Hóa phân tích định tính
Bài 1
ĐẠI CƯƠNG VỀ HĨA HỌC PHÂN TÍCH ĐỊNH
TÍNH
MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Trình bày được đối tượng của hóa học phân tích định tính (HHPTĐT),ngun tắc
chung và hai phương pháp của HHPTĐT để xác định một ion hoặc một chất chưa biết.
2.Kể được ba điều kiện của một phản ứng hoá học dùng trong HHPTĐT và ý nghĩa
của bước phân nhóm trong HHPTĐT.
DÀN BÀI
1.
2.
3.
4.
Đối tượng của HHPTĐT.
Nguyên tắc chung và các phương pháp HHPTĐT.
Điều kiện của phản ứng hố học dùng trong HHPTĐT.
Phân nhóm các ion
NỘI DUNG
1. ĐỐI TƯỢNG CỦA HHPTĐT:
Trong chương trình đào tạo dược sĩ trung học, HHPTĐT sẽ giúp các bạn nghiên cứu
về:
1.1.
1.2.
Các kỹ thuật, các thuốc thử (TT), các phản ứng để xác định thành phần
cation và anion của các muối vô cơ và các chất vô cơ khác.
Kỹ thuật cơ bản để tiến hành thử tinh khiết một số hoá chất dùng trong
ngành Dược theo Dược điển Việt Nam (DĐVN).
2. NGUYÊN TẮC CHUNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP HHPTĐT:
2.1.
Nguyên tắc chung của HHPTĐT:
Để xác định một ion hoặc một chất chưa biết,người ta dựa trên nguyên tắc sau:
chuyển chất chưa biết thành chất mới đã biết thành phần hóa học và có tính chất đặc
trưng, từ đó suy ra chất chưa biết.
Ví dụ:
chất X + Pb2+ -> kết tủa đen (PbS)
chất X + 2H+ -> khí có mùi trứng thối (H2S)
Do đó xác định được chất X là ion S2-.
2.2.
Các phương pháp của HHPTĐT:
Có hai phương pháp chính:
2.2.1. Phương pháp khơ:
Tiến hành phân tích định tính chất cần xác định và các TT đều ở thể rắn .
Ví dụ: Đốt muối Na+ có ngọn lửa màu vàng.
Đốt muối Ba2+ có ngọn lửa màu lục.
2.2.2. Phương pháp dung dịch (DD):
Tiến hành phân tích định tính chất cần xác định và các TT đều ở dạng DD.
Phản ứng hoá học giữa các chất (TT và chất cần xác định) thực chất là phản ứng
giữa các ion. Phương pháp này hay dùng vì tiến hành thuận lợi, nhanh và cho kết quả
chính xác.
Ví dụ: muối Fe3+ hoà vào nước được DD Fe3+, cho phản ứng với DD KSCN thu
được muối Fe(SCN)3 có màu đỏ máu.
1
Hóa phân tích định tính
3. ĐIỀU KIỆN CỦA PHẢN ỨNG HỐ HỌC DÙNG TRONG HHPTĐT:
Các phản ứng hố học dùng trong HHPTĐT có thể là phản ứng trung hịa, phản
ứng trao đổi ion hay phản ứng oxy hoá khử, nhưng phải thỏa mãn ba điều kiện sau:
3.1.
Phải đặc sắc:
Phản ứng phải tạo ra chất kết tủa hoặc màu sắc thay đổi rõ rệt hay khí bay ra
phải quan sát được.
Ví dụ:
Ag+ + HCl
-> AgCl (trắng) + H+
Co2+ + 2OH- -> Co(OH)2 (hồng)
Cu2+ + 4HNO3 ->
Cu (NO3)2 + 2NO2 (nu) + 2H2O
3.2.
Phải nhạy:
Phản ứng xảy ra được với một lượng nhỏ chất cần xác định (với TT mà vẫn có
biểu hiện rõ ràng).
Ví dụ : Ba2+ + H2SO4 ->
BaSO4 (trắng) + 2H+
3.3.
Phải riêng biệt:
Phản ứng chỉ xảy ra với ion này mà không xảy ra với ion khác (cùng một TT)
hoặc cho kết tủa có màu sắc, tính tan khác nhau.
Đa số các phản ứng hoá học thỏa mãn hai điều kiện ban đầu nhưng khó thỏa
mãn điều kiện thứ ba.
Ví dụ : Ba2+ và Pb2+ cùng phản ứng với H 2SO4 cho kết tủa trắng, cùng tác
dụng với K2CrO4 cho kết tủa vàng, không tan trong acid acetic. Đó là nguyên nhân
gây ra nhầm lẫn khi tiến hành xác định một chất.
