ANORGANICKÁ KVALITATIVNÍ (SEMI)MIKROANALÝZAkoplikr/3_FA_anorg_ kval...sloučeniny alkalických kovů, kovůalkalických zemin… zkouška Pt drátkem v plameni kahanu • boraxové

1

ANORGANICKÁ KVALITATIVNÍ(SEMI)MIKROANALÝZA

• Měřítka analytické laboratorní techniky• Zkoušky na suché cestě• Převádění vzorku do roztoku• Předběžné zkoušky na mokré cestě• Klasifikace a důkazy kationtů• Klasifikace a důkazy aniontů• Instrumentální metody anorganické kvalitativní analýzy

Měřítka analytické laboratorní techniky

<10-2 µg10-2−100 µg100−102 µg< 102 µg<10 µl

Ultramikroanalýza(mikrogramová a.)

<10-5 mg10-5−10-1 mg10-3−101 mg10-1−101 mg0,01−0,1 ml

Mikroanalýza(miligramová a.)

<10-3 mg10-3−100 mg10-1−102 mg10−102 mg0,1−3 ml

Semimikroanalýza(centigramová a.)

~10-2 mg>10-2 mg>100 mg>102 mg>10 ml

Makroanalýza(gramová analýza)

Stopovásložka

(< 0,01 %)

Minoritnísložka

(0,01–1%)

Hlavnísložka(> 1%)

Hmotnost složkyHmotnost vzorkuv objemu

Označení

2

Nádoby a pomůcky používané v jednotlivých technikách analýzy

• běžná zkumavka• mikrozkumavka• Pt drátek• kapkovací destička• filtrační papír• mikroskop,

podložní sklo (s jamkou), krycí sklo

Kvalitativní analýza neznámé látky:první odhad

• skupenství vzorku• vzhled (tuhá látka, velikost a stejnorodost částic,

amorfní hmota, krystalická látka, tvar krystalů…) • barva, zápach• rozpustnost ve vodě• anorganická nebo organická látka?• čistá látka nebo směs?

3

Zkoušky na suché cestě

• žíhání v mikrozkumavcesledujeme chování látky (sublimace, dekrepitace, uvolňovánívody, uvolňování plynů, tavení, zvětšování objemu, změna barvy…)

• zbarvení plamenesloučeniny alkalických kovů, kovů alkalických zemin…zkouška Pt drátkem v plameni kahanu

• boraxové a fosfátové perličkycharakteristické zbarvení taveniny boritanů nebo fosforečnanůkovů

Zbarvení plamene některými anorganickými látkami

BaCl2 TlCl H3BO3 CuCl2 (NH4)6Mo7O24

LiCl NaCl KCl CaCl2 SrCl2

4

Zkoušky na mokré cestěPřevádění vzorku do roztoku• rozpouštění (za chladu, za tepla)

– voda– zředěná HCl, zředěná HNO3, konc. HNO3– lučavka královská (HCl+HNO3, 3:1); nerozpustný zbytek může

obsahovat• halogenidy stříbra nebo AgCN• sírany BaSO4, SrSO4, PbSO4• CaF2• oxidy kovů Al2O3, Cr2O3, TiO2, SnO2• SiO2, některé křemičitany, Si, C, SiC

– další rozpouštěcí činidla• H2SO4• HF• roztok NaOH• roztok NH3

Převádění vzorku do roztoku (2)

• rozpouštění kyselinami za zvýšeného tlaku• tavení vzorku s tavidlem,

vychladnutí taveniny a rozpuštění ve zředěné kyseliněněkterá tavidla:– Na2CO3, K2CO3

– NaOH, KOH– Na2CO3 + S – Na2CO3 (nebo K2CO3) + KNO3 (nebo KClO3)– Na2CO3 + Na2O2

