовуємо рівняння: , де, n – кількість речовини, m − маса, M = 44 − молярна маса, , V − об’єм розчину

, =0,05 моль/л,

H2CO3 D СО2­+ H2O

H2CO3 D H+ + HCO3-, KН2 = 10-6,35;

C 0.05 - -

DC -x +x +x

[ ] 0.05-X X x

ЗДМ: ;

x » ,

рН = -lg 10-3,83 = 3,83.

Відповідь: рН = 3,83.

 

Задачі для самостійного розв’язання

 

Вправа 1.Обчисліть логарифми констант рівноваг

(1) Al(OH)3↓ + (j-3) OH-D Al(OH)j3-j , для j = 1-4;

(2) Zn(OH)2↓ + (j-2) OH-D Zn(OH)j2-j, для j = 1-4;

(3) Fe(OH)3↓ + (j-3) OH-D, Fe(OH)j3-j , для j = 1-4;

(4) Ni(OH)2↓ + (j-2) OH-D Ni(OH)j2-j, для j = 1-4;

(5) Cu(OH)2↓ + (j-2) OH-D Cu(OH)j2-j, для j = 1-4;

(6) Cd(OH)2↓ + (j-2) OH-D Cd(OH)j2-j, для j = 1-4;

(7) AgOH↓ + (j-1) OH-D Ag(OH)j1-j, для j = 1-2.

Вправа 2.Знайти лінійні комбінації реакцій та величини логарифмів їх констант ЗДМ, що пояснюють такі спостереження:

1) AgCl(s) розчиняється у водяному NH3 ;

2) PbSO4(s) розчиняється у розчині NaOH;

3) BaSO4(s) перетворюється у BaCO3(s) дією розчину Na2СO3;

4) синій розчин Cr(OH)4 переходить у жовтий дією H2O2 у лужному середовищі;

5) BiI3(s) дає жовто-оранжевий розчин із надлишком розчину KI;

6) HgI2(s) дає жовто-оранжевий розчин із надлишком розчину KI;

7) білий осад Bi(OH)3(s) переходить у чорний дією розчину SnCl2 у середовищі HCl;

8) із розчину Hg(NO3)2 випадає сірий осад дією розчину NH2OH×HCl у суміші HCl й надлишку водяного NH3 ;

9) із розчину Hg(NO3)2 випадає сірий осад дією розчину H2O2 у суміші HCl й надлишку водяного NH3 ;

10) Cu(OH)2(s) розчиняється у водяному NH3 ;

11) із суміші розчинів Cu(NO3)2 та KI випадає забарвлений осад, а з розчину можна вилучити І2 у розчинник СCl4, що не змішується із водою і І2 у якому дає фіолетовий розчин.

Вправа 3. Обчисліть рН розчинів:

1) фосфатної кислоти, H3PO4, якщо c(H3PO4) = 0,010 моль/л;

2) гідрогенсульфіду (сірководневої кислоти), H2S, якщо c(H2S) =
= 0,10 моль/л;

3) розчину CO2 (вугільної кислоти), c(CO2) = 0,10 моль/л;

4) розчину SO2 (сірчистої кислоти), c(SO2) = 0,10 моль/л;

5) цитринової (лимонної) кислоти, C6H8O7, або H3L, c(H3L) =
= 0,010 моль/л;

6) амоніаку, NH3, якщо c(NH3) = 0,010 моль/л;

7) метиламіну, CH3NH2, c(CH3NH2) = 0,010 моль/л;

8) піридину, C5H5N, c(C5H5N) = 0,010 моль/л;

9) ацетату натрію (сильної солі), NaAc, c(Na+) = c(Ac) = 0,010 моль/л;

10) форміату натрію (сильної солі), c(Na+) = c(НСОО) = 0,010 моль/л.

Вправа 4. Обчисліть за балансом реакцій розчинність у воді, враховуючи кислотно-основні перетворення:

(1) Ag2CO3↓+H2O D AgOH +HCO3-;

(2) Ag3PO4 ↓+3H2O D 3AgOH +HPO42-+2H+;

(3) BaCO3 ↓+H2O D Ba2+ + HCO3-;

(4) PbCO3 ↓+H2O D Pb(OH)+ + HCO3-;

(5) ZnS (b)↓+H2O D Zn(OH)+ + HS-;

(6) CaSO3 ↓+H2O D Ca2+ + HSO3-;

(7) FeS ↓+H2O D Fe(OH)+ + HS-;

Вправа 5. До розчину, що містить суміш катіонів:

1) ( Ag+, Ca2+, Pb2+) з концентрацією 0,01 моль/л додають аніон-осаджувач − карбонат (CO32-);

2) ( Ag+, Cu2+, Sr2+) з концентрацією 0,01 моль/л додають аніон-осаджувач − карбонат (CO32-);

3) ( Ag+, Hg22+, Pb2+) з концентрацією 0,01 моль/л додають аніон-осаджувач − хлорид (Cl-);

4) (Ba2+, Sr2+ Ca2+) з концентрацією 0,01 моль/л додають аніон-осаджувач − фторид (F-);

5) (Ag+, Ba2+, Ca2+) з концентрацією 0,01 моль/л додають аніон-осаджувач − сулфіт (SO32-);

1. Який із катіонів буде осаджуватись першим, другим, третім?

2. Вкажіть концентрації всіх катіонів на момент початку осадження кожного з них.

Вправа 6. Обчислити концентрацію іона:

(1) [Fe3+] в 0,01 моль/л розчину FeCl3, до якого було додано 0,1 моль KCNS;

(2) [Cd2+] в 0,01 моль/л розчину Cd(NO3)2, до якого було додано 0,1 моль KCN;

(3) [Ni2+] в 0,1 моль/л розчину Ni(NO3)2, до якого було додано 1,0 моль NH3;

(4) [Cu2+] в 0,05 моль/л розчину Cu(NO3)2, до якого було додано 1,0 моль NH3;

(5) [Hg2+] в 0,1 моль/л розчину Hg(NO3)2, до якого було додано 1,0 моль KI.


 

 

Кількісний аналіз

 

Методи хімічного аналізу










Дата добавления: 2016-08-07; просмотров: 540; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.054 сек.