Obrazowo o analizie jakościowej
Anna Małkiewicz
♦
Mikołaj Skiba
2
Wyjątkowej nauczycielce Pani Małgorzacie Augustynowicz-Kłyszewskiej Za piękne trzy lata współpracy
Spis treล ci 1. Analiza grupowa kationรณw 1.1. Ag+ 1.2. Hg22+ 1.3. Pb2+ 1.4. Hg2+ 1.5. Cu2+ 1.6. Bi3+ 1.7. Sn2+ 1.8. Fe2+ 1.9. Fe3+ 1.10. Mn2+ 1.11. Cr3+ 1.12. Al3+ 1.13. Zn2+ 1.14. Cd2+ 1.15. Co2+ 1.16. Ni2+ 1.17. Ba2+ 1.18. Sr2+ 1.19. Ca2+ 1.20. Mg2+ 1.21. NH4+ 1.22. K+ 1.23. Na+
2. Analiza grupowa anionów 2.1. Clˉ 2.2. Brˉ 2.3. Iˉ 2.4. SCNˉ 2.5. CH3COOˉ 2.6. NO2ˉ 2.7. SO32ˉ 2.8. CO32ˉ 2.9. S2O32ˉ 2.10. PO43ˉ 2.11. CrO42ˉ 2.12. MnO4ˉ 2.13. SO42ˉ 3. Wskaźniki kompleksometryczne 3.1. Czerń eriochromowa T 3.2. Kalces 3.3. Mureksyd
6
ANALIZA GRUPOWA KATIONร W
Roztwรณr kompleksu niklu z amoniakiem Ni(NH3)62+
8
I
Reakcje Ag+
Ag+ + Clˉ → AgCl↓
Wytrąca się biały, serowaty osad, ciemniejący pod wpływem światła słonecznego Podczas ciemnienia: 2 AgCl → 2Ag + Cl2
2 Ag+ + 2OHˉ → Ag2O↓ + H2O
Wytrąca się brunatny osad
2Ag+ + 2NH3 + H2O → Ag2O↓ + 2NH4+
Wytrąca się brunatny osad, który w nadmiarze odczynnika roztwarza się do bezbarwnego roztworu Reakcja ta świadczy o właściwościach kompleksujących względem NH3 Ag2O + 4 NH3 + H2O → 2[Ag(NH3)2]+ + 2OHˉ
Ag+ + Iˉ → AgI↓
Wytrąca się żółty osad
9
I
Reakcje Ag+ 2Ag+ + CrO42ˉ → Ag2CrO4↓
Wytrąca się bordowy osad
Ag+ + SCNˉ → AgSCN↓
Wytrąca się biały osad
4Ag+ + [Fe(CN)6]4ˉ → Ag4[Fe(CN)6]↓
Wytrąca się brzoskwiniowy osad
3Ag+ + [Fe(CN)6]3ˉ → Ag3[Fe(CN)6]↓
Wytrąca się brzoskwiniowopomarańczowy krystaliczny osad
10
I
Reakcje Hg22+
Hg22+ + 2Clˉ → Hg2Cl2↓
Wytrąca się biały osad
Hg22+ + 2OHˉ → HgO↓ + Hg↓ + H2O
Wytrąca się czarny osad
2Hg22+ +NO3ˉ + NH3 + 3OHˉ → 2Hg↓ + [OHg2NH2]NO3↓ + 2H2O
Wytrąca się czarny osad
Hg22+ + 2Iˉ → Hg2I2↓
Wytrąca się żółtozielony osad, który rozkłada się do szarego osadu
Hg2I2 + 2Iˉ → HgI42ˉ + Hg↓
11
I
Reakcje Hg22+ Hg22+ + CO32ˉ → Hg2CO3↓
Wytrąca się biały osad
Hg22+ + 2SCNˉ → Hg2(SCN)2↓
Hg22+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Hg22+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
12
II
Reakcje Pb2+
Pb2+ + 2Clˉ → PbCl2↓
Wytrąca się biały osad
Teoretycznie przy dużym nadmiarze osad roztwarza się, dlatego Pb2+ zaliczany jest do I i II grupy analitycznej kationów PbCl2 + 2Clˉ → [PbCl4]2ˉ
Pb2+ + 2OHˉ → Pb(OH)2↓
Wytrąca się biały krystaliczny osad roztwarzający się w nadmiarze odczynnika Reakcja ta świadczy o właściwościach amfoterycznych wodorotlenku: Pb(OH)2 + 2OHˉ → [Pb(OH)4]2ˉ
Pb2+ + 2NH3 + 2H2O → Pb(OH)2↓ + 2NH4+
Wytrąca się biały drobnokrystaliczny osad
Pb2+ + SO42ˉ → PbSO4↓
Wytrąca się biały krystaliczny osad
13
II
Reakcje Pb2+ Pb2+ + 2Iˉ → PbI2↓
Wytrąca się kanarkowy osad
Pb2+ + CrO42ˉ → PbCrO4↓
Wytrąca się żółty osad