4. PHÂN NHÓM CÁC ION:
Để tránh nhầm lẫn, khi tiến hành xác định các ion người ta phải qua bước phân
nhóm (xác định nhóm) các cation và anion.
Phân nhóm là dùng một TT cho tác dụng với một số ion (các ion khác không phản
ứng) tạo ra được kết quả giống nhau, sau đó tiến hành xác định các ion trong nhóm đó
bằng các TT đặc trư ng đã biết.
Theo phương pháp “acid-base” người ta phân nhóm như sau:
Các cation được chia thành 6 nhóm:
Nhóm I:
Ag+ , Pb2+ , Hg22+
Nhóm II:
Ba2+ , Ca2+
Nhóm III:
Zn2+ , Al3+
Nhóm IV:
Fe2+ , Fe3+ , Bi3+
Nhóm V:
Mg2+ , Cu2+ , Hg2+
Nhóm VI:
K+ , Na+ , NH4+
4.2. Các anion (vô cơ) được chia thành ba nhóm :
Nhóm I:
Cl, Br, I, S2, NO3
Nhóm II:
AsO43- , AsO33- , PO43- , HCO3- , CO32
Nhóm III:
SO32- , SO42-
2
Hóa phân tích định tính
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Các cation được chia thành mấy nhóm?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
2. Các anion được chia thành mấy nhóm?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
3. Để xác định một chất chưa biết , người ta chuyển chất chưa biết thành :
A. Chất mới có tính chất đặc trưng , từ đó suy ra chất cần tìm.
B. Chất mới có thành phần hố học đã biết, từ đó suy ra chất cần xác định.
C. Chất mới đã biết thành phần hố học và có tính chất đặc trưng, từ đó suy ra
chất chưa biết.
D. Chất tác dụng với một số thuốc thử, tạo ra chất mới có tính chất đặc trưng , rồi
suy ra chất chưa biết.
4. Điều kiện của phản ứng hoá học dùng trong phân tích định tính:
A. Phải xảy ra nhanh, hoàn toàn, đặc sắc.
B. Phải đặc sắc, nhạy và nhanh.
C. Phải rõ ràng, đặc sắc và riêng biệt.
D. Phải đặc sắc. nhạy, riêng biệt.
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG – SAI:
5. Khi tiến hành xác định các ion người ta không cần phải qua bước phân nhóm mà
chỉ cần dùng phản ứng đặc trưng để xác định ion.
6. Các phản ứng hoá học dùng trong HHPTĐT có thể là phản ứng trung hịa, phản
ứng trao đổi ion hay phản ứng oxy hố khử.
7. Cu2+ + 4HNO3 -> Cu (NO3)2 + 2NO2 (nu) + 2H2O
III. TRẢ LỜI NGẮN:
8. Trong chương trình đào tạo dược sỹ trung học HHPTĐT sẽ giúp các bạn nghiên cứu
về các kỹ thuật, các thuốc thử, các phản ứng để xác định thành phần cation và anion của
…………………………………….. và các chất vô cơ khác.
9. Cl- , Br- , I- là anion nhóm ……………
10. Hai phương pháp chính của HHPTĐT:
A. Phương pháp khô.
B. Phương pháp …………………
3
Hóa phân tích định tính
Bài 2
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM I
( Ag+ , Pb2+ , Hg22+)
MỤC TIÊU
Trình bày được tên, cơng thức hóa học của TT nhóm, TT cation, hiện tượng đặc
trưng khi cation nhóm I tác dụng với các TT đó và viết phương trình ion minh hoạ.
NỘI DUNG
1. THUỐC THỬ NHĨM
1.1.
Thuốc thử nhóm :
Thuốc thử nhóm của các cation nhóm I là acid hydrochloric nồng độ
2N
(HCl 2N).
Các cation nhóm I tác dụng với HCl 2N tạo thành các kết tủa trắng có tính
chất khác nhau trong NH4OH.
1.2.
Phương trình ion:
Ag+ + HCl
=
AgCl +
H+
Tan trong DD NH4OH
Pb2+ + 2HCl
Hg22+ + 2HCl
=
=
PbCl2 +
2H+
Khơng tan trong DD NH4OH
Hg2Cl2 +
2H+
Hóa đen xám trong DD NH4OH
2. THUỐC THỬ CATION
2.1 . Thuốc thử của ion Ag+:
2.1.1. Kali cromat (K2CrO4 ) :
Ion Ag+ tác dụng với TT kali cromat tạo ra kết tủa đỏ thẩm.
