Методическое указание

к практическим занятиям для студентов фармацевтического факультета специальности „Фармация”

 

ЗАНЯТИЕ № 10 (практическое - 6 часов)

ТЕМА: Контрольная экспериментальная задача „Анализ смеси сухих солей”.

ЦЕЛЬ: Научиться проводить анализ смеси сухих солей. Обобщить и систематизировать взаимное влияние реакций комплексообразования и реакций окисления-восстановления.

         

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ СТУДЕНТОВ

Данная экспериментальная работа направлена на обобщение и систематизацию знаний о характерных реакциях катионов и анионов, применение систематического и дробного методов анализа смеси ионов. Задачей выполняемой работы является усовершенствование практических навыков при анализе веществ. В отдельных случаях анализа лекарственных средств есть необходимость обнаружения ряда ионов (катионов и анионов) в смеси, например, сухая микстура от кашля для детей содержит одновременно соли: аммоний хлорид, Натрий бензоат, Натрий гидрокарбонат. Для подтверждения тождественности этого препарата следует выполнить характерные реакции на ионы аммония, Натрия, хлорида, бензоата и гидрокарбоната.

Контрольная экспериментальная работа является завершающим этапом изучения качественного анализа, а потому систематизирует и обобщает приобретенные прежде знания и закрепляет практические навыки из качественного анализа.

Окислительно-восстановительные реакции и реакции комплексообразования нашли широкое применение в анализе лекарственных средств: как реакции тождественности препаратов; как реакции, которые лежат в основе количественного определения методами титриметрии, фотоколориметрии, спектрофотометрии, флуориметрии, потенциометрии, полярографии, электрогравиметрии, кулонометрии, вольтамперометрии. Как видим, знание теоретических основ этих процессов является основой многочисленных методов анализа. Обобщение и систематизация знаний закономерностей протекания окислительно-восстановительных реакций и реакций комплексообразования является ручательством дальнейшего успешного усвоения фармакопейных методов анализа лекарственных средств.

 

ПРОГРАММА САМОПОДГОТОВКИ

1.                Ход анализа смесей сухих солей:

а) предварительные испытания;

б) выбор растворителя и растворение смеси;

в) анализ полученного раствора и нерастворимого твердого остатка.

2.     Общие и характерные реакции анионов І, ІІ и ІІІ аналитических групп, особые случаи анализа смесей.

3.     Реакции испытания на чистоту и предельное содержание примесей (хлоридов, сульфатов, тяжелых металлов; солей аммония, Кальция, Ферума, Цинка; соединений Арсена).

4.     Строение и классификация комплексных соединений. Дентатность лигандов. Хелаты, внутрикомплексные соединения.

5.     Равновесия в растворах комплексных соединений: общие и ступенчатые константы. Количественная характеристика комплексных соединений: константа стойкости, нестойкости.

6.     Термодинамическая, реальная и условная константы стойкости и нестойкости и связь между ними. Анализ стойкости комплексных соединений, определение возможности применения некоторых комплексообразовательных реакций в количественном анализе.

7.     Термодинамическая и кинетическая стойкость комплексных соединений. Факторы влияния на стойкость комплексных соединений, примеры.

8.     Влияние протолитических реакций на равновесие комплексообразования. Показать на примерах.

9.     Влияние комплексообразования на растворимость труднорастворимых электролитов. Примеры применения реакций комплексообразования для растворения осадков с целью разделения ионов.

10.            Применение неорганических комплексов (аммиакаты, ацидокомплексы, изо- и гетерополикислоты, полисульфиды) в химическом анализе.

11.            Комплексообразовательные органические реагенты (бриллиантовый зеленый, метиловый фиолетовый, родамин В, кристаллический фиолетовый, дитизон, арсеназо ІІІ, пиридилл-азо-нафтол (ПАН), пиридилл-азо-резорцин (ПАР), Натрий диэтилдитиокарбамат (Na ДЭДТК), 8-оксихинолин).

