|
Окраска растворов солей элементов третьей аналитической группы
Ион
| А13+, Zn2+
| Cr3+
| СrО42-
| Сr2О72-
| Fe3+
| Fe2+
| Mn2+
| MnO4-
| МnО42-
| Окраска раствора
| Бесцвет-ная
| Зеленая или фио-летовая
| Желтая
| Оранже-вая
| Красно-
бурая
| Бледно-
зеленая
| Бледно-розовая
| Малиново-
фиолетовая
| Зеленая
|
Катионы третьей аналитической группы образуют сульфиды, нерастворимые в воде, но растворимые в кислотах. В отличие от них сульфиды первой и второй группы растворимы в воде, а сульфиды четвертой и пятой группы катионов нерастворимы в кислотах. Поэтому в качестве группового реактива используют сульфид аммония. Другие растворимые сульфиды, так же осаждающие катионы третьей группы, не могут быть использованы как групповой реактив, так как с ними в раствор будут введены катионы первой и второй групп. Присутствие катиона аммония в ходе систематического анализа определяется до введения сульфида аммония, а в дальнейшем катион аммония легко удаляется из раствора в виде аммиака. Катионы третьей группы в зависимости от воздействия на них гидр оксида аммония в присутствии хлорида аммония подразделяют на две подгруппы:
1 подгруппа:
катионы аллюминия, хрома(III), железа (III), осаждаемые водным аммиаком в присутствии хлорида аммония.
2 подгруппа:
катионы железа(II), марганца(II), цинка не осаждаемые таким образом.
Катионы третьей группы, подобно катионам второй группы и магния, образуют труднорастворимые карбонаты и гидрофосфаты. Кроме того, они обладают способностью образовывать комплексные соединения.
Обнаружение и количественное определение катионов третьей группы связано главным образом с анализом почв, микроудобрений, растительного и животного материала, продовольственного сырья и продуктов питания (особенно детских и диетических), так как эти катионы имеют важнейшее биологическое значение.
Алюминий в больших количествах содержится в кислых подзолистых почвах, снижая урожайность многих культур. Соли алюминия применяют для очистки природных вод.
Железо содержится в тканях всех растений и животных. Оно входит в состав гемоглобина крови животных, участвует в синтезе хлорофилла зеленых растений. При недостатке железа в почве у растений развивается хлороз, т.е. отсутствие зеленой окраски из-за пониженного содержания хлорофилла. Избыток железа в почве так же вреден для растений. Многие соли железа (лактат, сульфат, глицерофосфат) применяют в ветеринарии как антианемические средства.
Марганец, цинк, хром - микроэлементы, необходимые для нормального течения обменных процессов у растений и животных. Недостаток марганца в почве способствует развитию у них различных заболеваний; в крови - приводит к возникновению „марганцевого рахита”. Нехватка цинка ведет к нарушению синтеза хлорофилла, витаминов, ауксинов у растений, витаминов и ферментов у животных и человека.
Избыток цинка в почвах, продуктах питания, сырье является токсичным для человека, животных и растений. Согласно гигиеническим нормативам качества и безопасности продовольственных продуктов и сырья предельно допускаемое содержание цинка: в мясе- 70,0 мг/кг., в молоке - 5,0 мг/кг., в яйце-50,0 мг/кг.
Реакции катионов третьей группы
Реактивы
| Катионы
| A13+
| Cr3+
| Fe3+
| Fe2+
| Mn2+
| Zn2+
| (NH4)2S в щелочной среде
| Аl(ОН)3
| Сr(ОН)3↓
| ↓Fе2S3
| ↓FeS
| ↓MnS
| ↓ZnS
| NaOH, КОН, NН4ОH
| АI(ОН)3
| Сr(ОН)3↓
| ↓Fе(ОН)3
| ↓Fе(ОН)2
| ↓Мn(OН)2
| ↓Zn(ОН)2
| NaOH, КОН
| Р-р А102-
| Р-р Cr02-
| ↓Fе(ОН)3
| ↓Fе(ОН)2
| ↓Мn(ОН)2
| р-р ZnО22-
| NH4Cl в щел. среде
| ↓Аl(ОН)3
| ↓Сr(ОН)3
| ↓Fе(ОН)3
|
|
|
| Na2HP04
| ↓AlP04
| ↓CrPО4
| ↓FePО4
| ↓Fе3(РО4)
| ↓Мn3(РО4)
| ↓Zn3(РО4)
| K4[Fe(CN)6]
|
|
| ↓Fe4[Fe(CN)6]3
| ↓Fe2[Fe(CN)6]
| ↓Мn2[Fе(CN)6]
| ↓К2Zn3[Fе(CN)6]2
| К3[Fе(СN)6]
|
|
|
| ↓Fe3[Fe(CN)6]
| ↓Мn3[Fе(CN)6]2
| Zn3[Fе(CN)6]2
| KCNS
|
|
|
| Fе(СNS)3
|
|
| Алюминон
| Красный
| Красный
| Красный
|
|
|
| (NH4)2S208
|
| Cr2072- р-р
|
|
| МnО4- р-р
|
| Дитизон
|
|
|
|
|
| Красный
| Cо(NО3)2
|
|
|
|
|
| CoZn02
| Н2О2 в щелочной среде
|
| Cr204 р-р
|
| Fе(ОН)3
|
|
| Катионы четвертой аналитической группы: Ag+, Pb2+,Hg22+
Четвертая аналитическая группа объединяет катионы серебра, свинца, и ртути(I). Общим свойством этих катионов является способность осаждаться под действием разбавленной соляной кислоты и ее солей в виде хлоридов-осадков белого цвета. Поэтому соляная кислота является групповым реактивом для катионов этой группы.
