Анализ веществ

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Января 2013 в 22:45, доклад

Краткое описание

Analizinė chemija sprendžia du uždavinius: iš kokių cheminių elementų sudarytos medžiagos ir kokiais kiekiniais santykiais cheminiai elementai arba jonai yra jose. Pagal tai cheminė analizė skirstoma į kokybinę ir kiekybinę. Kokybine analize nustatoma, kokie atomai, elementai, jonai ar jų grupės sudaro analizuojamą medžiagą, o kiekybine analize sužinomas kiekybinis atomų, jonų ar jų grupių santykis tiriamoje medžiagoje.

Содержимое работы - 1 файл

Kokybine analize.doc

— 467.50 Кб (Скачать файл)

           CaCO3   +  2  CH3COOH    ®    Ca(CH3COO)2   +  H2CO3

Taip gauti kalcio ir bario acetatai yra tirpūs vandenyje ir disocijavę:

                  Ba(CH3COO)2    ®     Ba2+   +   2  CH3 COO-

                  Ca(CH3COO)2    ®    Ca2+     +   2  CH3COO- 

Dabar jau galima tirpale surasti bario ir kalcio jonus.

Į kūginį mėgintuvėlį įlašinami kelis lašai taip gauto tirpalo ir paveikiama 2 – 3 lašais  K2Cr2O7   tirpalo. Geltonos spalvos nuosėdos rodo  BaCrO4   susidarymą:

        2  Ba2+   +   Cr2O72-  +  H2O   ®   2  BaCrO4  ¯  +  2  H +

Radus barį, į konusinį mėgintuvėlį imama 10-15 lašų acetatinio kalcio ir bario tirpalo, lašinamas K2Cr2O7 tirpalas kol tirpalas virš nuosėdų taps geltonas . Centrifuguojama . Nuosėdos išmetamos, o į centrifugatą pilamas Na2CO3 arba  ( NH4)2CO3 tirpalas.Jeigu gaunamos nuosėdos, jos atkiriamos nuo tirpalo, tirpinamos 2N CH3COOH . Gautame tirpale mikrokristaloskopine reakcija nustatomas kalcio buvimas tirpale. Imamas lašas tirpalo, užlašinamas ant objektinio stiklelio, pridedamas lašas 2N H2SO4  tirpalo, lašai sujungiami. Jei yra kalcio, pro mikroskopą stebimos gipso adatėlės:

                                 Ca2+ + SO42- +2H2O ® CaSO4×2H2O

Jeigu tirpale nebuvo rastas baris, kalcio jonus galima rasti veikiant acetatinį  tirpalą amonio oksalato tirpalu. Išsiskiria baltos   CaC2O4¯  nuosėdos:

                                  Ca2+ + (NH4)2C2O4  ®  CaC2O4 ¯  +  2 NH4+

 

 

II laboratorinis darbas

 III – IV grupės katijonų pavienės reakcijos

Šioms grupėms priskiriami Ag+, Hg22+, Pb2+ (III grupė),    Zn2+, Cr3+, Al3+ (IV grupė) jonai.

Sidabro jonų radimas

Reakcija su praskiesta druskos rūgštimi. Į kūginį mėgintuvėlį įlašinami keli lašai sidabro jonų, turinčio tirpalo ir 3 – 5 lašai 2M HCl. Susidaro baltos kaip varškė, šviesoje juoduojančios nuosėdos:

                   AgNO3 + HCl  ® AgCl ¯+ HNO3

Išbandomas AgCl nuosėdų tirpumas. AgCl nuosėdos, jas maišant stikline lazdele paveikiamos keliais lašais amoniako tirpalo. Nuosėdos ištirpsta, susidaro tirpus amoniakinis sidabro kompleksas:

             AgCl   +     2  NH4OH    ®   [ Ag(NH3)2] Cl  +  2 H2O

Gautas tirpalas padalijamas į dvi dalis. Į pirmąjį tirpalą įlašinami keli lašai KJ tirpalo. Iškrinta šviesiai geltonos AgJ nuosėdos:

          [ Ag(NH3)2] Cl  +  KJ  +  H2O   ®  AgJ ¯ +  2 NH4OH  +  KCl

Į antrąjį tirpalą sulašinami keli 3 N azoto rūgšties tirpalo lašai. Iškrinta baltos AgCl nuosėdos:

           [ Ag(NH3)2] Cl  +  2 HNO3  ®  AgCl ¯  +  2 NH4NO3

Gyvsidabrio (I) jonų radimas

a) Reakcija su praskiesta druskos rūgštimi. Chloridai gyvsidabrio (I) jonų   Hg22+                           tirpaluose nusodina baltos spalvos gyvsidabrio chloridą:

             2 HgNO3  +  2HCl  ®  Hg2Cl ¯  +  2 HNO3

Į mėgintuvėlį įlašinami keli lašai   Hg22+ druskos tirpalo ir tiek pat HCl tirpalo.

b)   Reakcija su amoniako tirpalu.  NH4OH.  Tirpalai, sąveikaudami su  Hg22+                 druskų tirpalais, išskiria baltas gyvsidabrio amido nuosėdas:

             Hg2(NO3)2  +  2NH4OH  ®  [ NH2Hg2] NO3 ¯  +  NH4NO3  +  2 H2O

Nuosėdos skyla ir tamsėja, nes susidaro laisvas gyvsidabris:

        [ NH2Hg2 ] NO3  ®  [NH2Hg ] NO3  +  Hg ¯

Reakcijai į mėgintuvėlį įpilami keli lašai gyvsidabrio (I), druskos tirpalo ir tiek pat lašų amoniako tirpalo.

Švino jonų radimas

a)   Reakcija su praskiesta druskos rūgštimi. Į kūginį mėgintuvėlį įlašinami keli lašai švino druskos tirpalo ir 3 – 5 lašai 2M HCl. Susidaro baltos nuosėdos, tirpios karštame vandenyje (išbandykite):

                    Pb(NO3)2  +  2 HCl  ®  PbCl2 ¯  +  2  HNO3         

 Šviną sodinant druskos rūgštimi, reikia vengti pastarosios didelės koncentracijos, nes gali     susidaryti tirpus junginys:

                    PbCl2  +  2 HCl  ®  H2 [PbCl4]

b)  Reakcija su kalio chromatu arba dichromatu.    Pb2+jonai  su  K2CrO4  sudaro geltonos spalvos švino chromatą:

                    Pb(NO3)2  +  K2CrO4  ®  PbCrO4  ¯+  2  KNO3

Švino chromatas gaunamas ir veikiant  Pb2+ druskos tirpalą kalio dichromatu:

       2 Pb (NO3)2  +  K2Cr2O7  +  H2O  ®  2 PbCrO4  ¯  + 2 KNO3  +  2 HNO3   

Reakcijos atliekamos mėgintuvėliuose įlašinant 4 – 5 lašus  Pb2+ druskos tirpalo ir pridedant kelis lašus kalio chromato (arba dichromato tirpalo).

Cinko jonų radimas

Mikrokristaloskopine reakcija. Ant objektinio stiklelio užlašinamas acto rūgštimi parūgštintas   Zn 2+  jonų turinčio tirpalo lašas ir  (NH4)2 [Hg (CNS)4 ]                                    tirpalo lašas. Jei tirpale yra  Zn2+jonų , mikroskopu bus matomi būdingi snaigių formos (žr.priedą) kristalai:

                ZnSO4  +  (NH4)2[Hg (CNS)4]  ®  Zn [Hg (CNS)4 ]  ¯  +  (NH4)2SO4

Chromo (III) jonų radimas

Reakcija su vandenilio arba natrio peroksidu. Šarminėje terpėje  Cr3+ jonai oksiduojasi vandenilio peroksidu  H2O2  arba natrio peroksidu  Na2O2  susidarant geltonam  CrO42-                                 jonui:

                  2 KCrO2  +  3  H2O2  +  2 KOH®   2  K2CrO4  +  4 H2O

Į   mėgintuvėlį lašinami keli lašai  Cr3+ druskos tirpalo, sulašinami keli lašai  2M KOH, 2 – 3 lašai 3%   H2O2  tirpalo (arba truputis Na2O2  miltelių) ir maišant pašildoma, kol žalsva tirpalo spalva pereina į geltoną.

Aliuminio jonų radimas

Reakcija su alizarinu S. Reagentas su Al3+ jonais sudaro raudonai violetinės spalvos junginį. Reakcija atliekama ant filtravimo popieriaus juostelės. Užlašinamas tiriamojo tirpalo su  Al3+ jonais lašas ir 1- 2 minutes dėmė laikoma virš indo, kuriame yra koncentruotas amoniako tirpalas. Po to greta dėmės dedamas alizarino S spiritinio tirpalo lašas. Vėl palaikoma amoniako garuose. Esant  Al3+   , abiejų dėmių susiliejimo vietoje atsiranda raudonai violetinė dėmė:

         Al3++  NH4OH + alizarinas S® aliuminio alizarinatas (raudona dėmė).

