Лабораторная работа «Качественный анализ на различные анионы»

Лабораторная работа «Качественный анализ на различные анионы»
Цель: Научить учащихся разработать схемы качественных анализов , основанных на опытных данных о растворимости и навыках, приобретенных при выполнении лабораторной работы.Изучение растворов , содержащие следующие анионы: 0.1М раствор Na2SO4 c ионами SO42-, 0,5 М раствор карбоната натрия Na2CO3 c ионами С032-, 0,1 М раствор хлористого натрия NaCl с ионами Сl-, 0,1М раствор иодистого натрия NaI с ионами I-.
Выполнение этой работы позволяет понять , каким образом на основании множества опытных данных удается выявить определенные закономерности с целью их последующего практического применения .Применяемая методика типична для большинства способов качественного анализа.
Оборудование: пробирки, штативы для пробирок.
Реактивы:0,1М раствор нитрата бария , содержащий ионы Ва2+
0.1M раствор нитрата серебра, содержащий ионы Ag+
1M раствор азотной кислоты , содержащий ионы Н+
Приготовление реактивов: Молярная концентрация ( молярность)—это число молей растворенного вещества, содержащего в 1 литре раствора.
1.Следовательно ,для приготовления 0.1М раствора нитрата бария Ba(NO3)2 нужно взять 26.1 г Ba(NO3)2 и растворить в небольшом количестве дистиллированной воды в мерной колбе на 1 литр и долить до метки водой по нижнему мениску на уровне глаза. На 100 мл раствора взять 2.6 г.
2.Для 0.1М раствора нитрата серебра взять навеску 23.2 г и растворить аналогично вышеописанному способу. На 100 мл растворв взять 2.3 г.
3. 1.0М раствор азотной кислоты HNO3 . надо взять 63 г азотной кислоты , но так как неудобно взешивать кислоту , ее надо перевести в объем , разделив 63 г на плотность кислоты ( плотность измерить ареометром).Расчитанный обем отмерить делительной пипеткой , поместить в мерную колбу на 1 литр и довести водой до метки . Азотной кислотой можно пользоваться 1 год . Учитывая , что такой объем кислоты не нужен, то предлагаю уменьшить рассчитанный объем до 100 мл .Для этого нужно все цифры уменьшить в 10 раз.Для концнтрированной азотной кислоты 6.4 мл ее на 100 мл раствора.
6М раствор NH3(водн) ( 40 мл конц. Реагента на 100 мл раствора.
М раствор Na2SO4( 1.4 г безводного Na2SO4 на 100 мл раствора.)
0.5М раствор Na2CO3(6.2 г Na2CO3*Н2О на 100 мл раствора)
0.1 М раствор NaCl (0.6 г на 100мл раствора)
ХОД РАБОТЫ.
1.Смешать 5-10 капель каждого из исследуемых растворов отдельно с 3-5 каплями 0.1М Ba(NO3)2.записать наблюдаемые при этом результаты. В каждую из пробирок , где образовался осадок , влить 5-10 капель 1.0М раствор HNO3 и записать , какие изменения наблюдаются при этом.
2. 5-10 капель каждого исследуемого раствора смешать с 3-5 каплями 0.1 М реагента AgNO3. Записать наблюдаемые результаты. В каждую из пробирок, где образовался осадок , влить 5-10 капель 1М раствора HNO3 и записать наблюдаемые результаты.
3.Приготовить новые образцы осадков , содержащих серебро, которые получили в пункте 2. Добавить к каждому из осадков по 5-10 капель 6М водного раствора аммиака (водн)NH3 и записать результаты.
4. Добавить к 5-10 каплям каждого из растворов в отдельности 3-5 капель 1.0М раствора HNO3. И записать результаты
5.Внимательно изучите таблицу опытных данных , обращая внимание на характерные реакции .
Вопросы:
Записать в ионной форме уравнения реакций осаждения, наблюдавшихся при смешении растворов с исследуемыми анионами и раствора , содержащего ионы Ва2+.
Проделать то же самое для реакции осаждения, наблюдавшихся при выполнении опыта 2 с раствором ,содержащим ионы Ag+.
Записать уравнения реакции ,наблюдавшихся при взаимодействии осадков с 1.0М раствором азотной кислоты HNO3.
Записать уравнения реакций ,наблюдавшихся при взаимодействии осадков с ионами серебра и водного раствора аммиака , в результате которых образуется комплексный ион Ag(NH3)2+.
ОЖИДАЕМЫЕ результаты
Последовательно проводимые опыты Результаты опытов с растворами, содержащие анионы
SO42- CO32-(водн) CL-(водн) I-
Взаимодействие с Ba2+(Водн) Образуется белый осадок Образуется белый осадок __ __
Добавление Н+(водн) Осадок остается Осадок растворяется Взаимодействие с Аg+(водн) __ Образуется белый осадок Образуется белый осадок Образуется желтый осадок
Добавление Н+(водн) или
NH3( водн) __
__
Осадок растворяется
Осадок растворяется Осадок остается
Осадок растворяется Осадок остается
Осадок остается
Схема АНАЛИЗА
1.Образование осадка при взаимодействии с ионами Ba2+ указывает на присутствие в растворе аниона SO42+ или CO32-.Если полученный осадок растворяется при взаимодействии с ионами Н+, то в исследуемом растворе находятся анионы CO32-.
Если полученный осадок не растворяется при взаимодействии с ионами Н+ ,то в исследуемом растворе присутствуют анионы SO42- ( которые могут находиться там вместе с другими анионами, выпадающими в осадок при взаимодействии с Ва2+.
2.Образование осадка при взаимодействии с ионами Ag+ указывает на присутствие в растворе анионов CO32- , Cl-, I-.
Если полученный осадок не растворяется при взаимодействии с ионами Н+(водн) или с NH3 (водн) , это указывает на наличие в исследуемом растворе ионов I- (возможно с другими анионами).
Образование осадков при взаимодействии как с ионами Ag+, так с ионами Ва2+ говорит о присутствии в исследуемом растворе аниона СО32+ (возможно с другими анионами).
Если осадок , полученный при взаимодействии с ионами Ag+ , растворяется при взаимодействии с NH3(водн) ,значит в исследуемом растворе есть ионы Cl-.
3.Чтобы разделить осадок , содержащий AgCO3, Ag Cl, AgI , То надо поступить следующим образом:
А) Отфильтровать осадок и исследовать фильтрат с помощью ионов Ва2+ для обнаружения в нем ионов SO42+.
Б) Добавить к осадку NH3 (водн) и отфильтровать раствор; нерастворившийся осадок указывает на присутствие в исследуемом растворе ионов I -.
В) Добавить к фильтрату кислоту; появление осадка указывает на наличие в исследуемом растворе ионов Сl- , а выделение пузырьков – на наличие в нем ионов С032-.
Ответы на вопросы:
Ва2+(водн) + SO42- (водн) = BaSO4(ТВ)
Ва2+(водн)+ СО32-(водн)=ВаСО3(ТВ)
2.Ag+ (водн)+ СО32-(водн)=Ag2CO3(ТВ)
Ag+(водн)+ Cl-(водн)=AgCl (ТВ)
Ag+(водн)+ I-(водн)=AgI (ТВ)
3.ВаСО3(ТВ)+2H+(водн)= Ва2+(водн)+Н2О+СО2(г)
Ag2CO3(ТВ)+ 2H+(водн)=2 Ag+(водн)+Н2О+ СО2(г)
4.AgCl (ТВ)= Ag+(водн)+ Cl-(водн)
2NH3(водн)+ Ag+(водн)=Ag(NH3)2+(водн)