Pb2+ + CO32ˉ → PbCO3↓
Wytrąca się biały osad
Pb2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Roztwór mętnieje
14
II
Reakcje Pb2+
Pb2+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Wytrąca się żółtawy osad
15
II
Reakcje Hg2+ Hg2+ + 2OHˉ → HgO↓ + H2O
Wytrąca się żółty osad
Hg2+ + Clˉ + 2NH3 → Hg(NH2)Cl↓ + NH4+
Wytrąca się biały osad
Obecne w równaniu aniony chlorkowe pochodzą z soli – HgCl2 (chlorki mogą zostać zastąpione przez azotany(V)). Powstaje chlorek (lub azotan(V)) amidortęci(II)
Hg2+ + 2Iˉ → HgI2↓
Wytrąca się pomarańczowy (neonowy) osad, który roztwarza się w nadmiarze odczynnika do bezbarwnego roztworu HgI2 + 2Iˉ → [HgI4]2ˉ
Hg2+ + CO32ˉ → HgCO3↓
Wytrąca się żółtopomarańczowy osad
16
II
Reakcje Hg2+
2Hg2+ + [Fe(CN)6]4ˉ → Hg2[Fe(CN)6]↓
Wytrąca się pawi osad
NH4+ + 2HgI42ˉ + 4OHˉ → [O(Hg)2NH2]I↓ + 7Iˉ + 3H2O
Wytrąca się brunatnopomarańczowy osad
Powyższa reakcja z odczynnikiem Nesslera, czyli alkalicznym roztworem tetrajodortęcianu(II) jest charakterystyczna dla NH4+
3Hg2+ + 2[Fe(CN)6]3ˉ → Hg3[Fe(CN)6]2↓
17
II
Reakcje Cu2+ Cu2+ + 2OHˉ → Cu(OH)2↓
Wytrąca się niebieski galaretowaty osad, który nieznacznie roztwarza się w nadmiarze odczynnika Reakcja ta świadczy o słabych właściwościach amfoterycznych tego kationu Cu(OH)2 + 2OHˉ → [Cu(OH)4]2ˉ
Cu2+ + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2↓ + 2NH4+
Wytrąca się niebieski galaretowaty osad, który w nadmiarze odczynnika roztwarza się do klarownego, szafirowego roztworu Reakcja ta świadczy o właściwościach kompleksujących tego kationu Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OHˉ
Cu2+ + CrO42ˉ → CuCrO4↓
Wytrąca się żółtozielony osad
2Cu2+ + 4Iˉ → 2CuI↓ + I2
Wytrąca się biały osad, który w wyniku obecności jodu wygląda na jasnobrunatny
18
II
Reakcje Cu2+
2Cu2+ + [Fe(CN)6]4ˉ → Cu2[Fe(CN)6]↓
Wytrąca się czerwonobrunatny osad
Cu2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się jasnobrunatny osad
Cu2+ + SCNˉ → [Cu(SCN)]+
Powstaje klarowny jasnozielony roztwór
19
II
Reakcje Bi3+ Bi3+ + 3OHˉ → Bi(OH)3↓
Wytrąca się biały, galaretowaty osad
Bi3+ + 3NH3 + 3H2O → Bi(OH)3↓ + 3NH4+
Wytrąca się biały, galaretowaty osad
Bi3+ + 3Iˉ → BiI3↓
Wytrąca się czarny osad, który w nadmiarze odczynnika roztwarza się do żółtego, klarownego roztworu BiI3 + Iˉ → [BiI4]ˉ
2Bi3+ + CrO42ˉ + H2O → (BiO)2CrO4↓ + 4H+
Wytrąca się żółty osad
20
II
Reakcje Bi3+
2Bi3+ + 3CO32ˉ → Bi2(CO3)3↓
Wytrąca się biały osad
Bi3+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Wytrąca się białawy osad, który po chwili przybiera zieloną barwę
Bi3+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się pastelowopomarańczowy osad
21
II
Reakcje Sn2+ Sn2+ + 2OHˉ → Sn(OH)2↓