12.            Реакции окисления-восстановления, их классификация. Уравнение Нернста. Электродвижущая сила реакции.

13.                                     Стандартные и реальные электродные потенциалы, их определение и расчет для окислительно-восстановительных пар с разным агрегатным состоянием окисленной и восстановленной форм.

14.            Оборотность и направление протекания окислительно-восстановительных реакций,  константа равновесия. Определение глубины протекания окислительно-восстановительных реакций и возможности их применения в количественном анализе.

15.            Факторы, которые влияют на величину потенциалов окислительно-восстановительных пар (рН, концентрация ионов, температура, протекание конкурирующих реакций).

16.            Скорость окислительно-восстановительных реакций и способы ее повышения.

17.            Наиболее важные окислители (Калий перманганат, нитратная кислота, Калий дихромат, аммоний персульфат, Гидроген пероксид) и восстановители (Натрий сульфит, тиосульфат, оксалат), которые применяются в анализе и их стойкость. Привести примеры применения окислителей и восстановителей в качественном анализе катионов и анионов.

18.            Влияние реакций осаждения на значение окислительно-восстановительного потенциала пары. Примеры.

19.            Влияние реакций комплексообразования на значение окислительно-восстановительного потенциала пары. Примеры.

20.            Влияние протолитических реакций на значение окислительно-восстановительного потенциала пары. В каких случаях рН практически не влияет на значение окислительно-восстановительного потенциала пары, а когда влияние его очень значительно?

21.            Примеры применения окислительно-восстановительных реакций в качественном анализе катионов и анионов.

 

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ И СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ

 


1. Предложить ход анализа смеси солей:

а) Na2SO3, K2S;

б) Bi(NO3)3, NaNO2;

в) ZnSO4, BaCl2;

г) Al2(SO4)3, Na2S2O3;

д) HgCl2, K3PO4;

е) (NH43AsО4, FeCl3;

є) Pb(NO3)2, KSCN;

ж) KI, CaCl2;

з) CoSO4, FeCl2;

и) MgCO3, NiCl2;

и) AgNO3, NaNO2;

к) CuCl2, SrSO4;

л) CdSO4, Hg2(NO3)2;

г) CH3COONa, KBr;

н) Cr2(SO4)3, MnCl2.


 

 

 


1. Реакциями отличия карбонат- и гидрогенкарбонат-ионов являются реакции с:

A. Магний карбонатом, метиловым оранжевым.

B.  Барий нитратом, минеральными кислотами.

C.  Минеральными кислотами, фенолфталеином.

D.  Фенолфталеином, магний сульфатом.

E.  Метиловым красным, барий нитратом.

2. Согласно фармакопейной реакции, если в исследуемом растворе присутствуют фосфат-ионы ... образуется ... осадок с аммоний молибдатом.

A. PO43-, белый кристаллический.

B.  НPO42-, синий аморфный.

C.  НPO42-, желтый аморфный.

D.   Н2PO4-, бледно-желтый кристаллический.

E.   PO43-, желтый кристаллический.

3. Для идентификации йодид-ионов в исследуемом образце КІ проводят фармакопейную реакцию с:

A. Натрий карбонатом.

B.  Калий дихроматом.

C.  Барий нитратом.

D.  Плюмбум нитратом.

E.  Меркурий (ІІ) нитратом.

4. Соли феруму (ІІІ) с тиоцианат - ионами ... образуют:

A. NO2-, раствор желтого цвета.

B.  S2-, осадок черного цвета.

C.  CN-, осадок красного цвета.

D.  SCN-, раствор розового или красного цвета.

E.  CNO-, раствор розового цвета.

5. ГФУ предлагает обнаружение ацетат-ионов по реакции с лантан (ІІІ) нитратом, формула которого...:

A.  Li(NO3)3.

B.   Lu(NO3)3.

C.   La(NO2)3.

D.   La(NO3)3.

E.   Lu(NO2)2.

6. Салицилат-ионы ГФУ предлагает обнаруживать  с помощью ферум (ІІІ) хлорида, формула которого ... в кислой среде за возникновением ... окраски.