III – IV analizinių grupių katijonų mišinio analizė

Analizuojamame tirpale ( X-e) gali būti Ag+,Hg22+,Pb2+ (III grupė) ir Zn2+,Cr3+, Al3+                            (IV grupė) katijonai. Kadangi trečios analizinės grupės katijonai su grupiniu reagentu 2M HCl sudaro vandenyje mažai tirpius chloridus, o ketvirtos grupės katijonai jų nesudaro, tokio mišinio analizė pradedama atskiriant vienos grupės katijonus nuo kitos. Tuo tikslu į kūginį mėgintuvėlį įpilami 2 – 3 ml tiriamo (X-inio) tirpalo ir, maišant lazdele, lašinama 2M druskos rūgštis tol, kol nustoja skirtis trečios analizinės katijonų grupės chloridų nuosėdos. Gautos nuosėdos ( AgCl, Hg2Cl2, PbCl2 ) nucentrifuguojamos.

Tirpalas nuo nuosėdų  nupilamas į kitą mėgintuvėlį. Jame yra ketvirtos grupės katijonai (tirpalas Nr.1). Nuosėdos praplaunamos šaltu distiliuotu vandeniu. Plovimo vanduo išpilamas lauk. Nuosėdos apipilamos distiliuotu vandeniu, maišomos ir šildomos. PbCl2                karštame vandenyje visiškai ištirpsta. Neištirpusios nuosėdos atskiriamos nuo tirpalo centrifuguojant. Keliuose gauto tirpalo lašuose atliekamos švino radimo reakcijos, pvz.:

           2 Pb(NO3)2  + K2 Cr2O7  +  H2O  ®  2 PbCrO4 ¯  +  2 KNO3   +  2  HNO3

Gyvsidabriui ir sidabrui rasti likusios nuosėdos apipilamos dešimčia lašų 6N amoniako tirpalo, gerai sumaišomos ir centrifuguojamos. Nuosėdų pajuodavimas rodo esant gyvsidabrio:

            Hg2Cl2  +  2  NH4OH  ®  [ Hg2NH2 ] Cl  +  NH4Cl  +  H2O

            [Hg2NH2 ] Cl   ®  [HgNH2 ] Cl  +  Hg ¯

Nuosėdos atskiriamos nuo tirpalo ir išmetamos. Tirpale ieškoma sidabro. Dalis tirpalo parūgštinama azoto rūgštimi, vėl iškrinta baltos AgCl nuosėdos:

            [Ag (NH3)2 ] Cl  +  2 HNO3  ®  AgCl  ¯  + 2  NH4NO3

Kita dalis tirpalo paveikiama KJ tirpalu. Susidaro gelsvos spalvos AgJ nuosėdos:

            [ Ag (NH3)2 ] Cl  +  KJ  + H2O  ®  AgJ ¯  + 2   NH4OH  +  KCl

 

Tirpalo Nr1. analizė. Šiame tirpale ieškoma ketvirtos grupės katijonų (Al3+, Zn2+, Cr3+).

Aliuminio jonų radimas. Ant filtravimo popieriaus dedamas lašas tirpalo Nr.1., dėmė palaikoma amoniako garuose, greta dėmės dedamas lašas alizarino S tirpalo. Esant Al3+ susidaro raudona dėmė:

               Al3+ +NH3 +H2O + alizarinas S ® aliuminio alizarinatas (raudona dėmė)

Cinko jonų radimas. Ant objektinio stiklelio dedamas lašas tirpalo Nr.1. ir lašas (NH4)2[Hg(CNS)4]  tirpalo. Esant  Zn2+ susidaro charakteringos formos kristalai:

          Zn2+ +(NH4)2 [Hg(CNS)4] ®Zn[Hg(CNS)4]¯ +2 NH4+

Chromo (III) jonų radimas. Į mėgintuvėlį supilama apie 0,5ml tirpalo Nr.1., pridedama truputis 3%-tinio H2O2  tirpalo arba  Na2O2 miltelių ir keli lašai 6 N NaOH. Šildoma vandens vonioje. Jei tirpale yra  Cr3+ jonų, atsiranda geltona   CrO42- jonams būdinga spalva:

           2  NaCrO2  +  3  H2O2  +  2  NaOH  ®  2 Na2CrO4  +  4 H2O

III laboratorinis darbas

V –VI analizinių grupių katijonų pavienės reakcijos

 

Šioms grupėms priskiriami  Fe3+ , Mn2+, Mg2+ (V grupė) ir Co2+, Cu2+, Ni2+                                  (VI grupė) jonai.