Powstaje biały osad, który roztwarza się w nadmiarze odczynnika do bezbarwnego roztworu Reakcja ta świadczy o właściwościach amfoterycznych kationu Sn(OH)2 + 2OHˉ → [Sn(OH)4]2ˉ
Sn2+ + 2NH3 + 2H2O → Sn(OH)2 + 2NH4+
Wytrąca się biały osad
Sn2+ + CO32ˉ → SnCO3↓
Wytrąca się biały, galaretowaty osad
Jony Sn2+ silnie hydrolizują, dlatego ich roztwory są zakwaszane i należy dodać duży nadmiar jonów CO32ˉ, aby wytrącić osad
3Sn2+ + 2CrO42ˉ + 16H+ → 3Sn4+ + 2Cr3+ + 8H2O
Żółty roztwór zmienia barwę na szafirową
22
II
Reakcje Sn2+
5Sn2+ + 2MnO4ˉ + 16H+ → 5Sn4+ + 2Mn2+ + 8H2O
Fioletowy roztwór odbarwia się
Sn2+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Wytrąca się biały osad
Sn2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się biały osad
23
III Reakcje Fe2+ Fe2+ + 2OHˉ → Fe(OH)2↓
Wytrąca się zielony osad
Fe2+ + 2OHˉ → Fe(OH)2↓ 2Fe(OH)2 + H2O2 → 2Fe(OH)3↓ Wytrąca się zielony osad, który po dodaniu roztworu utleniacza zmienia barwę na rdzawą
Fe2+ + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2↓ + 2NH4+
Wytrąca się zielony osad
5Fe2+ + MnO4ˉ + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Fioletowy roztwór zmienia barwę na żółtą
24
III Reakcje Fe2+ 4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O Fe3+ + 6SCNˉ → Fe(SCN)63ˉ Zielonkawy roztwór zmienia barwę na pomarańczową
W roztworze soli Fe2+ zawsze obecne są niewielkie ilości Fe3+ wchodzące w reakcję
4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4ˉ → Fe4[Fe(CN)6]3↓ Wytrąca się ciemnogranatowy osad (błękit pruski)
3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3ˉ → Fe3[Fe(CN)6]2↓
Wytrąca się ciemnogranatowy osad (błękit Turnbulla)
25
III Reakcje Fe3+ Fe3+ + 3OHˉ → Fe(OH)3↓
Wytrąca się rdzawy osad
Fe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3↓ + 3NH4+
Wytrąca się rdzawy osad
2Fe3+ + 2Iˉ → I2 + 2Fe2+
Żółtawy roztwór zmienia barwę na herbacianą
Fe3+ + 6SCNˉ → Fe(SCN)63ˉ
Żółtawy roztwór zmienia barwę na krwistoczerwoną (smocza krew)
W roztworze obecne są również kompleksy o mniejszej liczbie grup SCNˉ
26
III Reakcje Fe3+ 4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4ˉ → Fe4[Fe(CN)6]3↓
Wytrąca się ciemnogranatowy osad (błękit pruski), który teoretycznie początkowo jest biały, a pod wpływem powietrza przyjmuje właściwą barwę
Fe3+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Roztwór barwi się na brunatno
27
III Reakcje Mn2+ Mn2+ + 2OHˉ → Mn(OH)2↓
Wytrąca się cielisty osad
Mn2+ + 2OHˉ → Mn(OH)2↓ Mn(OH)2 + H2O2 → MnO(OH)2↓ + H2O Wytrąca się cielisty osad, który zmienia barwę na brunatną
Dodanie utleniacza (takiego jak nadtlenek wodoru) do Mn(OH)2 przyspiesza jego przechodzenie w brunatny uwodniony osad MnO2. Powstające pęcherzyki gazu pochodzą z rozkładu H2O2