A.  FeCl3, фиолетовой.

B.   Fe2Cl3, желто         й.

C.   FeCl, фиолетовой.

D.   FeCl3, красной.

E.   FeCl3, желтой.

7. При общей оценке на допустимое содержание примесей Арсена, Селена и Теллура проводят испытание с ... …....

A.  Натрий сульфидом.

B.   Гипофосфитным реактивом.

C.   Молибденовой жидкостью.

D.   Аммоний молибдатом.

E.   Калий йодидом.

8. Испытание на предельное содержание солей тяжелых металлов проводят в .. среде с .. .

A.  Слабо щелочной, реактивом тиоацетамидом.

B.   Слабо кислой, калий йодида.

C.   Слабо щелочной, калий йодида.

D. Слабо щелочной, кислотой сульфосалициловой.

E.   Слабо кислой, реактивом тиоацетамида.


 

1.  Рассчитайте равновесные концентрации ионов арґентума и тиосульфат-ионов в растворе соли калий тиосульфатоаргената (І) с концентрацией 0,2 моль/л.

2.     Рассчитайте равновесную концентрацию ионов кадмия в растворе калий тетрацианокадмиата (ІІ) с концентрацией 0,1 моль/л в присутствии 0,5 моль/л калий цианида.

3.     Рассчитайте равновесную концентрацию ионов алюминия в 1 моль/л водном растворе калий гексагидроксоалюмината при рН раствора 12,0.

4.     Рассчитайте как изменится равновесная концентрация ионов цинка в 1,0 моль/л растворе натрий тетрагидроксоцинката при изменении рН раствора с 10,0 до 12,0.

5.     Рассчитайте ступенчатые константы стойкости и нестойкости для процесса комплексообразования ионов кадмия (ІІ) с аммиаком.

6.     Определить, в каком направлении пройдет реакция между Fe3+ и : а) Калий йодидом; б) Калий бромидом; в) Калий хлоридом.

7.     Рассчитайте термодинамическую константу равновесия реакций между: а) Fe3+ и І-; б) Fe2+ и МnО4-; в) Cr2O72- и Fe2+.

8.     Рассчитайте реальную константу равновесия реакции между ионами Fe3+ i Sn2+ в 1 моль/л растворе хлоридной кислоты, если реальные потенциалы, измеренные в 1 моль/л растворе хлоридной кислоты, равны: Е0, р (Fe3+/Fe2+) = 0,700 В,  Е0, р (SnIV/SnII) = 0,14 В.

9.     Рассчитать стандартный потенциал полуреакции AgІ + 1e Û Ag + I, исходя из E° полуреакции Ag+ + e Û Ag.

10.           Рассчитать стандартный потенциал полуреакции HgS + 2e Û Hg↓ + S2-, исходя из E° полуреакции Hg2+ + 2e Û Hg↓.

11.           Рассчитать стандартный потенциал полуреакции Al3+ + 3e Û Al, исходя из величины стандартного потенциала полуреакции AlF63– + 3e Û Al + 6F.

12.           Рассчитать стандартный потенциал полуреакции Al(OH)4 + 3e Û Al + 4OH, исходя из величины стандартного потенциала полуреакции Al3+ + 3e Û Al.

13.           Рассчитать формальный потенциал полуреакции Ag(CN)43- + e Û Ag + 4CN в растворе Калий цианида с концентрацией 2 моль/л.

14.           Рассчитать формальный потенциал полуреакции Н2О2 + 2Н3О+ + 2e Û2О при  рН = 2; 5; 10.

15.           Рассчитать формальный потенциал полуреакции Cr2O72- + 14H3O+ + 6e Û 2Cr3+ + 21H2O при рН = 1; 7; 13.

 

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ТЕСТЫ И СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ

Тесты:  1. D, 2. E, 3. B, 4. D, 5. D, 6. A, 7. B, 8. E.