– KHSO4 nebo K2S2O7

5

Postup při kvalitativní analýze iontových anorganických látek na mokré cestě

1. převedení do roztoku, případně postupné rozpouštěnía frakcionace směsi

2. odhad podle vlastností vodného roztoku3. předběžné zkoušky (důkaz NH4

+, CN-, mocenství Fe)4. důkazy kationtů5. důkazy aniontů

Vzhled a základní vlastnosti roztoku vzorku

• pH < 2→ vzorek neobsahuje anionty slabých kyselin (uhličitany, siřičitany…)→ nemohou být současně přítomna oxidační i redukční činidla

• pH > 8→ roztok neobsahuje kationty kovů, které tvoří nerozpustné hydroxidy (Sn4+, Fe3+, Al3+, Bi3+, Cr3+, Sn2+, Fe2+, Ni2+, Cu2+, Mn2+ …)

Barva vodného roztoku pH vodného roztoku

Er3+červená

Tm3+modrozelená

Ti3+modrofialová

Cr3+šedomodrá až šedozelená

Fe2+světle zelená

Mn2+světle růžová

Co2+, Eu3+růžová

Ni2+, V3+, Pr3+, Dy3+zelená

Cu2+, VO2+modrá

Fe3+hnědooranžová

CrO42-, UO2

2+, Au3+, Ce4+, Sm3+, Ho3+

žlutá

Cr2O72-oranžová

MnO4-, V2+, Nd3+fialová

6

Předběžné zkoušky

• důkaz amonných iontů– vytěsnění NH3 hydroxidem– reakce s NESSLEROVÝM činidlem (HgI2+KI+NaOH) → hnědé zbarvení

• důkaz Fe a jeho mocenstvíFe3+ + n SCN- ⎯⎯→ Fe(SCN)n

3-n červené zbarvení

Fe3+ + [Fe(CN)6]4- ⎯⎯→ berlínská modř

Fe2+ + [Fe(CN)6]3- ⎯⎯→ TURNBULLOVA modř

• přítomnost kyanidových iontů– může znemožnit důkaz některých kationtů– důkaz: odbarvení filtračního papíru impregnovaného hnědočernou

sraženinou CuS po nanesení kapky alkalického vzorku2CuS +5CN- +2OH-→ 2[Cu(CN)2]- + 2S2- + OCN- + H2O

HCl

HCl

HCl

Důkazy kationtů

a) jednoduchý vzorek (1–3 kationty)1. reakce se skupinovými činidly

→ vyloučení přítomnosti některých kationtů2. selektivní důkazové reakce kationtů

→ potvrzení přítomnosti konkrétních kationtů

b) složitější vzorek1. systematické dělení směsi kationtů do tříd postupným srážením

(obvykle sulfanový způsob dělení)→ potvrzení přítomnosti kationtů dané třídy a separace od ostatních

2. selektivní důkazové reakce kationtů→ potvrzení přítomnosti konkrétních kationtů

postup je závislý na tom, zda vzorek obsahuje jeden nebo více různých kationtů, případně v jaké kombinaci

7

Reakce kationtů se skupinovými činidly

• reakce vzorku s řadou činidel• pozorování změny vzhledu (barva, vznik sraženiny)• skupinová činidla

– zředěná HCl– zředěná H2SO4 nebo roztok alkalického síranu– sulfan (sirovodík) v kyselém prostředí– sulfid amonný– roztok alkalického hydroxidu– roztok amoniaku– roztok alkalického uhličitanu– roztok hydrogenfosforečnanu sodného nebo amonného– roztok jodidu draselného– roztok chromanu draselného

Přehled skupinových reakcí běžných kationtů

8

Přehled skupinových reakcí běžných kationtů

ZnCrO4

Analytické třídy kationtů

srážejí se sulfanem v silně kyselém prostředí;sraženiny sulfidů jsou nerozp. v polysulfidu amonném

I

Mg2+, NH4+, Na+, K+

(Li+, Rb+, Cs+)nesrážejí seV

Ca2+, Sr2+, Ba2+srážejí se za přítomnosti NH4Cl uhličitanem amonným jako uhličitany

IV

Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Zn2+, Mn2+, Al3+, Cr3+ , (UO2