Кроме того, катионы четвертой аналитической группы образуют нерастворимые сульфиды черного цвета, которые в отличие от катионов 5 группы, не растворяются в сульфидах натрия, калия, аммония. Мало растворимы в воде также фосфаты и карбонаты катионов четвертой группы. Растворимые соли подвергаются гидролизу и их растворы имеют кислую реакцию. В окислительно-восстановительных реакция катионы четвертой группы выступают в роли окислителей и восстанавливаются до свободных металлов. В водных растворах катионы серебра, свинца и ртути (I) бесцветны.
Соединения ртути (I) содержат группировку -Нg-Hg-, в которой одна из двух связей каждого атома ртути используется на соединения с другим. Соли ртути(I) имеют строение CI-Hg - Hg-Cl или O3N-Hg - Hg-NO3. В этих соединениях на два атома ртути приходится два положительных заряда. Ртуть в этих соединениях является электрохимически одновалентной. При диссоциации этих соединений образуется сложный ион Hg22+.
Соединения катионов четвертой группы имеют важное биологическое значение. Ионы серебра обладают бактерицидным действием. Нитрат серебра применяют в медицине и ветеринарии при эрозиях, язвах, экземах, а также в офтальмологии и стоматологии. Металлическая ртуть и большинство ее соединений очень ядовиты. Наиболее токсичны для животных и человека: хлорид (сулема) и йодид ртути (II) и органические ртутные препараты, применяемые для протравливания семян: гранозан, этилмеркурхлорид, этилмеркурфосфат. Эти соединения нарушают углеводный и кальциевый обмен, функции почек, печени, эндокринных желез, центральной нервной системы вследствие блокады сульфгидрильных групп ферментов. Хлорид ртути (I) или каломель (Hg2CI2) не ядовита и используется в медицине и ветеринарии как слабительное, антисептическое и мочегонное средство.
Соединения свинца также ядовиты. К наиболее токсичным относятся нитрат, ацетат и гидроксохлорид свинца, а так же тетраэтилсвинец. Загрязнение воздуха, почвы и воды соединениями свинца происходит в результате выброса их промышленными предприятиями, выхлопными газами автотранспорта. В соответствии с санитарными нормами содержание свинца в 1 л воды не должно превышать 0.1 мг. В основных сельскохозяйственных продуктах допускается следующее содержание свинца и ртути:
Гигиенические нормативы содержания свинца и ртути в основных продовольственных продуктах, (в мг/кг)
| Мясо
| Молоко
| Яйца
| Свинец
| 0,5
| 0,1
| 0.3
| Ртуть
| 0,03
| 0,005
| 0,02
| Ацетат свинца и оксид свинца используются в медицине, ветеринарии как вяжущие и противовоспалительные средства в форме примочек, компрессов, мазей и пластырей.
Реакции катионов четвертой группы
Реактивы
| Катионы
| Ag+
| Pb2+
| Нg22+
| HCl и хлориды
| AgCl↓ - белый,
растворимый в NH4ОH
| PbC12↓- белый, растворимый в горячей воде
| Hg2C12↓ - белый,
чернеющий в NH4ОH
| KOH, NaOH
| Аg2O↓ - бурый
| Pb(OH)2↓- белый, растворимый в кислотах и избытке щелочей.
| Hg2О↓- черный
| NH40H (избыток)
| [Аg(NН3)2]+ раствор
|
| Рb(ОН)↓-белый
| (NН2Нg)NО3↓- белый + ↓Hg
| K2Cr04
| Аg2СrО4↓ кирпично- красный
| PbCr04↓ - желтый
| Hg2CrО4↓ - красный
| H2S04
| ─────
| PbS04↓ - белый
| ─────
| Na2HP04
| Аg3РО4↓ - желтый
| ─────
| ─────
| НI, (KI)
| AgI↓- желтый
| РbI2↓- желтый, растворимый в горячей воде, NaOH, избытке КI
| Hg2I2↓- грязно-зеленый,
растворимый в избытке КI
| Сu металлич.
| ─────
| ─────
| Hg↓
| | | | | | Пятая аналитическая группа катионов: Cu2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, Bi3+
Катионы пятой группы образуют нерастворимые в воде сульфиды, гидроксиды и основные соли. Гидроксид аммония, который используется как групповой реактив, образует с катионами пятой группы, ярко окрашенные основные соли, которые, кроме солей висмута, растворимы в избытке аммиака. Образующиеся при этом комплексные соли - аммиакаты, также имеют характерную окраску.
Катионы меди, кадмия и висмута, кроме того, образуют комплексные соединения с цианидами и йодидами. В реакциях окисления-восстановления катионы пятой группы ведут себя как окислители и восстанавливаются до свободных металлов.
В водных растворах почти все катионы пятой группы окрашены.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|