Mn2+ + 2NH3 + 2H2O → Mn(OH)2↓ + 2NH4+
Wytrąca się cielisty osad
3Mn2+ + 2MnO4ˉ + 4OHˉ → 5MnO2↓ + 2H2O
Wytrąca się brunatny osad, zanika fioletowa barwa roztworu
28
III Reakcje Mn2+ Mn2+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Wytrąca się biały osad
Mn2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się brunatny osad
29
III Reakcje Cr3+ Cr3+ + 3OHˉ → Cr(OH)3↓
Wytrąca się szarozielony osad, który roztwarza się do zielonego roztworu w obecności nadmiaru odczynnika Cr(OH)3 + 3OHˉ → [Cr(OH)6]3ˉ
Cr3+ + 3OHˉ → Cr(OH)3↓ Cr(OH)3 + 3OHˉ → [Cr(OH)6]3ˉ 2[Cr(OH)6]3ˉ + 3H2O2 → 2CrO42ˉ + 2OHˉ + 8H2O Zielony roztwór powstały w wyniku roztworzenia szarozielonego osadu zmienia barwę na żółtą
Cr3+ + 3NH3 + 3H2O → Cr(OH)3↓ + 3NH4+
Wytrąca się szarozielony osad, który w dużym nadmiarze odczynnika może roztworzyć się do fiołkowego roztworu Cr(OH)3 + 6NH3 → Cr(NH3)63+ + 3OHˉ
Cr3+ + SCNˉ →
Szmaragdowy roztwór zmienia barwę na szarofioletową
30
III Reakcje Cr3+ Cr3+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Powstaje sosnowy roztwór
Cr3+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Powstaje jasnozielony roztwór
Cr2O72ˉ + 4H2O2 + 2H+ → 2CrO5 + 5H2O
Powstaje szafirowoniebieski roztwór
31
III Reakcje Al3+ Al3+ + 3OHˉ → Al(OH)3↓
Wytrąca się biały, galaretowaty osad, który w nadmiarze odczynnika roztwarza się do bezbarwnego roztworu Reakcja ta świadczy o właściwościach amfoterycznych wodorotlenku Al(OH)3 + OHˉ → [Al(OH)4]ˉ
Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+
Wytrąca się biały, galaretowaty osad
Al3+ + SCNˉ →
Powstaje łososiowy roztwór
Al3+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Powstaje jasnozielony roztwór
32
III Reakcje Al3+ Al3+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Powstaje jasnozielony roztwór
Al3+ + alizaryna S + NH3 →
Wytrąca się czerwony (truskawkowy) osad
Alizaryna S to sól sodowa kwasu alizarynosulfonowego, czyli sulfonowanej pochodnej alizaryny
Al3+ + aluminon + CH3COOH + NH3 →
Roztwór zmienia barwę na czerwoną
33
III Reakcje Zn2+ Zn2+ + 2OHˉ → Zn(OH)2↓
Wytrąca się biały, galaretowaty osad, który w nadmiarze odczynnika roztwarza się do bezbarwnego roztworu Reakcja ta świadczy o właściwościach amfoterycznych wodorotlenku Zn(OH)2 + 2OHˉ → [Zn(OH)4]2ˉ
Zn2+ + 2NH3 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2NH4+
Wytrąca się biały, galaretowaty osad, który w nadmiarze odczynnika roztwarza się do bezbarwnego roztworu Reakcja ta świadczy o właściwościach kompleksujących kationu wobec NH3 Zn(OH)2 + 4NH3 → Zn(NH3)42+ + 2OHˉ
3Zn2+ + 2K+ + 2[Fe(CN)6]4ˉ → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓
Wytrąca się biały osad
Zn2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się mandarynkowy osad