2+, BeII, TiIV, ZrIV, ThIV, LaIII…)

srážejí se sulfidem amonným nebo sulfanem v mírněalkalickém prostředí jako sulfidy nebo hydroxidy

III

AsIII, AsV, SbIII, SbV, Sn2+, Sn4+, (MoVI,WVI,VV, GeIV, SeIV, TeIV)

srážejí se v silně kyselém prostředí sulfanem, vzniklésulfidy jsou rozpustné v polysulfidu amonném

II

Hg2+, Cu2+, Cd2+, Bi3+jejich chloridy jsou rozpustnéIb

Ag+, Pb2+, Hg22+ (Tl+, Cu+, Au+)srážejí se kys. chlorovodíkovou jako chloridyIa

KationtyVlastnosti kationtůTřída

sulfanový (sirovodíkový) systém klasifikace a separace kationtůC. R. FRESENIUS, 1841

9

roztok vzorku

sraženinachloridy kationtů třídy I a:

AgCl, Hg2Cl2, PbCl2

roztok

+ HCl

sraženinasulfidy kationtů tříd I b a II:

HgS, CuS, CdS, Bi2S3,SnS, SnS2, Sb2S3, As2S3

+ H2S

roztok

sraženinasulfidy kationtů třídy I b:

HgS, CuS, CdS, Bi2S3, (PbS)

roztokthiokomplexy prvků II. třídy:

SnS42-, SbS4

3-, AsS43-

+ (NH4)2Sx

+ NH3 + H2S

sraženinasulfidy a hydroxidy kationtů III. třídy:

NiS, CoS, FeS, Fe2S3, ZnS,MnS, Al(OH)3, Cr(OH)3

roztok

sraženinauhličitany kationtů IV. třídy:

CaCO3, SrCO3, BaCO3

roztokkationty V. třídy:

NH4+, Mg2+, Na+, K+

+ NH4Cl + (NH4)2CO3

Některé selektivní důkazy prvků

Stříbrovyloučený chlorid stříbrný se rozpouští ve zředěném roztoku amoniaku za vzniku diaaminstříbrného komplexního iontu; po okyselení kys. dusičnou opět vzniká bílá sraženina AgCl:[Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2 H+ → AgCl + 2 NH4

+

Olovosraženina PbCl2 se rozpustí v horké vodě, přídavkem KI vzniká žlutá sraženina PbI2, po zahřátí se rozpouštía během chladnutí se vylučují lesklé zlato-žluté lístkovité krystalky

Rtuťrozpustný chlorid rtuťnatý se chloridem cínatým redukuje na nerozpustný bílý chlorid rtuťný (kalomel) až na kovovou rtuť (šednutí sraženiny):2 HgCl2 + Sn2+ → Hg2Cl2 + Sn4+

Hg2Cl2 + Sn2+ → 2 Hg + Sn4+ + 2 Cl-

10

Některé selektivní důkazy prvků (2)

• GUTZEITOVA zkouška (mez postřehu 10 µg As)zinkem v prostředí kys. sírové se redukují sloučeniny As na arsanAsO3

3- + 9 H+ + 3 Zn → AsH3 + 3 Zn2+ + 3 H2Oarsan vybarvuje krystalek AgNO3 žlutě, později černěAsH3 + 6 AgNO3 → 3 HNO3 + Ag3As.3AgNO3Ag3As.3AgNO3 + 3H2O → 6 Ag + H3AsO3 + 3 HNO3

• MARSHOVA zkouška(mez postřehu 1 µg As) vyvinutý arsan se vede skleněnou trubicí, na které po záhřevu do červeného žáru vznikázrcátko vyloučeného arsenu

Arsen


• reakce s thiomočovinouBi3+ dává s thiomočovinou žlutooranžové zbarveníkomplexu [Bi(SC(NH2)2)3]3+

