Презентация, доклад по аналитической химии на тему: Аналитическая химия. Первая аналитическая группа катионов

принципах и методах определения химического состава веществ и их структуры. Она является научной основой химического анализа.

Химический анализ - это получение опытным путем данных о составе и свойствах объектов.

Качественный анализ идентификация (обнаружение) атомов, молекул или ионов в анализируемом объекте.

взаимодействии с аналитическим реагентом образует продукт с заметными аналитическими признаками.

К аналитическим признакам реакции относятся: образование окрашенных соединений, выделение или растворение осадков, образование газов, кристаллов характерной формы, соединений, люминесцирующих в растворах, окрашивание пламени газовой горелки в соответствующий цвет.

меди Сu2+ в водных растворах, в которых они существуют в виде аквакомплексов [Cu(H2O)n]2+, при взаимодействии с аммиаком образуют растворимый комплекс [Cu(NH3)4]2+ яркого сине-голубого цвета:
[Cu(H2O)n]2+ +4NH3=[Cu(NH3)4]2+ +nH2О

взаимодействии растворов веществ с реактивом (осадителем), характеризуются цветом, растворимостью в кислотах и щелочах, солях аммиака и других растворах.

HCl + АgNO3 = АgCl I + НNO3
Образовавшийся осадок АgCl нерастворим в азотной кислоте. Данная реакция в качественном анализе используется как для определения хлорид-ионов Сl-, так и для определения катионов серебра Ag+.

обнаружения карбонат-ионов СО32-:
СaCO3+2HCl = CaCl2 + H2O + CO2t
При этом выделяется диоксид углерода CO2, появление которого можно зафиксировать по шипению пузырьков газа, изменению цвета влажной индикаторной бумаги или помутнению известковой воды - раствора Са(ОН)2.

цвета (тетраэдрические, призматические, в форме куба).

Ионы калия при реакции в нейтральных или уксуснокислых растворах с раствором гексанитрокупратом (II) натрия и свинца Na2Pb[Cu(NO2)6] образуют характерные черные кубические кристаллы К2Pb[Cu(NO2)6]:
2К+ + Na2Pb[Cu(NO2)6] = К2Pb[Cu(NO2)6] + 2Na+

продукты которых люминесцируют при облучении их ультрафиолетовым или видимым светом. При этом наблюдается окрашенное свечение раствора.
Например, при реакции катиона Li+ с 8-оксихинолином наблюдается излучение голубого цвета.

данных условиях взаимодействует целая группа компонентов. Применяемый в таких условиях реагент называется групповым. Групповые реагенты и реакции позволяют обнаружить ионы определенной аналитической группы.

Специфическая - реакция, при которой в данных условиях с реагентами взаимодействует и дает сигнал только один компонент.
Например, реакция обнаружения иона аммония NH4+ действием щелочи при нагревании, NH4+ + ОН- = NH3t + H2O

которых с реагентом взаимодействует и дает одинаковый или сходный сигнал ограниченное число компонентов (например, реакция Sb3+, Tl3+ с бриллиантовым зеленым).
Степень селективности реакции тем больше, чем меньше число ионов, с которыми реагент дает положительный эффект.

ионов не имеет значения) – дробный анализ.
Если ионы мешают определению друг друга, то используют последовательность проведения реакций (ионы из смеси выделяются целыми группами, пользуясь тем, что к действию некоторых реактивов группы ионов относятся одинаково) – систематический анализ.

Виды анализа

NH4+

Аналитические реакции катиона Li

Окрашивание пламени газовой горелки. Летучие соли лития LiNO3)окрашивают пламя газовой горелки в карминово-красный цвет.

в уксуснокислом растворе желтый кристаллический осадок натрийцинкуранилацетата
NaZn(UO2)3(CH3COO)9∙9H2O,
нерастворимый в уксусной кислоте:
Na+ + Zn[(UO2)3(CH3COO)8] + CH3COO- + 9H2O = NaZn(UO2)3(CH3COO)99H2O↓

Окрашивание пламени газовой горелки cоединениями натрия
Соли и другие соединения натрия окрашивают пламя газовой горелки в желтый цвет.

достаточно концентрированных растворах в уксуснокислой (рН≈3) или нейтральной среде образуют с растворимым в воде Na3[Сo(NO2)6] желтый кристаллический осадок гексанитрокобальтата (III) натрия и калия NaK2[Co(NO2)6]:
2K+ + Na3[Co(NO2)6 ] = NaK2[Co(NO2)6 ]↓+ 2Na+

Окрашивание пламени газовой горелки. Соли и другие соединения калия при внесении их в пламя газовой горелки окрашивают его в фиолетовый цвет.

растворах щелочей разлагаются с выделением газообразного аммиака:
NH4+ + OH = NH3↑ + H2O
Выделяющийся аммиак обнаруживают с помощью влажной универсальной индикаторной бумаги (синеет в парах аммиака).

соль

1. Открытие катион Na

Реакция окрашивания пламени горелки

Реакция с уранилацетатом

Лимонно-желтый кристаллический осадок

Дробный метод

Желтое окрашивание

индикаторная бумага краснеет

Чувствительная реакция – реактив Несслера

После подтверждения наличия катиона аммония в растворе необходимо его удалить, т.к. он мешает открытию катиона K

NH4C1 + 2K2[HgI4] + 4КОН → [NH2Hg2O]I↓ + 7KI + КС1 + ЗН2О,
NH4++ 2HgI42– + 4OH– → [NH2Hg2O]I↓ + 7I– + ЗН2О.

Упаривают раствор, затем прокаливают

реакцию среды до слабо-кислой.

Гексанитрокобальтат (III) натрия Na3[Co(NO2)6]

Чувствительная реакция с тетрафенилборатом натрия Na[B(C6H5)4]

2КС1 + Na3[Co(NO2)6] → K2Na[Co(NO2)6]↓ + 2NaCl,
2K+ + Na+ + Co(NO2)63– → K2Na[Co(NO2)6]↓.

Желтый осадок

Белый осадок