Задачи: 1.  , 2. , 3. , 4. , 5. , 6. , 7. , 8. , 9. , 10. , 11. , 12. , 13. , 14. , 15. .

 

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Основные:   1. Государственная Фармакопея Украины, 2001. - С. 75-93.

2. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). Кн.1. - М.: Высш. Шк. - 2001. - С. 146-232, 501-514.

3. Пономарев В.Д. Аналитическая химия. Кн. 1. - Г.: Высш. Шк. - 1982. - С. 63-109, 149-271.

Дополнительные: 1. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Т.1 - М.: Химия, 1976. - С. 13-69, 77-83.

2. Основы аналитической химии / Под ред. Ю.А. Золотова, Кн. 1. - М.: Высш. шк. - 2002. - С. 138-191.

3. Шемякин Ф.М., Карпов А.Н., Брусенцов А.Н. Аналитическая   химия. - М.: Высшая школа, 1965. - С.171 - 305.

4. Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. - М.: Химия. - 1972. - С. 550-567.

5. Дорохова Э.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической химии. - М.: Мир, 2001. - С. 44-58, 70-88.

 

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Перед началом анализа изучают характерные свойства исследуемого вещества: цвет, запах, агрегатное состояние, структуру (кристаллическая, аморфная).

За окраской анализируемого образца иногда можно высказывать догадку о наличии или отсутствии в нем тех или других катионов. Если, например, объект является прозрачной или белой массой, то это указывает на отсутствие в нем значительных количеств окрашенных катионов и анионов – Cr3+ (сине-зеленый, иногда фиолетовый), Mn2+ (светло-розовый), Fe3+ (желто-бурый), Co2+ (розовый), Ni2+ (зеленый), Cu2+ (голубой или голубой со изумрудно-зеленым оттенком), CrО42- (желтый), Cr2O72- (оранжевый), Mn­О- (фиолетово-черный). Если образец вещества имеет окраску, то можно предположить, что присутствуют отдельные из перечисленных ионов. При наличии нескольких окрашенных ионов в исследуемом объекте, его окраска будет промежуточной между окрасками индивидуальных ионов.

Если анализируемое вещество представляет собой однородное вещество, легко растворимо в воде, то его непосредственно растворяют в воде.

Если исследуемое вещество твердое, то ее старательно измельчают, так как в таком виде оно лучше растворяется. Кроме того, измельчение очень важно, когда анализ выполняют полумикрометодом, при котором исследованию подвергается очень небольшое количество вещества. Образцы металлов или сплавов используют в виде стружки.

Если же анализируемый твердый объект является неоднородным и нелегко растворяется в воде, то его растирают, измельчая в ступке (агатовой, яшмовой, фарфоровой), до получения однородной массы, которая состоит из мелких частичек.

Полученный порошок тщательно перемешивают (для достижения максимально возможной однородности всей массы) и отбирают среднюю пробу методом квартования.

Средняя проба – это небольшая представительная часть вещества, состав и свойства которой тождественны составу и свойствам всей массы анализируемого вещества.

Масса пробы аналитической навески определяется природой анализируемого объекта и выбранным методом анализа.

Подготавливая вещество к анализу, его разделяют на четыре части: одна используется для анализа на катионы, вторая - для предварительных испытаний, третья – для анализа анионы, четвертая - как резервная, необходимая для проверки результатов анализа.

Количество измельченного вещества для анализа должно быть не очень большое, так как аппаратура и техника полумикрометода требуют небольшого количества вещества и раствора. Очень уменьшать его также не следует, так как некоторые катионы можно не обнаружить. Берут преимущественно 0.02-0.03 г вещества, растворяя его получают объем раствора около 1 мл (процесс переведения в раствор описан ниже). Если предполагается обнаружение примесей, то берут больше вещества. Раствор для обнаружения анионов целесообразно готовить с некоторым запасом (2-3 мл).