• srážení oranžového sulfiduSb2S3 vzniká zaváděním sulfanu do roztoku vzorkuza přítomnosti cínu přídavek fosforečnanu amonného zabraňuje tvorbě rušivého SnS2za přítomnosti mědi by vznikal hnědočerný CuS; v tom případě se směs CuS + Sb2S3 vyluhuje zředěnou H2SO4 (CuS se nerozpustí) a po odstředění se z čirého roztoku znovu srazí Sb2S3

Antimon

Bismut

11


• oxidace na manganistan manganaté ionty se po odstraněníhalogenidů X- vysrážením AgX oxidují v prostředí HNO3 oxidem olovičitým na fialově zbarvený manganistan:5 PbO2 + 2 Mn2+ + 4 H+ → 5 Pb2+ + 2 MnO4

- + 2 H2O

• vznik amminkomplexumodře zbarvené hydratované měďnaté ionty tvoří s amoniakem tmavě modrý tetraamminměďnatý kation:[Cu(H2O)4]2+ + 4 NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 4 H2O

• reakce s MONTEQUIHO činidlemtetrarhodanortuťnatan amonný tvoří za přítomnosti ZnSO4 s ionty Cu2+ fialovou sraženinu (Cu, Zn) [Hg(SCN)4] popřípadě až olivovězelenou sraženinu Cu[Hg(SCN)4]

Měď

Manganu


• reakce s thiokyanatanem (rhodanidem)ionty Co2+ reagují s acetonovým roztokem thiokyanatanu amonného za vzniku modře zbarveného komplexu :[Co(H2O)4]2+ + 4 SCN- → [Co(SCN-)4]2- + 4 H2O(přítomnost org. rozpouštědla je nutná)Fe3+ ruší reakci tvorbou červeného komplexu,řešení: redukce na Fe2+ thiosíranem nebo chloridem cínatým nebo maskování Fe3+ fluoridem

• reakce s diacetyldioximemNi2+ tvoří s činidlem v amoniakálním prostředíčerveně zbarvený chelát:reakci ruší nadbytek Co3+ (hnědý chelát)provedení reakce: filtrační papír

Nikl

Kobalt

N

NCH3

CH3

O

O

N

NCH3

CH3

O

O

H

H

Ni

12


N

N

N

N

• reakce Fe3+ thiokyanatanemv prostředí HCl vzniká červený komplex [Fe(SCN)n]3-n (n= 1 až 6)

• reakce Fe2+ bipyridylem nebo fenanthrolinemve slabě kyselém prostředí vzniká červený (bipy), resp. oranžový komplex (fen)

• chemiluminiscenční důkazFe2+ katalyzuje oxidaci luminolu peroxidem vodíku v amoniakálním prostředí→ modrá luminiscence při ozáření UV lampoupoužití pro orientační důkaz hemoglobinu (krev)důkaz není specifický (katalytický účinek majíi ionty Cu2+ , Co2+ , Mn2+)

Železo

NH2

NHNH

O

O


• vysrážení žlutého BaCrO4Ba2+ se sráží chromanem draselným z octanového prostředí; rušivé kationty III. třídy se maskují chelatonem 3, ze vzniklého chelatonátu barnatého se vytěsní Ba2+ přebytkem hořečnaté soli

• vysrážení bílého SrSO4po oddělení baria ve formě chromanu se z prostředí zředěné HCl sráží SrSO4 síranem amonným

• vysrážení bílého šťavelanu vápenatéhopo oddělení Ba a Sr se vápník vázaný v komplexu s chelatonemvytěsní přídavkem hlinité solinásleduje přídavek octanu sodného s srážení za horka roztokem šťavelanu draselného; vzniká bílá krystalická sraženina CaC2O4.H2O

Barium, stroncium a vápník

13

Důkazy aniontů

1. předběžné zkoušky s původním vzorkem• zjištění pH• zjištění aniontů těkavých kyselin (reakce s H2SO4)

2. příprava sodového výluhu(není nutná, jsou-li přítomny pouze kationty V. třídy)