2Ag+ + K2CrO4 = Ag2CrO4 + 2K+
2.1.2. Kali iodid (KI) :
Ion Ag+ tác dụng với TT kali iodid tạo ra kết tủa vàng nhạt.
Ag+ +
KI
=
AgI
+ K+
2.1.3. Natri carbonat (Na2CO3) :
Ion Ag+ tác dụng với TT natri carbonat tạo ra kết tủa trắng, để lâu hoá xám
do phân hủy thành bạc oxyd.
2Ag+ + Na2CO3 = Ag2CO3 +
2Na+
2.2. Thuốc thử của ion Pb2+:
2.2.1. Amoni sulfur (NH4)2S hay hydrosulfur (H2S) :
Ion Pb2+ tác dụng với TT amoni sulfur (hoặc H2S) tạo ra kết tủa đen.
Pb2+
+ (NH4)2S
=
PbS
+ 2NH4+
Pb2+
+ H2S
=
PbS
+ 2H+
2.2.2. Kali cromat :
4
Hóa phân tích định tính
2.3.
Ion Pb2+ tác dụng với TT kali cromat tạo ra kết tủa vàng tươi, kết tủa này
tan trong DD acid nitric,DD natri hydroxyd, không tan trong DD acid
acetic.
Pb2+
+ K2CrO4
=
PbCrO4 + 2K+
2.2.3. Kali iodid :
Ion Pb2+ tác dụng với TT kali iodid tạo ra kết tủa vàng, tủa này tan trong
nước nóng, khi để nguội sẽ kết tinh thành tinh thể có màu vàng óng ánh .
Pb2+
+ 2KI
=
PbI2
+ 2K+
2.2.4. Acid sulfuric loãng (H2SO4 2N) :
Ion Pb2+ tác dụng với DD acid sulfuric 2N tạo ra kết tủa trắng .
Pb2+
+ H2SO4
=
PbSO4 + 2H+
2.2.5. Natri carbonat:
Ion Pb2+ tác dụng với TT natri carbonat tạo ra kết tủa trắng.
Pb2+
+ Na2CO3
=
PbCO3 + 2Na+
Thuốc thử của ion Hg22+:
2.3.1. Amoni hydroxyd :
Ion Hg22+ tác dụng với TT amoni hydroxyd tạo ra kết tủa xám đen (Hg 0
nguyên tố)
Hg22+ + 2NH4OH = Hg0 + [HgNH2]+ + NH4+ + 2H2O
2.3.2. Kali cromat:
Ion Hg22+ tác dụng với TT kali cromat tạo ra kết tủa màu đỏ gạch
Hg22+
+
K2CrO4
= Hg2CrO4 + 2K+
2.3.3. Kali iodid :
Ion Hg2+ tác dụng với TT kali iodid tạo ra kết tủa màu xanh lục nếu dư
TT thì chuyển thành màu đen (Hg nguyên tố)
Hg22+
+
2KI
=
Hg2I2
+ 2K+
Hg2I2
+
2KI
=
Hgo
+ K2[HgI4]
2.3.4. Natri carbonat:
Ion Hg22+ tác dụng với TT natri carbonat tạo ra kết tủa xám đen (Hg
nguyên tố).
Hg22+
+ Na2CO3
= Hg2CO3 + 2Na+
Hg2CO3 + Na2CO3
=
Hgo
+ Na2[Hg(CO3)2]
5
Hóa phân tích định tính
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Cation nhóm I tác dụng với HCl 2N, tạo thành kết tủa trắng, tủa này:
A. Đều tan trong NH4OH đậm đặc .
B. Có tính chất khác nhau trong NH4OH đậm đặc.
C. Đều tan trong NH4OH lỗng .
D. Khơng tan trong NH4OH đậm đặc .
2. Phương trình phản ứng của Hg2++ với HCl:
A. Hg22+ + 2HCl
=
Hg2Cl2 + 2H+
B. Hg22+ + 2HCl
= 2HgCl
+
2H+
2+
C. Hg2 + 2HCl
=
Hg2Cl2
+ 2H
2+
D. Hg2 + 2HCl
=
HgCl2
+ 2H+
3. Phương trình phản ứng của Pb++ với KI :
A. Pb2+ + 2KI
=
PbI
+ 2K+
B. Pb2+ + KI
=
PbI2 + 2K+
2+
C. Pb
+ KI
=
PbI2 + 2K
2+
D. Pb
+ 2KI
=
PbI2 + 2K+
4. Thuốc thử nhóm của cation nhóm I là:
A. H2SO4 2N
B. NH4OH 2N
C. HCl 2N
D. NaOH 2N
5. Ion Ag+ tác dụng với kali cromat tạo ra kết tủa:
A. Vàng nhạt
B. Đỏ thẩm
C. Trắng
D. Xám đen
6. Nhỏ dung dịch HCl 2N vào một dung dịch mất nhãn thấy tạo thành tủa trắng, thêm
từ từ dung dịch NH4OH đậm đặc thì tủa tan. Bạn có hướng xác định cation nào ?
