Xem mẫu
- CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH
- Giới thiệu hệ thống các phân tích
định tính
• Hệ thống phân tích sunfua
– Phân tích được hầu hết các ion
– Độc hại
• Hệ thống phân tích photphat - amoniac
• Hê thống phân tích axit – bazơ
– Được sử dụng rộng rãi
– Được áp dụng trong chương này
- HỆ THỐNG PHÂN TÍCH
AXIT-BAZƠ
Sản phẩm tạo
thành sau khi tác
Thuốc thử nhóm Các cation thuộc
Nhóm
dụng với thuốc
nhóm
thử nhóm
Nhóm I HCl loãng Ag+, Pb2+, Hg22+ AgCl , PbCl2 ,
Hg2Cl2
Nhóm axit
Nhóm II H2SO4 loãng Ba2+, Ca2+, Sr2+ BaSO4, SrSO4,
(Pb2+) CaSO4, PbSO4
NaOHdư + H2O2
NhómIII Al3+, Cr3+, Zn2+,… AlO22-, CrO42-,
ZnO22-,
NH4OHdư
Nhóm IV Fe3+, Bi3+, Mn2+, Fe(OH)3, Bi(OH)3,
Mg2+ Mn(OH)2,Mg(OH)2
Nhóm bazơ
NH4OHdư Các phức amiacat
Nhóm V Cu2+, Cd2+, Hg2+,
Co2+, Ni2+ [Me(NH3)4]2+
Không có thuốc
NhómVI Na+, K+, NH4+
thử nhóm
- Phân tích định tính cation nhóm 1
• Đặc tính chung của cation nhóm 1
• Thuốc thử chung của nhóm 1
• Phân tích hệ thống cation nhóm 1
- Đặc tính chung của cation nhóm 1
• Nhóm 1 cation gồm : Ag+ ; Hg22+; Pb2+, các
nguyên tố này nằm trong các nhóm khác
nhau của hệ thống tuần hoàn. Chúng có
18 electron ở lớp ngoài cùng hoặc (18 + 2)
electron ở 2 lớp ngoài cùng, đó là nguyên
nhân tại sao chúng lại tác dụng giống
nhau đối với các ion halozenua.
- Thuốc thử chung của nhóm 1
• Các cation nhóm 1 phản ứng với HCl tạo kết tủa clorua màu trắng và HCl
được xem như là thuốc thử nhóm cho các ion nhóm 1.
AgNO3 + HCl → AgCl ↓ + HNO3
Pb(NO3)2 + 2 HCl → PbCl2 ↓ + 2 HNO3
Hg2(NO3)2 + 2 HCl → Hg2Cl2 ↓ + 2 HNO3
Các kết tủa của AgCl, Hg2Cl2 và PbCl2 có độ tan trong nước không giống
•
nhau . AgCl và Hg2Cl2 không tan trong nước nóng còn PbCl2 tan trong nước
nóng. Ta có thể lợi dụng tính chất này để tách riêng PbCl 2 ra khỏi hỗn hợp
cation nhóm 1.
Trong dung dịch NH3, kết tủa Hg2Cl2 ↓ sẽ hoá đen do tạo thành NH2HgCl
•
+ Hg
• Kết tủa AgCl không tan trong axit vô cơ loãng và dung dịch kiềm nhưng tan
trong NH3, ( NH4)2CO3, Na2S2O3 và KCN do tạo phức tan.
AgCl và PbCl2 tan được trong dung dịch HCl đậm đặc, nhất là khi đun
•
nóng. Nhưng khi pha loãng dung dịch này, kết tủa lại xu ất hiện.
Kết tủa Hg2Cl2 ↓ chỉ tan trong HNO3 đặc và nước cường thuỷ
•
- Một số thuốc thử thường dùng
Dùng thuốc thử H2SO4
Dùng thuốc thử KI hay KBr:
loãng
• Ag+ + I- = AgI ↓ vàng
• Ag+ + Br-=AgBr↓vàng nhạt
↓
Pb2+ + SO42- = PbSO4
• Hg22+ + 2I- = Hg2I2↓xanh lục
(trắng tinh thể)
• Pb2+ + 2I- = PbI2↓ vàng
Chỉ có Pb2+ kết tủa
- •Dùng thuốc thử là dung
• Dùng thuốc thử NaOH hay
dịch NH3 :
KOH :
Ag+ + OH = Ag(OH) ↓ màu 2Ag+ +2NH4OH=Ag2O↓ NH4++
+
trắng H2O,
– AgOH bị phân hủy rất nhanh:
kết tủa Ag2O tan trong thuốc
– 2AgOH = Ag2O↓ đen + H2O
thử dư
– Ag2O không tan trong kiềm dư,
nhưng dễ tan trong HNO3, Ag2O + 2NH4OH =
NH4OH và bị ánh sáng phân
2[Ag(NH4)2]OH + 3H2O
hủy thành Ag kim loại.