3. předběžné zkoušky se sodovým výluhem• srážecí rakce s Ba2+

• srážecí reakce s Ag+

• důkaz oxidovadel a redukovadel

4. selektivní důkazy aniontů• v původním vzorku se dokazují: uhličitany. kyanidy, fosforečnany,

boritany, fluoridy a sírany• v sodovém výluhu se dokazují ostatní

Schéma postupu

Reakce aniontů s kyselinou sírovou

• plynné produkty tvoří při mírném záhřevu se zředěnou H2SO4(hydrogen)uhličitany, siřičitany, sulfidy, kyanidy, dusitany:CO3

2- + 2 H+ → H2O + CO2SO3

2- + 2 H+ → H2O + SO2S2- + 2 H+ → H2O + H2SCN- + 2 H+ → H2O + HCN (hořkomandlový pach)NO2

- + H+ → HNO2 (za chladu modrý roztok)3 HNO2 → H2O + H+ + NO3

- + 2NO (rozklad za tepla)2 NO + O2 → 2 NO2 (hnědý štiplavý plyn)

• bílý zákal vyloučené síry a současně plyn poskytují thiosíranya polysulfidy:S2O3

2- + 2 H+ → H2O + S + SO2Sx

2- + 2 H+ → H2O + (x-1) S + H2S • bílá rosolovitá sraženina SiO2 .nH2O vzniká okyselením roztoku

křemičitanů

14

Srážecí reakce aniontů s barnatým iontem

• činidlo: vodný roztok Ba(NO3)2 nebo BaCl2 nebo Ba(ClO4)2nebo Ba(CH3COO)2

• prostředí: neutrální nebo slabě zásadité

→bílé sraženiny BaSO4, BaSiF6, BaSO3, BaCO3, BaSiO3, Ba3(AsO4)2

→bílé sraženiny (jen z konc. roztoků) BaS2O3, BaF2, Ba(BO2)2, Ba3(AsO3)2

→žlutá sraženina BaCrO4

Srážecí reakce aniontů se stříbrným iontem

• činidlo: vodný roztok AgNO3

• prostředí: neutrální

→ bílé sraženiny AgCl, AgCN, AgSCN, Ag4[Fe(CN)6], AgBO2,Ag2SO3

→ bílá sraženina Ag2S2O3 vzniká až s přebytkem srážedlaa postupně tmavne (vznik černého sulfidu)Ag2S2O3 + H2O → Ag2S + 2H+ + SO4

2-

→ nažloutlé až žluté sraženiny AgBr, AgI, Ag3PO4, Ag3AsO3,Ag2CO3, Ag2SiO3

→ hnědočervené sraženiny Ag2CrO4, Ag4[Fe(CN)6]

→ černá sraženina Ag2S

15

Oxidačně-redukční reakce aniontů

• odbarvování roztoku manganistanu v kyselém prostředíredukčními činidly (siřičitan, thiosíran, sulfid, arsenitan, hexakyanoželeznatan, kyanid, jodid, bromid, dusitan, v silně kyselém prostředí i chlorid):5 SO3

2- + 2 MnO4- + 6 H+ → 5 SO4

2- + 2 Mn2+ + 3 H2O5 S2O3

2- + 8 MnO4- + 14 H+ → 10 SO4

2- + 8 Mn2+ + 7 H2O 5 S2- + 2 MnO4

- + 16 H+ → 5 S + 2 Mn2+ + 8 H2O10 I- + 2 MnO4

- + 16 H+ → 5 I2 + 2 Mn2+ + 8 H2O5 NO2

- + 2 MnO4- + 6 H+ → 5 NO3

- + 2 Mn2+ + 3 H2O• odbarvování vodného roztoku jodu (a jodidu draselného)

v neutrálním prostředí redukčními činidly (siřičitan, thiosíran, sulfid, arsenitan, hexakyanoželeznatan…)SO3

2- + I2 + H2O → SO42- + 2I- + 2 H+

2 S2O32- + I2 → S4O6

2- + 2I-

Oxidačně-redukční reakce aniontů (2)