A. Hg22+
B. Ag+
C. Ca2+
D. Ba2+
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG SAI:
7. Ion Hg22+ tác dụng với K2CrO4 cho tủa đỏ.
8. Ion Pb2+ tác dụng với KI cho tủa đen.
9. Thuốc thử đặc trưng của cation nhóm I là Na2CO3
10. Ion Pb2+ tác dụng với TT kali cromat tạo ra kết tủa vàng tươi, kết tủa này tan DD
natri hydroxyd.
III. TRẢ LỜI NGẮN:
11. 2Ag+ + K2CrO4 = ………………………… + 2K+
12. Viết cơng thức hóa học của 2 thuốc thử đặc trưng xác định ion Hg22+:
K2CrO4 ; …………………………….
13. Ion Pb2+ tác dụng với TT amoni sulfur (hoặc H2S) tạo ra ……………...
14. Ion Hg2+ tác dụng với TT kali iodid tạo ra kết tủa màu xanh lục nếu dư TT thì
chuyển thành ……………………
15. Hg2I2
+
2KI
=
…………………..
+ K2[HgI4]
6
Hóa phân tích định tính
Bài 3
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM II
( Ba2+, Ca2+ )
MỤC TIÊU
- Trình bày được tên, cơng thức hố học của TT nhóm, hiện tượng đặc trưng
khi cation nhóm II tác dụng với các TT đó và viết phương trình ion minh họa.
- Kể được tên, cơng thức hóa học, hiện tượng đặc trưng của TT xác định
cation Ba2+,Ca2+ và viết phương trình ion minh họa.
NỘI DUNG
1. THUỐC THỬ NHĨM
1.1. Thuốc thử nhóm:
Thuốc thử nhóm của các cation nhóm II là acid sulfuric 2N (H 2SO4 2N). Các
cation nhóm II tác dụng với TT acid sulfuric 2N tạo ra kết tủa trắng. Trong phản
ứng này Ba2+ không cần điều kiện nào, còn Ca 2+ cần nồng độ cao hay mơi trường
aceton hoặc ethanol 700.
1.2.
Phương trình ion:
Ba2+ + H2SO4
= BaSO4 + 2H+
Ca2+ + H2SO4
= CaSO4 + 2H+
2. THUỐC THỬ CATION
2.1. Thuốc thử của ion Ba2+
2.1.1. Kali cromat:
Ion Ba2+ tác dụng với TT kali cromat tạo ra kết tủa màu vàng tươi, tủa này
không tan trong NaOH 2N và CH3COOH.
Ba2+
+ K2CrO4
= BaCrO4 + 2K+
2.1.2. Phản ứng Voler:
Kết tủa ion Ba2+ dưới dạng muối bari sulfat bằng acid sulfuric trong mơi
trường thuốc tím (kali permanganat), tủa bari sulfat hấp phụ thuốc tím nên có
màu hồng. Sau đó dùng nước oxy già (H2O2) trong môi trường acid sulfuric để
khử màu tím hồng của DD, riêng tủa bari sulfat vẫn có màu hồng .
Ba2+ +
H2SO4
= BaSO4 + 2H+
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O
2 Mn+7 + 5e
= Mn2+
-2
5 O2
- 2e = O2
2.1.3. Natri carbonat:
Ion Ba2+ tác dụng với TT natri carbonat tạo ra kết tủa trắng, tủa này tan
trong acid vô cơ và acid acetic.
Ba2+ +
Na2CO3
=
BaCO3 + 2Na+
2.1.4. Đốt trên ngọn lửa không màu, ngọn lửa có màu vàng lục
7
Hóa phân tích định tính
2.2. Thuốc thử của ion Ca2+
2.2.1. Amoni oxalat (NH4)2C2O4
Ion Ca2+ tác dụng với TT amoni oxalat tạo ra kết tủa trắng, tủa này không
tan trong acid acetic nhưng tan trong acid nitric, acid sulfuric và acid hydrocloric.