 

І. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Перед систематическим ходом анализа целесообразно с отдельными порциями вещества провести ряд предварительных испытаний. Они необходимы при выборе рационального способа переведения вещества в раствор и облегчают анализ. Если анализируют раствор, то часть его испаряют до сухого состояния, и для предварительных испытаний берут отдельные порции сухого остатка. Для обнаружения катионов проводят такие испытания:

А. Окраска пламени. Очищенной платиновой или нихромовой проволочкой набирают немного исследуемого вещества, вносят его в верхнюю часть пламени горелки и наблюдают его окраску. Если окраска не изменяется, то пробу на проволоке смачивают хлоридной кислотой и повторяют опыт. За окраской пламени можно предположить наличие того или другого катиона в анализируемом объекте: желтая – катионы Na+, фиолетовая – K+, кирпично-красная – Ca2+, карминово-красная - Li+, Sr2+, желто-зеленая – Ва2+, зеленая – Бор, Cu2+, Bi3+, бледно-голубая и синяя – Pb2+, SnII,IV, AsIII,V, SbIII,V. На основе такого опыта нельзя сделать окончательных выводов, так как окраска пламени от одного элемента может маскироваться другим; кроме того, образец даже при обработке хлоридной кислотой не всегда образует летучие хлориды, которые окрашивают пламя.

Б. Окраска перлов буры Na2B4O7×10H2O или фосфата NaNH4HPO4. Платиновую или нихромовую проволочку раскаляют в пламени горелки, погружают в порошок буры или указанного фосфата и снова вносят у пламя, пока на конце проволочки не образуется прозрачный шарик. Нагретые перлы вносят в порошок пробы и прожаривают сначала в верхней части пламени, а потом в нижней. После охлаждения перла наблюдают его окраску. В верхней (окислительной) части пламени в присутствии Кобальта и Купруму перлы окрашиваются в синий цвет, Хрома - в зеленый, Никола - в красно-бурый, Ферума - в желто-бурый. В нижней (восстановительной) части пламени перлы окрашиваются так: Купрум - в красно-бурый, Хром - в зеленый, Ферум - в зеленый, Никол - в серый, Кобальт - сине-голубой. При одновременном присутствии в анализируемом образце нескольких катионов, которые образуют окрашенные перлы, общий цвет перла выходит смешанным, промежуточным между цветами перлов отдельных катионов, который мешает одновременному обнаружению какого-то катиона.

 

ІІ. РАСТВОРЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Записав в журнал результаты наблюдений и предварительных испытаний, приступают к анализу. Анализ целесообразно начинать из обнаружения катионов, так как наличие некоторых из них свидетельствует об отсутствии ряда анионов. Перед анализом вещество переводят в раствор.

1. Исследуемое вещество твердое – смесь солей, оксидов (гидроксидов). В отдельных опытах с небольшими порциями вещества, выбирают растворитель, растворяют анализируемое вещество и анализируют на катионы.

Подбор растворителя начинают из испытания на растворимость вещества в воде. Если оно в воде не растворяется, (или растворяется частично), то исследуют на растворимость в HCl, HNO3 и их смесях. Вещества, которые не растворяются в кислотах, переводят в раствор, как это описано ниже.

а. Переведение в раствор и анализ веществ, растворимых в воде. Небольшое количество (размера приблизительно спичечной головки) вещества обрабатывают при перемешивании в конической пробирке с 15-20 каплями дистиллированной воды. Если нужно, то смесь нагревают на водяной бане на протяжении нескольких минут. Если полного растворения нет, то испытывают, есть ли частичное растворение. Для этого отделяют остаток с помощью центрифугирования, и несколько капель прозрачного раствора испаряют до сухого состояния на предметном стекле. Появление налета свидетельствует о частичной растворимости вещества в воде. В случае полного растворения готовят раствор 20-30 мг вещества в 1,0-1,5 мл воды и анализируют его на катионы. Даже при частичной растворимости в воде целесообразно таким способом перевести в раствор все растворимые составные части и анализировать раствор отдельно от нерастворимого остатка. Определяют окраску и pН (рН раствора определяют с помощью универсальной индикаторной бумаги). Окраска раствора свидетельствует о наличии ионов Cu2+, Co2+, Ni2+, Fe3+, Cr3+, CrО42–, Cr2O72–, MnО4. Низкое значение pН может быть обусловленно присутствием в растворе свободных кислот или солей Бисмута, Меркурия, Титана и Ферума. Если раствор имеет щелочную реакцию, то могут присутствовать ионы PbО22–, [Cu(NH3)4]2+, [Cd(NH3)4]2+, [Ag(NH3)2]+, комплексные цианиды, соли тартратной кислоты и т.п.. Арсен, Стибий и Станум в этом случае присутствуют в виде анионов соответствующих кислот.

