Основы качественного анализа. Характерные реакции ионов s - элементов

Цель занятия: Изучить биологическую роль S - элементов и применение их соединений в медицине. Изучить характерные реакции ионов Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺.

 

№	Катион	Реактив	Усло- вия проте-кания реакци	Наблюдения	Уравнения реакций	Локализация в организме	Применение в медицине препаратов
Реакции катионов S -элементов I группы
	Na^+	KH2SbO4
		Окрашивание пламени
	К^+	NaHC4H4O6
		Na3[Co(NO2)6]
		Окрашивание пламени
Реакции катионов S -элементов II группы
	Mg^2+	NaOH
		Na2HPO4
		(NH4)2CO3
	Ca^2+	(NH4)2CO3
		(NH4)2C2O4
		K4[Fe(CN)6]
		H2SO4
		Окрашивание пламени
	Sr^2+	(NH4)2CO3
		(NH4)2C2O4
		H2SO4
		Гипсовая вода
		Окрашивание пламени
	Ва^2+	(NH4)2CO3
		(NH4)2C2O4
		H2SO4
		K2Cr2O7
		Окрашивание пламени

 

Подпись преподавателя:

Вопросы и задачи для самостоятельной работы студентов

1. Общая характеристика свойств S - элементов на основании положения их в периодической системе и строения атома.

2. S - элементы I-ой и II-ой групп. Химические свойства их важнейших соединений: оксидов, гидроксидов, пероксидов, гидридов, солей.

3. Применение соединений S - элементов в медицине и их биологическая роль.

4. Водород. Изотопы водорода и их применение. Строение атома и молекулы. Свойства водорода. Степени окисления. Гидриды. Вода и ее физико-химические свойства. Значение воды для биосферы и жизнедеятельности организма.

5. Пероксид водорода. Окислительно-восстановительная характеристика. Реакции окисления –восстановления пероксида водорода в кислой и щелочной средах. Бактерицидные свойства пероксида водорода.

6. Аналитические реакции на ионы натрия, калия, магния, кальция, стронция, бария.

7. Произведение растворимости, условия образования и растворения осадков.

8. Произведение растворимости сульфата бария равно 1*10^-10. Вычислите растворимость этой соли в воде в моль/л.

9. Выпадет ли осадок сульфата кальция, если к 100 мл раствора хлорида кальция с молярной концентрацией 0,1 моль/л прилили 50 мл раствора серной кислоты той же концентрации. ПР CaSO₄ = 6,1*10^-5

10. ПР сульфата свинца равно 2,3 *10^-8 . Сколько литров воды потребуется для растворения 1г сульфата свинца.

11.Произведение растворимости оксалата кальция равно 2*10^-9. Найдите растворимость этой соли в моль/л.

12.Произведение растворимости сульфата свинца равно 2,3*10^-8. Вычислите концентрацию ионов свинца и сульфат ионов, растворимость соли (% по массе и моль/л)

13.Растворимость гидроксида магния при 18⁰С равна 1,7 * 10^-4 моль/л. Найдите произведение растворимости гидроксида магния при этой температуре.

 

УИРС по теме: «Основы качественного анализа. Характерные реакции ионов S - элементов»

 

1. Проделать реакции, характеризующие окислительные свойства Н₂О₂ в кислой и щелочной среде.

- KI + Н₂О₂ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + I₂ + Н₂О

- NaCrO₂ + Н₂О₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + Н₂О

2. Проделать реакции, характеризующие окислительные свойства Н₂О₂ в кислой и щелочной среде.

- AgNO₃ + Н₂О₂ + NaOH → Ag + O₂ + NaNO₃ + H₂O

- K₂Cr₂O₇ + Н₂О₂ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ +K₂SO₄ + Н₂О + O₂

 

Лабораторная работа №1

 

Характерные реакции ионов р - элементов 3-4 группы

Аналитические реакции p - катионов Sn(II), Аl³⁺, Pb²⁺

Аналитические реакции катиона олова (II)

Реакция со щелочами

Соединения олова (II) при взаимодействии со щелочами выделяют белый осадок гидроксида олова (II) Sn(ОН)₂, растворимый в избытке щелочи.

SnCl₂ + 2NaOH → Sn(OH) ₂ ¯ + 2NaCl

Sn(OH) ₂ ¯ + 2NaOH → Na₂SnО₂ + 2H₂O

Осадок Sn(ОН)₂ растворяется в кислотах.

Sn(OH) ₂ ¯ + 2HCl → SnCl₂ +2H₂O

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли олова (II) (обычно — солянокислого) и прибавляют по каплям раствор NaОН. Выпадает белый осадок Sn(ОН)₂. Осадок разливают на две пробирки. В одну добавляют избыток щелочи, в другую кислоты – осадок растворяется.

2. Реакция с солями висмута (Ш)

Олово (II) является хорошим восстановителем. Так, при взаимодействии с висмутом(Ш) в щелочной среде оно восстанавливает висмут(Ш) до металлического висмута, само окисляясь до олова(IV):

2ВiСl₃ + 3Na₂SnО₂ + 6NaОH →2Bi ¯+3Na₂SnО₃ +6NaCl + 3H₂O

Металлический висмут, выделяясь в тонкодисперсном состоянии, образует осадок черного цвета.

Методика. В пробирку вносят 3-5 капель раствора соли олова(II) и прибавляют по каплям раствор NаОН. Вначале выпадает белый осадок Sn(ОН)₂, который при дальнейшем прибавлении NаОН растворяется. К полученному щелочному раствору прибавляют 1-2 капли раствора нитрата висмута(III). При перемешивании смеси выпадает черный осадок металлического висмута.

SnCl₂ + 2NaOH → Sn(OH) ₂ ¯ + 2NaCl

Sn(OH) ₂ ¯ + 2NaOH → Na₂SnО₂ + 2H₂O

2ВiСl₃ + 3Na₂SnО₂+ 6NaОH →2Bi¯ + 3Na₂SnО₃ + 6NaCl + 3H₂O

2 Bi³⁺ +3e → Bi

3 SnO₂^2- + 2OH^- → SnO₃^2- + H₂O +2e

2Bi³⁺ + 3SnO₂^2- + 6OH^- →2Bi + 3SnO₃^2- + 3H₂O