34
III Reakcje Zn2+ Zn2+ + ditizon + NH3 →
Roztwór barwi się na czerwono
Reakcja z ditizonem niepodważalnie potwierdza obecność Zn2+
Zn2+ + alizaryna S + NH3 →
Roztwór barwi się na fioletowo (śliwkowy)
35
III Reakcje Cd2+ Cd2+ + 2OHˉ → Cd(OH)2↓
Wytrąca się biały osad
Cd2+ + 2NH3 + 2H2O → Cd(OH)2↓ + 2NH4+
Wytrąca się biały osad, który w nadmiarze odczynnika roztwarza się do bezbarwnego roztworu Cd(OH)2 + 6NH3 → Cd(NH3)62+ + 2OHˉ
Cd2+ + CrO42ˉ → CdCrO4↓
Wytrąca się żółty osad
Cd2+ + CO32ˉ → CdCO3↓
Wytrąca się biały osad
36
III Reakcje Cd2+ 2Cd2+ + [Fe(CN)6]4ˉ → Cd2[Fe(CN)6]↓
Wytrąca się żółtawy osad
Cd2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się żółty osad
37
III Reakcje Co2+ Co2+ + OHˉ + Clˉ → Co(OH)Cl↓
Wytrąca się niebieski osad
Obecne jony chlorkowe pochodzą z soli CoCl2
Co(OH)Cl + OHˉ → Co(OH)2↓ + Clˉ
W krótkim czasie niebieski osad zmienia barwę na brudnoróżową
2Co(OH)2 + H2O2 → 2Co(OH)3↓
Brudnoróżowy osad zmienia barwę na brunatną
Co2+ + NH3 + H2O + Clˉ → Co(OH)Cl↓ + NH4+
Wytrąca się niebieski osad
38
III Reakcje Co2+ Co(OH)Cl + 6NH3 → [Co(NH3)6]2+ + OHˉ + Clˉ
Niebieski osad w nadmiarze odczynnika roztwarza się do brunatnego roztworu Reakcja ta świadczy o właściwościach kompleksujących kationu względem NH3
Co2+ + SCNˉ → Co(SCN)+ Co(SCN)+ + 3SCNˉ → [Co(SCN)4]2ˉ Powstaje bladoróżowy roztwór, który w warstwie acetonu (lub przy dużym nadmiarze anionów SCNˉ) przyjmuje barwę niebieską Jony kobaltu w stanie bezwodnym są niebieskie. W wodzie cząsteczki H2O solwatują (kompleksują) Co2+ z wytworzeniem różowych akwajonów. W acetonie ponownie można zobaczyć ich niebieską barwę
Co2+ + [Fe(CN)6]4ˉ →
Wytrąca się ciemnozielony osad
Co2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się brunatny osad
39
III Reakcje Ni2+ Ni2+ + 2OHˉ → Ni(OH)2↓
Wytrąca się bladozielony (jadeitowy) osad
Ni2+ + 2NH3 + 2H2O → Ni(OH)2↓ + 2NH4+
Wytrąca się bladozielony osad
Ni(OH)2 + 6NH3 → [Ni(NH3)6]2+ + 2OHˉ
Bladozielony osad w nadmiarze odczynnika roztwarza się do niebieskofioletowego roztworu
40
III Reakcje Ni2+ 2Ni2+ + [Fe(CN)6]4ˉ → Ni2[Fe(CN)6]↓
Wytrąca się zielony osad
Ni2+ + [Fe(CN)6]3ˉ →
Wytrąca się pomarańczowy osad
Ni2+ + dimetyloglioksym + NH3 →
Wytrąca się kłaczkowaty, różowy (malinowy) osad
41
IV Reakcje Ba2+ Ba2+ + CO32ˉ → BaCO3↓
Wytrąca się biały osad, zarówno w środowisku buforu amonowego, jak i bez niego
Ba2+ + 2OHˉ → Ba(OH)2↓
Powstające delikatne zmętnienie jest wynikiem wchłaniania CO2 z powietrza przez używany wodorotlenek i wytrącania BaCO3
Ba2+ + SO42ˉ → BaSO4↓
Wytrąca się wyrazisty, biały osad
Kation ten barwi płomień na zielono
42
IV Reakcje Sr2+ Sr2+ + CO32ˉ → SrCO3↓
Wytrąca się biały osad, w środowisku buforu amonowego mniej wyrazisty, niż bez niego
