Групповой реагент, общие и фармакопейные реакции катионов III аналитической группы.

БИЛЕТ №30

1.Реакция идёт по уравнению:4NH_3(Г)+5O_2(Г)=> 4NO_(Г)+6H₂O_(ж)

Как изменится скорость реакции если увеличить давление в 2 раза?

Согласно закону действующих масс начальная скорость реакции равна:

V₁ = K ·C⁴(NH₄) · C⁵(O₂)

После увеличения давления:

V₂ = K [2C(NH₄)]⁴ · [2C(O₂)]⁵

= = 512

Ответ: в 512 раз

2.Напишите характерные реакции на ион B₄O₇^2-.

Окрашивание пламени газовой горелки сложными эфирами борной кислоты (фармакопейный тест). Борат-ионы или борная кислота образуют с этанолом C2H5OH в присутствии серной кислоты сложный этиловый эфир борной кислоты (C2H5O)3B, который окрашивает пламя в зеленый цвет. Реакцию образования сложных эфиров борной кислоты можно описать схемой:

B4O72- + 2H+ + 5H2O = 4H3BO3

H3BO3 + 3 C2H5OH = (C2H5O)3B + 3H2O.

Групповой реагент, общие и фармакопейные реакции катионов III аналитической группы.

Групповым реагентом на катионы третьей аналитической группы является раствор серной кислоты.

Реакции катиона бария Ba²⁺

1. Реакция окрашивания пламени

Летучие соли бария окрашивают пламя спиртовки или горелки в желто-зеленый цвет. Реакция является фармакопейной.

Разбавленная серная кислота H₂SO₄ и растворимые сульфаты

Выделяют даже из очень разбавленных растворов осадок сульфата бария:

BaCl₂ + H₂SO₄ = Ba₂SO₄ ↓ + 2HCl

Ba₂⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ ↓

Осадок не растворяется в кислотах и щелочах.

Карбонат аммония (NH₄)₂CO₃ или другой растворимый карбонат с солями

бария дает осадок карбоната бария:

BaCl₂ + (NH₄)₂CO₃ = BaCO₃ ↓ + 2NH₄Cl

Ba²⁺ + CO₃²⁺ = BaCO₃↓

Осадок растворим в разбавленных минеральных кислотах и в уксусной кислоте. Осаждение следует вести в слабощелочной среде, лучше в аммиачной, т.к. в кислотах он растворим.

Хромат калия K₂CrO₄ или натрия Na₂CrO₄ осаждает из нейтральных или уксусно-кислых растворов бариевой соли хромат бария желтого цвета:

BaCl₂ + K₂CrO₄ = BaCrO₄ ↓ + 2KCl

2Ba²⁺ + CrO₄^2- + H₂O = 2BaCrO₄ ↓ + 2H⁺

Выполнение реакции.

Реакцию следует проводить в слабокислой среде ацетата натрия (1 капля).

К 1 капле раствора бариевой соли добавляют 1 каплю раствора хромата калия.

Оксалат аммония (NH₄)₂C₂O₄ образует с солями бария осадок:

BaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = BaC₂O₄ ↓ + 2NH₄Cl

Ba²⁺ + C₂O₄^2- = BaC₂O₄↓

Выполнение реакции.

К 2 каплям раствора соли бария добавляют 2 капли раствора оксалата аммония.

Реакции катиона Ca²⁺

Реакция окрашивания пламени.

Летучие соли кальция окрашивают пламя спиртовки в кирпично-красный цвет. Реакция является фармакопейной.

Разбавленная серная кислота H₂SO₄ образует с ионами кальция белый осадок сульфата кальция:

CaCl₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ ↓ + 2HCl

Ca²⁺ + SO₄^2- = CaSO₄↓

Оксалата аммония (NH₄)₂C₂O₄ дает на холоде в нейтральных, уксуснокислых или слабощелочных растворах белый мелко-кристаллический осадок оксалата кальция:

CaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄ = CaC₂O₄ ↓ + 2NH₄Cl

Cа²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄↓

Это наиболее важная качественная реакция иона Cа²⁺ и является фармакопейной.

Гексацианоферрат (II) калия (желтая кровяная соль) K₄[Fe(CN)₆] с солями кальция образуют в слабощелочной среде белый кристаллический осадок, нерастворимый в уксусной кислоте:

CaCl₂ + K₂[Fe(CN)₆] + NH₄Cl = CaKNH₄[Fe(CN)₆]↓ + 3KCl

Ca²⁺ + K⁺ + NH₄⁺ + [Fe(CN)₆]^4- = CaKNH₄[Fe(CN)₆]↓

В присутствии значительных количеств иона Ba²⁺ не рекомендуется применять эту реакцию для открытия ионов Ca²⁺, т.к. ион Ba²⁺при достаточном количестве может дать осадок K₂[Fe(CN)₆]/

Микрокристаллоскопическая реакция. Разбавленная серная кислота образует с солями кальция иглообразные кристаллы CaSO₄2H₂O.