Geležies (III) jonų radimas

a) Reakcija su kalio heksaciano feroatu. K4[Fe(CN)6] su Fe3 jonais sudaro mėlynos spalvos Berlyno mėlynojo nuosėdas:

            2 Fe2(SO4)3  +  3 K4[Fe(CN)6]  ®  Fe4 [ Fe (CN)6 ]¯    +  2  K2SO4

Reakcija atliekama kūginiame mėgintuvėlyje. Imami keli lašai  Fe3+ jonų tirpalo, lašas  K4[Fe(CN)6]  ir sumaišoma.

  1. Reakcija su kalio (arba amonio) tiocianatu Tiocianatai su  Fe3+ jonais sudaro

 vandenyje tirpų raudonos spalvos junginį:

             FeCl3  +  3  KCNS  ®  Fe(CNS)3  +  3 KCl  

Reakcija atliekama kūginiame mėgintuvėlyje, prie  Fe3+ jonų tirpalo prilašinant kelis lašus KCNS ar NH4CNS tirpalo.

Mangano jonų radimas

Reakcija su natrio bismutatu. Į kūginį mėgintuvėlį įlašinami 1 – 2 lašai  Mn2+                 jonų tirpalo, pridedami 2 – 3 lašai 6N HNO3 tirpalo ir 5 – 8 lašai vandens, po to mentele įberiama truputis NaBiO3 miltelių, sumaišoma ir paliekama stovėti. Jei yra mangano, po kelių minučių tirpalas pasidaro raudonai violetinis dėl jame esančių MnO4-                        jonų:

  2 Mn(NO3)2  +  5 NaBiO3  +  16  HNO3  ®  2 HMnO4  +  5 Bi(NO3)3  + 5 NaNO3 +  7 H2O

Jeigu reakcija neįvyksta, patartina mėgintuvėlio turinį pašildyti.

Magnio jonų radimas

Reakcija su dinatrio hidrofosfatu. Ant objektinio stiklelio užlašinami 1 – 2 lašai  Mg2+                         turinčio tirpalo, pridedamas lašas amonio chlorido, sumaišoma. Po to į mišinį dedamas 2M  Na2HPO4 tirpalo lašas. Gautos magnio amonio fosfato kristalinės nuosėdos stebimos mikroskopu (žr.priedą). Reakcija vyksta taip:

         MgCl2  +  NH4Cl  +  Na2HPO4  ®  NH4MgPO4 ¯ + 2 NaCl

Kobalto jonų radimas

  1. Reakcija su amonio tetratiociano merkuroatu. Ant objektinio stiklelio užlašinamas  Co2+druskos tirpalo lašas, greta jo lašas (NH4) [Hg(CNS)4] tirpalo. Lašai sumaišomi ir po kurio laiko susidaro mėlyni kristalai, kurie stebimi mikroskopu. (žr.priedą):

               CoSO4  +  (NH4) [Hg(CNS)4 ]  ®  Co [Hg (CNS)4 ] ¯  +  (NH4)2SO4

Reakcija su kalio (arba amonio) tiocianatu. Kalio (arba amonio) tiocianatai su  Co2+                 druskų tirpalais sudaro mėlyną kompleksą:

                CoCl2  +  4 NH4CNS  ®  (NH4)2[ Co(CNS)4]  +  2 NH4 Cl

Reakcija atliekama mėgintuvėlyje. Įlašinami 3 – 5 lašai Co2+ druskos tirpalo, pridedama keli lašai kalio (arba amonio) tiocianato tirpalo. Matoma mėlyna susidariusio junginio spalva. Ji tampa intensyvesnė, kai į reakcijos mišinį įlašinami keli lašai acetono ar etanolio.

Vario jonų radimas

  1. Reakcija su amoniako tirpalu.   Cu2+ jonai  su amoniako tirpalu (paimtu pertekliuje) sudaro mėlyną vandenyje tirpų vario amoniakinį kompleksą:

                      CuSO4+ 4 NH4OH  ®  [Cu(NH3)4]SO4 + 4 H2O

Į kūginį mėgintuvėlį įlašinami 4 – 5 lašai Cu2+ druskos tirpalo ir pridedami keli lašai praskiesto amoniako tirpalo. Iš pradžių skiriasi žalsvos  (Cu OH)2 SO4   nuosėdos. Dedant amoniako tirpalo perteklių, nuosėdos, jas maišant, ištirpsta.