Sr2+ + 2OHˉ → Sr(OH)2↓
Powstające delikatne zmętnienie jest wynikiem wchłaniania CO2 z powietrza przez używany wodorotlenek i wytrącania SrCO3
Sr2+ + SO42ˉ → SrSO4↓
Wytrąca się biały, kłaczkowaty osad
Kation ten barwi płomień na karminowo
43
IV Reakcje Ca2+ Ca2+ + CO32ˉ → CaCO3↓
Wytrąca się biały osad, w środowisku buforu amonowego mniej wyrazisty, niż bez niego
Ca2+ + 2OHˉ → Ca(OH)2↓
Wytrąca się delikatny, biały osad
Kation ten barwi płomień na ceglastoczerwono
44
V Reakcje Mg2+ 2Mg2+ + 2OHˉ + CO32ˉ→ (MgOH)2CO3↓
Wytrąca się biały osad w postaci delikatnego zmętnienia
Reakcja ta nie zachodzi w środowisku buforu amonowego (za słabo alkaliczny roztwór)
Mg2+ + 2OHˉ → Mg(OH)2↓
Wytrąca się biały osad w postaci delikatnego zmętnienia
Mg2+ + magnezon + OHˉ →
Fioletowy roztwór odbarwia się, wytrąca się niebieski osad
45
V Reakcje NH4+ NH4+ + OHˉ → NH3↑ + H2O
Wyczuwalny jest zapach amoniaku
NH4+ + 2HgI42ˉ + 4OHˉ → [O(Hg)2NH2]I↓ + 7Iˉ + 3H2O
Wytrąca się brunatnopomarańczowy osad
Powyższa reakcja z odczynnikiem Nesslera, czyli alkalicznym roztworem tetrajodortęcianu(II), jest charakterystyczna dla NH4+
46
V Reakcje K+ 2K+ + Na+ + Co(NO2)63ˉ → K2Na[Co(NO2)6]↓
Wytrąca się żółty, krystaliczny osad
Osad widoczny jest na dnie probówki. Reakcja przebiega w środowisku kwasu octowego
Kation ten barwi płomień na fiołkowo
47
V Reakcje Na+ Kation ten barwi płomień na żółtopomarańczowo
48
ANALIZA GRUPOWA ANIONร W
Roztwรณr K2CrO4
49
50
I
Reakcje Clˉ
Clˉ + Ag+ → AgCl↓
Wytrąca się biały, serowaty osad ciemniejący pod wpływem światła słonecznego (następuje rozkład fotochemiczny): 2AgCl → 2Ag + Cl2 Osad ten roztwarza się do bezbarwnego roztworu po dodaniu S2O32ˉ: AgCl + 2S2O32ˉ→ [Ag(S2O3)2]3ˉ + Clˉ
10Clˉ + 2MnO4ˉ + 16H+ → 2Mn2+ + 5Cl2↑ + 8H2O
Praktycznie niewykrywalne właściwości redukujące wobec MnO4ˉ w środowisku kwasowym
51
I
Reakcje Brˉ Brˉ + Ag+ → AgBr↓
Wytrąca się żółtawy osad, który po czasie szarzeje
2AgBr → 2Ag + Br2
10Brˉ + 2MnO4ˉ + 16H+ → 5Br2 + 2Mn2+ + 8H2O
Fioletowy roztwór zmienia zabarwienie na żółte
52
I
Reakcje Iˉ
Iˉ + Ag+ → AgI↓
Wytrąca się żółty, serowaty osad, który po czasie szarzeje
2AgI → 2Ag + I2
10Iˉ + 2MnO4ˉ + 16H+ → 5I2 + 2Mn2+ + 8H2O
Fioletowy roztwór zmienia zabarwienie na herbaciane
6Iˉ + Cr2O72ˉ + 14H+ → 3I2 + 2Cr3+ +7 H2O
Wytrąca się czarny osad, roztwór przyjmuje brunatne zabarwienie
53
I
Reakcje SCNˉ SCNˉ + Ag+ → AgSCN↓
Wytrąca się biały osad, nierozpuszczalny w mocnych kwasach
10SCNˉ + 14MnO4ˉ + 32H+ → 5(CN)2↑ + 14Mn2+ + 10SO42ˉ + 16H2O
Fioletowy roztwór odbarwia się, wyczuwalny jest zapach gorzkich migdałów
54
II
Reakcje CH3COOˉ
CH3COOˉ + H+ → CH3COOH
Wyczuwalny jest zapach octu
CH3COOˉ + Ag+ → CH3COOAg↓
