Лабораторна робота №2. Визначення йонів лужних та лужноземельних металів „сухим” методом

ВИЗНАЧЕННЯ ЙОНІВ ЛУЖНИХ ТА ЛУЖНОЗЕМЕЛЬНИХ МЕТАЛІВ „СУХИМ” МЕТОДОМ

 

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Хімічний аналіз речовини проводять в основному двома способами: „сухим шляхом” – аналізують речовину, не розчиняючи її, і „мокрим шляхом” – спочатку аналізовану речовину розчиняють, а потім визначають її склад.

Для аналізу сухим шляхом користуються наступними методами:

- Випробують зразок на забарвлення полум’я, оскільки деякі елементи, що утворюють леткі сполуки, забарвлюють полум’я в характерний лише для них колір, наприклад, барій – в жовто-зелений, натрій – в жовтий, калій – у фіолетовий, стронцій – у червоний тощо. При цьому солі вносять у несвітне полум’я газового чи спиртового пальника на платиновій чи ніхромовій дротяній петлі, попередньо промитій в концентрованому розчині кислоти і прожареній.

- Одержують забарвлені скельця – перли – користуючись тим, що при сплавлянні незначної кількості аналізованої речовини з бурою чи амоній ортофосфатом утворюються скло видні кульки певного кольору. Наприклад, солі кобальту дають сині перли, солі хрому – зелені тощо.

- Розжарюють аналізовану речовину на вугіллі паяльною трубкою, внаслідок чого утворюються забарвлені нальоти. Наприклад, свинець дає жовтий наліт, миш’як – білий тощо.

Всі вище наведені методи аналізу „сухим шляхом” можна назвати пірохімічними. Є також відносно новий (запропонований у 1898 р. Ф.М.Флавицьким) метод розтирання. Він полягає у тому, що досліджувану суху речовину розтирають з тими чи іншими реактивами. При цьому методі використовуються реакції, що супроводжуються зміною забарвлення як аналітичним ефектом, тобто утворенням забарвлених сполук визначуваних елементів. Перевагою даного методу є те, що реакції можна виконувати з дуже незначними кількостями речовин. Тому метод розтирання можна розглядати як один з мікрометодів якісного аналізу.

Реакції „сухим шляхом” при аналізі мають допоміжне значення і використовуються зазвичай у попередніх дослідженнях або в польових умовах (наприклад, геологами).

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Які дві групи методів якісного аналізу вам відомі?

2. Яка роль відводиться дослідженням „сухим шляхом „ в якісному аналізу? Чому все-таки ці методи застосовують?

3. Перерахувати „сухі методи” якісного аналізу.

4. В чому переваги методу розтирання?

5. Описати методику пірохімічного методу забарвлення полум’я.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Алексеев В.Н. Качественный анализ. Госхимиздат, 1958 г. - §3, 13 – 14, 23 – 26.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. Ленинград: Химия, 1984 г. - §197 – 199, 209 – 211, 213.

3. Сухан В.В., Табенська Т.В. та ін. Хімія: Посібник для вступників до вузів. Київ: Либідь, 1996 р.- 17, 18.

4. Шапиро С.А., Шапиро М.А. Аналитическая химия. м.: Высшая школа, 1971 г. - §17, 28, 29, 42.

 

ВИКОНАННЯ РОБОТИ

ДОСЛІД 1. ВИЯВЛЕННЯ КАТІОНІВ ЛУЖНИХ МЕТАЛІВ ЗАБАРВЛЕННЯМ ПОЛУМ’Я

а) Виявлення катіонів Na⁺.

Аналітичну петлю – ніхромову (або платинову) дротинку – змочіть концентрованим розчином хлоридної кислоти і прожарте в прозорій частині полум’я пальника до зникнення забарвлення полум’я. Очищену дротинку занурте в розчин солі натрію і внесіть в полум’я пальника. Спостерігайте появу жовтого забарвлення полум’я, яке утримується кілька секунд.

Аналогічно проробіть дослід з сухою сіллю натрію, для чого підготовленою дротяною петлею підхопіть кілька кристалів сухої солі натрію і внесіть в полум’я пальника.

б) Виявлення катіонів К⁺.

Аналітичну петлю – ніхромову (або платинову) дротинку – змочіть концентрованим розчином хлоридної кислоти і прожарте в прозорій частині полум’я пальника до зникнення забарвлення полум’я. Очищену дротинку занурте в розчин солі калію і внесіть в полум’я пальника. Спостерігайте появу блідо-фіолетового забарвлення полум’я, яке утримується кілька секунд. Спостерігати забарвлення полум’я слід через складені дві пластинки кобальтового скла або через індигову призму.

Аналогічно проробіть дослід з сухою сіллю калію, для чого підготовленою дротяною петлею підхопіть кілька кристалів сухої солі калію і внесіть в полум’я пальника.

 

ДОСЛІД 2. ВИЯВЛЕННЯ КАТІОНІВ ЛУЖНОЗЕМЕЛЬНИХ МЕТАЛІВ ЗАБАРВЛЕННЯМ ПОЛУМ’Я

 

а) Виявлення катіонів Ва²⁺.

Очищену(див. дослід 1) ніхромову дротинку – аналітичну петлю – змочіть розчином барій хлориду і внесіть в полум’я пальника. Спостерігайте появу жовто-зеленого забарвлення.

Так само проробіть дослід з сухим барій хлоридом.

б) Виявлення катіонів Са²⁺.

Аналогічно змочіть аналітичну петлю розчином кальцій хлориду і внесіть в полум’я пальника. Спостерігайте появу цегляно-червоного забарвлення.

Так само проробіть дослід з сухим кальцій хлоридом.

в) Виявлення катіонів Sr²⁺.

Аналогічно проробіть дослід з розчином стронцій хлориду. Спостерігайте появу червоного забарвлення.

Так само виконайте дослід з сухою сіллю стронцій хлориду.

ВИСНОВОК: У висновку зазначте, якими методами виявляли катіони лужних та лужноземельних металів. Вкажіть характерне забарвлення полум’я в присутності катіонів лужних та лужноземельних металів.