• vznik jodu z roztoku jodidu v kyselém prostředí účinkem oxidačních činidel (manganistan, chroman, dichroman, arseničnan, dusitan, chlorečnan, hexakyanoželezitan, v silně kyselém prostředí i dusičnan):Cr2O7

2- + 6 I- + 14 H+ → 3 I2 + 2 Cr3+ + 7 H2OAsO4

3- + 2 I- + 2 H+ → I2 + AsO33- + H2O

2 NO2- + 2 I- + 4 H+ → I2 + 2 NO + 2 H2O

ClO3- + 6 I- + 6 H+ → I2 + Cl- + 2 H2O

16

Analytické třídy aniontů

Br-, SCN-Ag soli jsou nerozpustné v konc. roztoku NH3 , ale nerozpustné ve zředěném roztoku NH3

IIb

Ba soli jsou rozpustné, srážejí se stříbrným iontemII

srážejí se barnatým iontem, stříbrné soli mohou být rozpustné i nerozpustné

I

NO3-, NO2

-, ClO3-,

ClO4-, MnO4

-nesrážejí seIII

Cl-, CN-, [Fe(CN)6]3-Ag soli se rozpouštějí již ve zředěném roztoku NH3IIc

I-, SH-, S2-, Sx2-,

[Fe(CN)6]4-Ag soli jsou nerozpustné v konc. roztoku NH3IIa

CO32-, SiO3

2-, BO2-,

PO43-, AsO3

3-, AsO43-

Ba soli se rozpouštějí nebo rozkládají ve zředěných kyselinách

Ic

SO32-, S2O3

2-, F-, CrO42-,

Cr2O72-, C2O4

2-,Ba soli jsou rozpustné ve zřed. HCl ale nerozpustné ve zřed. CH3COOH

Ib

SO42- , SiF6

2-Ba soli nerozpustné ve zřed. HClIa

AniontyVlastnosti aniontůTřída

Selektivní důkazy některých aniontů

• srážení BaSO4reakce s BaCl2 → bílá sraženina BaSO4 nerozpustná ve zředěné HCl (ruší pouze hexafluorokřemičitany)

• heparová reakce: promytá sraženina BaSO4 se na filtru ovlhčíroztokem Na2CO3, filtr se sbalí a žíhá v porcelánovém kelímku;dojde k podvojné záměně a následné redukci síranu uhlíkem ze zuhelnatělého filtračního papíru na sulfid:BaSO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + BaCO3Na2SO4 + 4 C → Na2S + 4 COsulfidové ionty se dokáží reakcí s nitroprusidem (pentakyanonitrosyl-železitanem) sodným (→ fialové zbarvení):S2- + [Fe(CN)5NO]2- → [Fe(CN)5NOS]4-

Sírany

17

Selektivní důkazy některých aniontů (2)

• reakce s BaCl2→ bílá sraženina BaSO3 rozp. ve zředěné HCl, nerozp. v kys. octové

• okyselením roztoku kys. sírovou se uvolňuje SO2 (charakteristický zápach, ovlhčený indikátorový papír se v proudu SO2 barví červeně)

• reakce s VOTOČKOVÝM činidlemodbarvení modrého roztoku činidla (směs fuchsinu a malachitovézeleně) neutrálním až slabě alkalickým roztokem siřičitanu;důkaz ruší sulfidy (rovněž odbarvují V. činidlo); lze je odstranit přídavkem roztoku ZnCO3 (vysrážení ZnS)

Siřičitany

Thiosírany• okyselením roztoku kys. sírovou se uvolňuje SO2 a síra• reakce s AgNO3: bílá sraženina Ag2S2O3 se rozkládá na sulfid a šedne:

Ag2S2O3 + H2O → Ag2S + 2 H+ + SO42-


• leptací zkouška:okyselením kys. sírovou a záhřevem vzniká HF, který naleptává sklo zkumavky (sklo ztrácí průhlednost)