Wytrąca się (lub nie) biały osad w postaci delikatnego zmętnienia, który roztwarza się w mocnych kwasach
CH3COOˉ + Fe3+ →
Roztwór przyjmuje miodową barwę
55
II
Reakcje NO2ˉ 2NO2ˉ + 2H+ → NO↑ + NO2↑ + H2O
Wyczuwalny jest charakterystyczny zapach chloru
NO2ˉ + Ag+ → AgNO2↓
Wytrąca się biały osad rozpuszczalny w mocnych kwasach
5NO2ˉ + 2MnO4ˉ + 6H+ → 5NO3ˉ + 2Mn2+ + 3H2O
Fioletowy roztwór odbarwia się
NO2ˉ + Fe3+ →
Powstaje miodowy roztwór
56
III Reakcje SO32ˉ SO32ˉ + 2H+ → SO2↑ + H2O
Wyczuwalny jest charakterystyczny, duszący zapach
SO32ˉ + 2Ag+ → Ag2SO3↓
Wytrąca się biały osad, obserwowalny jako delikatne zmętnienie; roztwarza się on w mocnych kwasach do bezbarwnego roztworu
SO32ˉ + Ba2+ → BaSO3↓
Wytrąca się biały osad częściowo roztwarzający się w mocnych kwasach do bezbarwnego roztworu, przy czym wyczuwalny jest charakterystyczny duszący zapach BaSO3 + 2H+ → SO2↑ + Ba2+ + H2O
57
III Reakcje CO32ˉ CO32ˉ + 2H+ → CO2↑ + H2O
Widoczne są pęcherzyki uciekającego bezbarwnego i bezwonnego gazu
CO32ˉ + 2Ag+ → Ag2CO3↓
Wytrąca się biały osad rozpuszczalny w mocnych kwasach z wydzieleniem bezbarwnego i bezwonnego gazu widocznego jako wydzielające się pęcherzyki Ag2CO3 + 2H+ → CO2↑ + 2Ag+ + H2O
CO32ˉ + Ba2+ → BaCO3↓
Wytrąca się biały osad rozpuszczalny w mocnych kwasach z wydzieleniem bezbarwnego i bezwonnego gazu widocznego jako wydzielające się pęcherzyki BaCO3 + 2H+ → CO2↑ + Ba2+ + H2O
58
III Reakcje S2O32ˉ S2O32ˉ + 2H+ → SO2↑ + S↓ + H2O
Po chwili wytrąca się żółtawy osad, wyczuwalny jest charakterystyczny, duszący zapach
S2O32ˉ + 2Ag+ → Ag2S2O3↓ Ag2S2O3 + H2O → Ag2S↓ + 2H+ + SO42ˉ Wytrąca się biały osad, który żółcieje, a następnie czernieje; częściowo rozpuszcza się w mocnych kwasach
S2O32ˉ + Ba2+ → BaS2O3↓
Wytrąca się biały osad, rozpuszczalny w mocnych kwasach
S2O32ˉ + MnO4ˉ → siarczany, ditioniany, czterotioniany
59
IV Reakcje PO43ˉ PO43ˉ + 3Ag+ → Ag3PO4↓
Wytrąca się żółty osad rozpuszczalny w mocnych kwasach
2PO43ˉ + 3Ba2+ → Ba3(PO4)2↓
Wytrąca się biały osad rozpuszczalny w mocnych kwasach
H3PO4 + 3NH4+ + 12MoO42ˉ + 21H+ → (NH4)3H4[P(Mo2O7)6]↓ + + 10H2O Wytrąca się żółty osad
60
IV Reakcje CrO42ˉ CrO42ˉ + 2Ag+ → Ag2CrO4↓
Roztwór odbarwia się, wytrąca się bordowy osad roztwarzający się w mocnych kwasach do żółtego roztworu
CrO42ˉ + Ba2+ → BaCrO4↓
Roztwór odbarwia się, wytrąca się żółty osad roztwarzający się w mocnych kwasach do żółtego roztworu
2CrO42ˉ + 2H+ → Cr2O72ˉ + H2O
Pod wpływem stężonych, mocnych kwasów roztwór jedynie lekko ciemnieje, nie przybiera pomarańczowej barwy
2CrO42ˉ + 6Iˉ + 16H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 8H2O
Roztwór przyjmuje barwę zielono-herbacianą, może wytrącać się brunatny osad
61