б. Переведение в раствор и анализ веществ, нерастворимых в воде, но растворимых в кислотах. Вещество, нерастворимое в воде, растворяют в кислотах или их смесях.

Небольшое количество (такое же, как в первом случае) вещества последовательно обрабатывают при перемешивании в пробирке 2 моль/л раствором HCl, а потом, если необходимо, концентрированной HCl при обычной температуре и при нагревании на водяной бане. Внимательно следят за явлениями, которые имеют место при растворении. Иногда при растворении выделяются газы (CO2, SO2, H2S, NO2), что дает возможность сделать некоторые выводы о химическом составе образца – наличие карбонатов, сульфитов, сульфидов, тиосульфатов, нитритов, нитратов вместе с восстановителями.

Характеристика газов, которые выделяются из исследуемой пробы при добавлении к ней кислот.

 

Газ

Способ обнаружения

Анион, который содержится в растворе

СО2

Помутнение известковой или баритовой воды

СО32-, НСО3-

SO2

Запах жженой серы

SO32-, S2O32-

NO2

Красно-бурый газ

NO2-

H2S

Запах тухлых яиц

S2-, SO32-, S2O32-

CH3COOH

Запах уксуса

CH3COO-

Br2

Красно-бурый газ

Br- (с окислителем)

HCl

Помутнение раствора AgNO3

Cl-

I2

Фиолетовые пары

I- (с окислителем)

O2

Воспламенение тлеющей деревянной скалки

MnО4-, ClО4-, Cr2O72-, CrО42-, H2O2

В хлоридной кислоте не растворяется ряд соединений, на которые действует нитратная кислота, например, сульфиды Купрума, Висмута, Меркурия. Поэтому независимо от результатов предварительной пробы, вторую порцию вещества растворяют в 6 моль/л HNO3 при нагревании. В конце концов, если вещество не растворяется ни в HCl, ни в HNO3, взятых отдельно, его подвергают испытанию под действием на него смеси этих кислот (царская водка) при нагревании.

Если вещество растворяется и в хлоридной, и в нитратной кислоте, преимущество во многих случаях отдают нитратной, так как нитраты менее летучие, чем хлориды, и, удаляя избыток кислоты выпарыванием, менее вероятно потерять какую-нибудь составную часть образца.

Информативным тестом может быть действие разбавленной и концентрированной сульфатной кислоты. Разбавленная сульфатная кислота вытесняет слабые кислоты из их солей - карбонатов, сульфатов, тиосульфатов, сульфидов, цианидов, нитритов, ацетатов. Слабые кислоты, которые выделяются, являются неустойчивыми в кислой среде и разлагаются. Некоторые, из продуктов их разложения, имеют характерный запах и цвет.

Концентрированная сульфатная кислота при взаимодействии с исследуемым веществом может выделять газообразные продукты реакции также с фторидами, хлоридами, бромидами, йодидами, тиоцианатами, оксалатами, нитратами. При наличии в исследуемом объекте фторидов выделяются пары HF; при наличии хлоридов – пары HCl и газообразный Сl2; при наличии бромидов - пары HBr и желтый газообразный Br2; при наличии йодидов – фиолетовые пары І2; при наличии тиоцианатов – газообразный SO2; при наличии оксалатов – бесцветные газообразные СО и СО2.