Fluoridy

Křemičitany

• vyloučení gelu kys. křemičitéslabě zásaditý roztok vzorku + roztok NH4Cl → průsvitná rosolovitásraženina hydratovaného oxidu křemičitého :SiO3

2- + 2 NH4+ + (n-1) H2O → SiO2 . n H2O + 2 NH3

(sraženina se nerozpouští v minerálních kyselinách kromě HF)

18


• důkaz uvolněním CO2okyselením kys. sírovou se uvolňuje CO2zavádění CO2 do roztoku Ba(OH)2 → bílá sraženina BaCO3CO2 odbarvuje fenolftaleinem zbarvený roztok Na2CO3

Uhličitany

Fosforečnany• důkaz hořečnatou solucí

vzorek + roztok MgCl2 + NH3 +NH4Cl → bílá krystalická sraženinafosforečnanu hořečnato-amonného MgNH4PO4 . 6H2O

• důkaz molybdenovou solucípůvodní vzorek se povaří s HNO3 ,+ roztok heptamolybdenanuamonného → žlutá sraženina molybdatofosforečnanu amonného(NH4)3[P(Mo3O10)4]důkaz ruší arsen (maskuje se kys. vinnou nebo se odstraní srážením sulfanem)

(důkaz se provádí s vodným roztokem původního vzorku;za přítomnosti uhličitanu je roztok alkalický)


• důkaz srážením, rozpuštěním a opětovným vyloučením AgCl:

neutrální roztok vzorku + roztok ZnSO4 → sraženina (obsahujekyanid a kyanoželeznatan zinečnatý)

filtrát + HNO3 + AgNO3 → sraženina halogenidů stříbrných a dalšíchAg solí

sraženina + zředěný roztok NH3 → chlorid stříbrný se rozpustí:AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]+ + Cl-

filtrát + HNO3 → za přítomnosti chloridů se vyloučí bílá sraženina (nebo alespoň zákal) AgCl, která na světle zvolna tmavne:[Ag(NH3)2]+ + 2 H+ + Cl-→ AgCl + 2 NH4

+

Chloridy

19


• zkouška rozpustnosti halogenidů stříbrnýchbromid + AgNO3 → nažloutlá sraženina AgBr rozpustná v konc. roztoku NH3ale nerozpustná ve zředěném roztoku NH3

jodid + AgNO3 → světle žlutá sraženina AgI nerozpustná ani v konc. roztoku NH3 (zde pouze zbělá), snadno se rozpouští jen v roztoku KCN

• oxidace na elementární halogenjodid se v prostředí kys. octové selektivně oxiduje dusitanem sodným na jod, který se rozpouští v chloroformu na fialový roztok: 2 I- + 2 NO2

- + 4 H+ → I2 + 2 NO + 2 H2O(ve vodném roztoku se jod dokazuje reakcí se škrobem → modré zbarvení)po odstranění jodidu se bromid oxiduje směsí NaNO2+ H2O2 nebo chlorovou vodou na brom, který se rozpouští v chloroformu na hnědý roztok:2 Br- + Cl2 → Br2 + 2 Cl-

Bromidy a jodidy


• diazotace aromatického aminu a vznik azobarvivavzorek + kys. sulfanilová + α-naftylamin + kys. octová

(GRIESSSOVO-ILOSVAYOVO činidlo) → růžové až červené zbarvení (specifický důkaz)chemická podstata1) diazotace kys. sulfanilové2) kopulace diazoniové soli s α-naftylaminem za vzniku azobarviva:

Dusitany

NH2HO3S

NH2

HO3S N N

HO3S N N NH2 H+

NO2- + 2 H+

- 2 H2O

+

+

+

20


• důkaz po redukci na dusitanyGRIESSSOVO-ILOSVAYOVO činidlo + vzorek (který neobsahuje dusitany) + práškový zinek → růžové až červené zbarveníchemismus1) redukce dusičnanu na dusitan zinkem:

NO3- + Zn + 2 H+ → NO2

- + Zn2+ + H2O 2) diazotace a vznik azobarviva

• důkaz proužkovou reakcí (nespecifické; ruší Br-, I-, NO2-, ClO3

-…) roztok vzorku + konc. H2SO4 + opatrně po stěně zkumavky roztok FeSO4 → na rozhraní se objeví hnědý proužek nitrosylželeznatéhokomplexu:NO3

- + 3 Fe2+ + 4 H+ → NO + 3 Fe3+ + 2 H2OFe2+ + 2 NO →[Fe(NO)2]2+

Dusičnany

Některé instrumentální metody (kvalitativní) analýzy anorganických látek

• rentgenová fluorescenční spektrometrie• optická (atomová) emisní spektrometrie

především optická emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-OES)

• hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem(ICP-MS)

• Ramanova spektroskopie

21

Rekapitulace a test osvojení učiva: doplňte tabulku

žluté zbarvení plamene, …Na+, K+

CO32-

Cl-

po redukci jako dusitanNO3-

diazotace aromatického aminu a následná tvorba azobarviva reakcí s fenolem nebo aromatickým aminem

NO2-

Br-, I-

SO42-, S2-

NH4+

tvorba červeného komplexu s thiokyanatanem (rhodanidem) v prostředí HClFe3+

Fe2+

oxidace na fialový manganistan oxidem olovičitým v kys. prostředíMn2+

Cu2+

redukce zinkem v kys. prostředí na AsH3 a jeho termický rozklad (arsenové zrcátko)AsIII, AsV

Hg2+

Pb2+

Ag+

Podstata důkazuPrvek nebo ion

Rekapitulace a test osvojení učiva (2): doplňte tabulku

produkt reakce chloridu barnatého se síranem sodným

produkt reakce chromité soli se sulfidem amonným

produkt reakce měďnaté soli se sulfanem v kys. prostředí

oranžová sraženina (Sb2S3)produkt reakce antimonité soli se sulfanem v kys. prostředí

produkt reakce arsenitanu sodného se sulfanem v kys. prostředí

produkt reakce chloridu barnatého s chromanem draselným

pleťově zbarvená sraženina (MnS)produkt reakce manganaté soli se sulfidem amonným

bílá sraženina (ZnS)produkt reakce zinečnaté soli se sulfidem amonným

produkt reakce kademnaté soli se sulfanem v kys. prostředí

tmavě modrý roztok ([Cu(NH3)4]2+)produkt reakce roztoku měďnaté soli s amoniakem

produkt reakce dusičnanu stříbrného s kys. chlorovodíkovou

vodný roztok síranu kobaltnatého, železnatého

tmavě fialová barva (anion)vodný roztok manganistanu draselného

vodný roztok dichromanu draselného

vodný roztok chromanu draselného

modrá barva (akvakation), …vodný roztok síranu měďnatého, manganatého, nikelnatého

Vzhled (podstata)Látka

22

Rekapitulace a test osvojení učiva (3): doplňte produkty reakcía reakční schéma vyčíslete, vznik sraženiny označte podtržením

AgNO3 + KCl →Pb(NO3)2 + Na2SO4 →Pb(NO3)2 + HCl →CaCO3 + HCl →Na2SO3 + H2SO4 →Na2S2O3 + H2SO4 →Na2S2O3 + I2 →SO3

2- + MnO4- + H+ →

I- + MnO4- + H+ →

AsO33- + Zn + H+ →

Cr2O72- + I- + H+ →

NO2- + I- + H+ →

ClO3- + I- + H+ →

HCl

AgNO3 + H2S →

CuSO4 + H2S →

AsCl3 + H2S →

ZnCl2 + H2S + NH3 →

AlCl3 + H2S + NH3 + H2O →

HCl

HCl

Documents

ANORGANICKÁ KVALITATIVNÍ (SEMI)MIKROANALÝZAkoplikr/3_FA_anorg_ kval...sloučeniny alkalických kovů, kovůalkalických zemin… zkouška Pt drátkem v plameni kahanu • boraxové