V Reakcje MnO4ˉ 2MnO4ˉ + 10Iˉ + 16H+ → 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O
Fioletowy roztwór zmienia barwę na herbacianą
62
VI Reakcje SO42ˉ SO42ˉ + Ba2+ →BaSO4↓
Wytrąca się wyrazisty, biały osad
63
WSKAŹNIKI KOMPLEKSOMETRYCZNE
1,10-fenantrolina tworzy z jonami żelaza(II) piękny, krwistoczerwony związek kompleksowy – ferroinę
64
65
Czerń eriochromowa T
Czerń eriochromowa T w postaci nieskompleksowanej w środowisku buforu amonowego Wskaźnik ten jest bardzo czuły, dlatego żeby zobaczyć jego podstawową barwę, dobrze jest dodać EDTA
Czerń eriochromowa T w postaci skompleksowanej z kationami metali w środowisku buforu amonowego
66
Kalces
Kalces w postaci nieskompleksowanej w środowisku NaOH
Wskaźnik ten jest bardzo czuły, dlatego żeby zobaczyć jego podstawową barwę, dobrze jest dodać EDTA
Kalces w postaci skompleksowanej z kationami metali w środowisku NaOH
67
Mureksyd
Mureksyd w postaci nieskompleksowanej w środowisku NaOH
Wskaźnik ten jest bardzo czuły, dlatego żeby zobaczyć jego podstawową barwę, dobrze jest dodać EDTA
Mureksyd w postaci skompleksowanej z kationami metali w środowisku NaOH
68
Podziękowania Tę książeczkę dedykujemy naszej nauczycielce nie bez powodu. Chcielibyśmy jej podziękować za poświęcony nam czas, entuzjazm, z jakim dzieliła się z nami swoją wiedzą, cierpliwość do naszych niekończących się pytań i mnóstwo serca, które nam okazywała, będąc jednocześnie nauczycielem i opiekunem. Mimo że skończyliśmy już liceum, będziemy często wspominać spędzony wspólnie czas. A było go naprawdę mnóstwo – lekcje, laborki, kółka olimpijskie, konkursy... Jednak tym, co szczególnie zapadło nam w pamięć, były kameralne chwile na zapleczu podczas pracy jako laboranci. Mamy nadzieję, że Obrazowo o analizie jakościowej przysłuży się kolejnym młodym chemikom, i że udało nam się uchwycić doświadczalny charakter chemii, który przybliżyła nam pani Augustynowicz. Kto wie, może gdy kiedyś weźmie naszą książeczkę do ręki, powrócą do niej wspomnienia o nas.
Na zdjęciu roztwory w dwóch kolejnych kolorach Olimpiady Chemicznej. Czerwony, którego zabarwienie pochodzi od ferroiny, przypomina nam o 64. edycji, a niebieski, zawierający amoniakalny kompleks niklu, reprezentuje 65. Oba znajdują się w retortach – nieużywanych już dziś szklanych naczyniach, w których kiedyś przeprowadzano destylację. Współcześnie retorta jest symbolem chemików i znajduje się w logo Olimpiady.
69
Wydanie II poprawione Toruń 2019 Miejsce powstania Zespół Szkół Uniwersytetu Mikołaja Kopernika Gimnazjum i Liceum Akademickie ul. Szosa Chełmińska 83 87-100 Toruń Kontakt W przypadku znalezienia błędów w publikacji, autorzy zachęcają do kontaktu na adres e-mail ksiazeczka2019@gmail.com
70
Czerń eriochromowa T
71