Этот тест можно проводить лишь под тягой и с большой осторожностью, так как возможно разбрызгивание мелких капель концентрированной сульфатной кислоты.

Выбрав кислоту-растворитель, 20-30 мг вещества (или остаток после растворения в воде) обрабатывают в тигле 25-30 каплями этой кислоты. Раствор кипятят и осторожно, не допуская прокаливания, испаряют до сухого состояния (тяга!). Потом в тигель добавляют 25-30 капель воды, перемешивают для ускорения растворения и переносят содержимое тигля в коническую пробирку. Раствор анализируют на катионы, как описано в занятии № 8.

в. Переведение в раствор и анализ веществ, нерастворимых в кислотах. К таким веществам принадлежат сульфаты щелочно-земельных металлов и Плюмбума, галогениды Аргентума, некоторые естественные или полученные при прокаливании осадков оксиды – Al2O3, Cr2O3, Fe2O3, TiО2, SnО2, SiО2 и т.п., а также силикаты, хромистый железняк Fe(CrО2)2.

Если в смеси присутствуют сульфаты, то их переводят в карбонаты с концентрированным раствором Na2CO3 или сплавлением со смесью Na2CO3 и K2CO3. Плюмбум сульфат отделяют от сульфатов щелочно-земельных металлов действием 30%-ого раствора аммоний ацетата. Галогениды Аргентума восстанавливают металлическим цинком в присутствии H2SO4 при нагревании:

2AgI + Zn ® 2Ag + Zn2+ + 2I.

Осадок металлического серебра растворяют при нагревании в 6 моль/л растворе HNO3.

Силиций (ІV) оксид и силикаты переводят в раствор сплавлением с 6-кратным избытком смеси безводных Калий или Натрий карбонатов. Расплав после охлаждения обрабатывают разбавленной HCl и после обезвоживания и отделения силикатной кислоты, раствор анализируют на катионы. Нерастворимые Алюминий, Ферум и Титан (ІV) оксиды сплавляют с Калий пиросульфатом:

K2S2O7 = K2SO4 + SO3;

Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3.

Сплав охлаждают и растворяют в горячей воде. Станум и Стибий оксиды  переводят в раствор после сплавления с избытком (1:6) смеси серы и Натрий карбоната:

2SnО2 + 2Na2CO3 + 9S = 2Na2SnS3 + 2CO2 + 3SO2.

2. Исследуемое вещество – раствор (или раствор с осадком). Если объектом исследования является прозрачный раствор, то его сразу анализируют на катионы (занятие № 8). При условии, что раствор содержит осадок, его отделяют и исследуют на растворимость в кислотах. Раствор, который получают от действия кислот, или присоединяют (после удаления избытка кислоты выпарыванием и добавлением воды) к основному раствору и анализируют на катионы, или оба раствора анализируют отдельно. Нерастворимый остаток переводят в раствор, как было описано выше.

 

ІІІ. АНАЛИЗ РАСТВОРА

 

1. Анализ раствора на катионы (см. занятие № 6).

2. Анализ раствора на анионы (см. занятие № 7-9).

 

ИСХОДНЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

 

СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ:

 

1. Ход анализа смеси солей:

а) способы переведения исследуемой пробы в раствор;

б) групповые и характерные реакции на катионы и анионы.

2. Основные закономерности протекания реакций комплексообразования и окислительно-восстановительных реакций в растворах электролитов.

3. Характерные реакции анионов, реакции испытания на чистоту и предельное содержание общих примесей.

 

СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ:

 

1. Провести анализ смеси солей.

2. Рассчитывать общие и ступенчатые константы стойкости и нестойкости комплексных соединений.

3. Рассчитывать направление протекания окислительно-восстановительных реакций, стандартный и формальный окислительно-восстановительный потенциал пар.

4. Проводить реакции испытания на предельное содержание примесей.

 

Методическое указание составил                              доц. Л.В. Вронска

                                                                                     доц. М.Н. Михалкив

 

Обсуждено и утверждено на заседании кафедры

 27 августа 2013 г. протокол № 1