  1. Reakcija su kalio heksaciano feroatu. Mėgintuvėlyje į tiriamąjį Cu2+ druskos tirpalą įlašinami keli lašai  K4[Fe(CN)6]   tirpalo. Jei yra vario, susidaro raudonai rudų nuosėdų:

                   CuSO4+K4[Fe(CN)6] ®Cu2[ Fe(CN)6]¯+ K2SO4

Nikelio jonų radimas

Reakcija su dimetilglioksimu. Tai specifinė reakcija nikeliui tirpaluose rasti. Amoniaku pašarmintas nikelio druskos tirpalas su spiritiniu dimetilglioksimo tirpalu išskiria avietines nikelio dimetilglioksimato nuosėdas:

              NiSO4 +2 NH4OH+ 2 C4H8N2O2® Ni(C4H7N2O2)2¯+ (NH4)2 SO4+ 2 H2O

               Į kūginį mėgintuvėlį įlašinami keli lašai Ni2+  jonų turinčio tirpalo, keli lašai 6N NH4OH tirpalo ir 2 – 3 lašai spiritinio dimetilglioksimo tirpalo. Jeigu reakcija nepavyksta, papildomai pridedami keli lašai amoniako tirpalo.

  Sisteminė  Y-YI analizinių grupių katijonų  mišinio analizė

Analizuojamame tirpale (X-e) gali būti Fe3+,Mn2+,Mg2+  (V grupė) ir   Co2+, Cu2+,Ni2+                         (VI grupė) jonai.

Prieš pradedant šių katijonų mišinio analizę, atkreiptinas dėmesys į tirpalo spalvą, nes iš jos galime gauti preliminarios informacijos apie to ar kito katijono buvimą tirpale.

Pradiniame (X-so) tirpale  Fe3+ jonų galime rasti tiesiogiai. Į kūginį mėgintuvėlį imami keli lašai tirpalo ir pridedama K4[Fe(CN)6]  tirpalo. Berlyno mėlio nuosėdos rodo esant tirpale        :Fe3+:

          2  Fe2 (SO4)3  +  3 K4[Fe(CN)6]   ®  Fe4 [Fe(CN)6 ]3 ¯  +  6 K2SO4         

Kitoje pradinio (X-so) tirpalo dalyje tiesiogiai galima rasti   Mn2+ jonus. Į kūginį mėgintuvėlį įlašinami 1 – 2   Mn2+jonų tirpalo lašai, pridedama 2 – 3 lašai 6N HNO3 tirpalo, keli lašai distiliuoto vandens, įberiama truputis NaBiO3 miltelių, sumaišoma ir paliekama stovėti. Esant   Mn2+ jonams, tirpalas įgyja raudonai violetinę spalvą dėl tirpale esančių   MnO4-  jonų:

   2 Mn(NO3)2  + 5 NaBiO3 + 16 HNO3 ® 2 HMnO4 + 5 Bi(NO3)3 + 5 NaNO3 +  7 H2

Jei reakcija neįvyktų, mėgintuvėlio turinį patartina pašildyti vandens vonioje.

 

      Sisteminė Y-YI grupių katijonų  analizė pagrįsta šarmų ir amoniako tirpalo veikimu.

Penktos analizinės grupės katijonai šarmų arba amoniako pertekliuje sudaro netirpius hidroksidus. Į tirpalą, kuriame yra  Fe3+, Mn2+, Mg2+ jonų, pridėjus  NH4OH ir  Na2O2             susidaro raudonai rudos  Fe(OH)3 , tamsiai rudos  MnO(OH)2  ir baltos  Mg(OH)2                     nuosėdos.

Šeštos analizinės grupės katijonai amoniako pertekliuje sudaro tirpius amoniakinius kompleksus: [Cu (NH3)4 ]2+ - mėlynos,  [Co(NH3)6]3+ - geltonos, [Ni(NH3)6 ]3+                      - mėlynos spalvos junginius.

Analizės eiga. Į kūginį mėgintuvėlį įpilami 2 – 3 ml analizuojamo (X-inio) tirpalo ir maišant lazdele paveikiama 6N NH4OH tirpalu, pridedant dar NH4Cl  tirpalo ir   Na2O2             miltelių. Šildoma. Susidaro nuosėdos(I). Jos centrifuguojamos. Nuosėdose (I) gali būti  Fe(OH)3, MnO(OH)2  ir  Mg(OH)2 . Tirpale, likusiame atskyrus nuosėdas (tirpalas Nr.1.) bus šeštos grupės katijonai, amoniakinių kompleksų pavidale. Šiame tirpale reikėtų patikrinti   Mg2+  katijonų buvimą.

Информация о работе Анализ веществ