2Hg2(NO3)2 + 4NH3 + H2O =
Pb2+ + 2OH- Pb(OH)2 ↓ trắng
(NH2Hg2O)NH3 ↓ = 2Hg0 ↓ +
– Pb(OH)2 ↓ tan trong NaOH dư
do tạo thành plombit PbO22- 3NH4NO3
Hg22+ + 2OH- → Hg2O ↓ + H2O trong thuốc thử dư :
Pb(NO3)2 + NH4OH =
PbOHNO3 ↓ + NH-4NO3
- AgCl(s) + 2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq) + Cl-(aq)
Ag+(aq) + Cl-(aq) AgCl(s)
2Ag+(aq) + 2OH-(aq) Ag2O(s) + H2O(l)
2Ag+(aq) + 2NH3(aq) + 2H2O(l) Ag2O(s) + 2NH4+(aq) +
H2O(l)
- Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) PbCl2(s) PbCl2(s) + 2Cl-(aq) [PbCl4]2-(aq)
PbSO4(s) + 4OH-(aq) [Pb(OH)4]2-(aq) + SO42-(aq)
PbSO4(s) + 2CH3CO2-(aq) Pb(CH3CO2)2(aq) + SO42-(aq)
Pb2+(aq) + SO42-(aq) PbSO4(s)
- Hg22+(aq) + 2Cl-(aq) Hg2Cl2(s) Hg2Cl2(s) + 2NH3(aq) --> Hg(l) + HgNH2Cl(s) + NH4+(aq) + Cl-(aq)
Hg22+(aq) + 2OH-(aq) --> Hg(l) + HgO(aq) + H2O(l)
2Hg22+(aq) + 4NH3(aq) + NO3-(aq) + H2O(l)
--> 2Hg(l) + Hg2ONH2NO3(s) + 3NH4+(aq)
- Phân tích hệ thống cation nhóm 1
Dung dịch phân tích + HCl loãng; Li tâm
Kết tủa 1 + H2O đun sôi, lọc nóng Nước lọc 1
Nước lọc 2 + KI (hoặc K2CrO4) Kết tủa 2 + NH4OH
PbI2↓ vàng (hoặc PbCrO4↓ vàng)
Kết tủa đen xám Hg + Nước lọc 3 + HNO3
NH2HgCl↓
AgCl↓ trắng
- Phân tích định tính cation nhóm 2
• Đặc tính chung của cation nhóm 2
• Thuốc thử chung của nhóm
• Phân tích hệ thống cation nhóm 2
- Đặc tính chung của cation nhóm 2
Nhóm 2 cation gồm: Ca2+ , Sr2+ , Ba2+ là
những nguyên tố thuộc nhóm hai trong hệ
thống tuần hoàn, chúng có đầy đủ số
electron lớp ngoài là 8, đó là cơ sở để chúng
có những tính chất đinh tính gần giống
nhau. Hoạt tính hoá học của chúng tăng từ
Ca đến Ba. Các ion của chúng trong dung
dịch nước đều không giống nhau.
- Thuốc thử chung của nhóm
Thuốc thử của nhóm là H2SO4 loãng và
•
các muối sunfat
M2+ + H2SO4 = BaSO4 ↓ + 2H+
• Các kết tủa này không tan trong các axit
vô cơ cũng như hưu cơ
BaSO4 SrSO4 CaSO4
• S (g/L) 0,0025 0,097 2,0
• Tt 1,1.10 -10 3.10-7 2.10-4
- Dùng thuốc thử CO3 2-
BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + H2O + CO2 ↑
SrCO3 +2HNO3 = Sr(NO3)2 + H2O +CO2 ↑
CaCO3 + 2CH3COOH = Ca(CH3COO)2 + H2O
+ CO2↑
Độ tan của các kết tủa BaCO3, SrCO3 và
CaCO3 trong nước xấp xỉ như nhau (6,9 .
10-6 mol/L; Tt CaCO3 = 4,8 .10-9)
- Dùng thuốc thử CrO 2-
4
Tạo kết tủa tinh thể màu vàng BaCrO4, SrCrO4 ít tan trong nước (độ tan của
•
chúng là S (BaCrO4 ) = 1,55.10-5 mol/L; S (SrCrO4 )= 4,0.10-4mol/L).
Ba2+ + CrO42- = BaCrO4 ↓
•
Sr2+ + CrO42- = SrCrO4 ↓
•
• Nếu đun nóng dung dịch trước khi thêm thuốc thử thì sẽ thu được k ết tủa có
tinh thể lớn dễ lọc.
Ca2+ không tạo được kết tủa với K2CrO4 vì cromat canxi tan nhiều trong nước
•
(S CaCrO4 = 1,15 gmol/L)
• Ngoài ra, ta có thể sử dụng các dicromat tan làm thuốc thử thay cho các cromat
tan . Dưới tác dụng của K2Cr2O7 lên hỗn hợp các cation nhóm 2 thì kết tủa
BaCrO4 được tạo thành, Sr2+ và Ca2+ còn nằm lại trong dung dịch và không
ảnh hưởng đến việc tím Ba2+.
- Ba2+(aq) + HSO4-(aq) BaSO4(s) + H+(aq) Ba2+(aq) + CO32-(aq) BaCO3(s)
Ba2+(aq) + SO42-(aq) BaSO4(s)
Ba2+(aq) + CrO42-(aq) BaCrO4(s)
2BaCrO4(s) + 2H+(aq) 2Ba2+(aq) + Cr2O72-(aq) + H2O(l)
- Ba2+(aq) + C2O42-(aq) + H2O(l) BaC2O4.H2O(s)
nguon tai.lieu . vn