Các phản ứng phân tích đặc trưng của CATION nhóm III
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.43 MB, 312 trang )
Muốn thu đợc kết tủa Zn(OH)2 thì dùng acid yếu, nhng không dùng
NH4 vì tạo thành phức tan [Zn(NH3)4]2+.
+
2.2. Với NH4OH
Al3+ + 3NH4OH = Al(OH)3 + 3NH4+
Zn2+ + 4NH4OH = [Zn(NH3)4]2+ + 4H2O
2.3. Với Na2CO3 hay K2CO3
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3+ 6 NaCl + 3CO2
Riêng Zn2+ tạo thành các sản phẩm khác nhau tuỳ theo nồng độ dung dịch:
2ZnCl2 + 2Na2CO3 + H2O = Zn2(OH)2CO3 + 4NaCl + CO2
3ZnCl2 + 3Na2CO3 + H2O = Zn3(OH)2(CO3)2 + 6NaCl + CO2
2.4. Với Na2HPO4
AlCl3 + 2Na2HPO4 = AlPO4 keo trắng + 3NaCl + NaH2PO4
3ZnCl2 + 4Na2HPO4 = Zn3(PO4)2 keo trắng + 6NaCl + 2NaH2PO4
Các muối phosphat trên đều tan đợc trong kiềm và acid vô cơ.
2.5. Với H2S:
Trong môi trờng trung tính hoặc amoniac thì Al3+ tạo thành Al(OH)3 :
2NH4OH + H2S = (NH4)2S + 2H2O
2AlCl3 + 3(NH4)2S = Al2S3 + 6NH4Cl
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
Trong môi trờng trung tính hoặc kiềm yếu thì Zn2+ tạo thành ZnS :
Zn2+ + H2S = ZnS trắng vô định hình + 2H+
ZnS tan trong các acid vô cơ, nhng không tan trong CH3COOH và
NaOH.
67
Bảng 10: Tóm tắt các phản ứng đặc trng của cation nhóm III
Cation
Thuốc thử
Al3+
Zn2+
NaOH d
AlO2-
ZnO22-
Na2CO3
Al(OH)3 keo trắng
Zn2(OH)2CO3 trắng
NH4OH d
Al(OH)3 keo trắng
[Zn(NH3)4]2+ tan
Na2HPO4
AlPO4 trắng
Zn3(PO4)2 trắng
H2S trong CH3COOH
ZnS trắng
Al(OH)3 keo trắng
ZnS trắng
(NH4)2S trong môi trờng trung
tính hay kiềm yếu
Có mặt vết Cu2+, tạo
kết tủa màu tím
(NH4)2[Hg(SCN)4]
Có mặt vết Co2+, tạo
kết tủa màu lục
Kết tủa sơn đỏ
Alizarin-S
Al
O
OH
O
OH
OH
SO3Na
SO3Na
O
O
(1/3 công thức phức)
68
O
3. Sơ đồ phân tích
Sơ đồ2*: Sơ đồ lý thuyết phân tích Cation nhóm II: Ca2+, Ba2+ và nhóm III Al3+, Zn3+
Dung dịch phân tích + H2SO4 2N (từng giọt) + C2H5OH.
Đun nhẹ, ly tâm
Nớc ly tâm L1:Al3+, Zn2+ + NaOH 2N d
Tủa T1 (BaSO4, CaSO4)
Na2CO3 bão hoà lắc kỹ, đun nóng, ly
tâm. Lặp lại 3,4 lần để chuyển hết tủa
T1 thành tủa BaCO3, CaCO3
Dung dịch: AlO2-, ZnO22-, cô cạn bớt +
NH4Cl bão hòa + NH4OH đặc (vài giọt)
Tủa T3: Al (OH)3
Tìm Al3+
Nớc ly tâm L3: [Zn(NH3)4]2+
Tìm Zn2+
Tủa T3: CaCo3, BaCO3 + CH3COOH 2N
(đủ để tan hết)
Dung dịch: Ca2+, Ba2+ + K2CrO4 5%
(tới dung dịch màu vàng)
Tủa T2: BaCrO4 màu
vàng (không tan trong
NaOH 2N)
Tìm Ba2+
Nớc ly tâm L2: Ca2+
Tìm Ca2+
* Sơ đồ thực hành tơng ứng: xem sơ đồ 2, Phần 2. Thực hành phân
tích định tính.
69
bài tập (bài 5)
5.1. Hãy hoàn thành các phơng trình phản ứng sau:
1) AlCl3 + KOHd ... +....
2) Al(NO3)3 + Na2CO3 ... +....
3) ZnSO4 + NH4OHd ... +....
4) ZnCl2 + Na2S ... +....
5.2. Hãy giải thích vì sao có thể dùng hỗn hợp NH4Cl bão hòa và
NH4OH đặc để tách riêng AlO2- và ZnO22- ?
5.3. Để nhận biết sự có mặt của ion Al3+ trong dung dịch, có thể dùng
thuốc thử nào trong số các chất sau, vì sao?
1) Dung dịch NH4OH đặc
2) Dung dịch Na2S
3) Dung dịch Alizarin-S
70
Bài 6
cation nhóm IV: Fe3+, Fe2+, Bi3+, Mg2+, Mn2+
Mục tiêu
1. Trình bày và giải thích đợc phản ứng của thuốc thử nhóm với các cation nhóm IV.
2. Viết đợc một số phản ứng đặc trng của các cation nhóm IV.
3. Giải thích đợc các bớc phân tích theo sơ đồ 3.
1. Tính chất chung
Đặc tính chung của cation nhóm IV là tạo kết tủa hydroxyd không tan
trong kiềm d. Hỗn hợp Na2CO3 bão hòa và NH4OH đặc là thuốc thử nhóm
cung cấp OH- cho phản ứng:
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 nâu đỏ
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 trắng xanh
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 trắng
Bi3+ + 3OH- = Bi(OH)3
Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2
Sau khi tách riêng đợc các kết tủa hydroxyd của cation nhóm IV thì
hòa tan bằng acid rồi nhận biết từng cation bằng các phản ứng đặc trng
của chúng.
2. Các phản ứng phân tích đặc trng của cation nhóm IV
2.1. Với H2O (phản ứng thủy phân)
Các cation nhóm IV dễ phản ứng với nớc để tạo kết tủa, nên muốn
chúng tồn tại trong dung dịch thì cần duy trì pH của dung dịch thấp.
Fe3+ + H2O = Fe(OH)2+ + H+
Fe(OH)2+ + H2O = Fe(OH)2+ + H+
Bi(NO3)3 + H2O = BiONO3 trắng + 2HNO3
71