Ca2+ +
(NH4)2C2O4 = CaC2O4 + 2NH4+
Ion Ba2+ cũng cho kết quả tương tự, do đó để tránh nhầm lẫn cần tiến hành
xác định ion Ba2+ trước.
CaC2O4 : không tan trong CH3COOH
BaC2O4 : Tan trong CH3COOH nóng
2.2.2 Natri carbonat:
Ion Ca2+ tác dụng với TT natri carbonat tạo ra kết tủa trắng.
Ca2+ +
Na2CO3
=
CaCO3 + 2Na+
2.2.3. Đốt trên ngọn lửa không màu, ngọn lửa có màu đỏ gạch
8
Hóa phân tích định tính
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Ion Ba2+ và Ca2+ tác dụng với H2SO4 2N :
A. Đều tạo ra tủa trắng.
B. Chỉ có ion Ba2+ cho tủa trắng .
C. Chỉ có ion Ca2+ cho tủa trắng .
D. Đều không tạo tủa.
2. Phản ứng Voler dùng để xác định ion :
A. Ag+
B. Ca2+
C. Pb2+
D. Ba2+
3. Trong phản ứng Voler dùng H2O2 trong môi trường H2SO4 :
A. Khử màu tím hồng của dung dịch, nhưng tủa vẫn khơng bị mất màu.
B. Khử màu tím hồng của dung dịch, dung dịch vẫn có màu hồng.
C. Để khử màu tím hồng của tủa, tủa vẫn có màu hồng.
D. Để oxy hố màu tím hồng của dung dịch, tủa vẫn có màu hồng.
4. Phương trình phản ứng của Ca2+ với H2SO4 2N :
A.
Ca2+ + H2SO4 =
CaSO4 + 2H+
2+
B.
Ca
+ H2SO4 = CaSO4 + 2H
2+
C.
Ca
+ H2SO4 = CaSO4 + H+
2+
D.
Ca
+ 2H2SO4 = CaSO4 + 2H
5. Phương trình phản ứng của Ba++ với Na2CO3 :
A.
Ba2+ + Na2CO3 = BaCO3 + 2 Na+
B.
Ba2+ + Na2CO3 = 2BaCO3 + 2 Na+
C.
Ba2+ + Na2CO3 = BaCO3 + 2 Na
D.
Ba2+ + 2Na2CO3 = BaCO3 + 2 Na+
6. Thuốc thử của cation nhóm II là :
A. H2SO4 2N
B. HCl 2N
C. NH4OH dư
D. NaOH 2N
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG SAI:
7. Ion Ca2+ tác dụng với TT acid sulfuric 2N tạo ra kết tủa trắng.
8. Ion Ba2+ tác dụng với acid sulfuric trong mơi trường thuốc tím cho tủa vàng, tủa này tan
trong acid acetic.
9. Ca2+ + Na2CO3
= CaCO3 + 2Na+
2+
10. Ion Ca tác dụng với TT amoni oxalat tạo ra kết tủa trắng, tủa này không tan trong
acid acetic nhưng tan trong acid nitric, acid sulfuric và acid hydrocloric.
III. TRẢ LỜI NGẮN:
11. Thuốc thử đặc trưng xác định ion Ca2+ là ……………………………..
12. Ca2+ + (NH4)2C2O4 = CaC2O4 + 2NH4+
13. Ion Ba2+ tác dụng với TT kali cromat tạo ra kết tủa màu vàng tươi, tủa này không
tan trong ………………………… và CH3COOH.
14. Đốt ion Ca2+ trên ngọn lửa không màu, ngọn lửa có màu ……………………
15. Các thuốc thử xác định ion Ba2+ là ……………………………..
9
Hóa phân tích định tính
Bài 4
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM III
( Zn2+, Al3+ )
MỤC TIÊU
- Trình bày được tên, cơng thức hóa học của TT nhóm, hiện tượng đặc trưng khi
cation nhóm III tác dụng với các TT đó và viết phương trình ion minh hoạ .
- Kể được tên, cơng thức hố học, hiện tượng đặc trưng của TT xác định cation
2+
3+
Zn , Al và viết phương trình ion minh hoạ.
NỘI DUNG
1. THUỐC THỬ NHĨM
1.1. Thuốc thử nhóm:
Thuốc thử nhóm của các cation nhóm III là natri hydroxyd 2N cho dư (NaOH
2N) .Các cation nhóm III tác dụng với TT natri hydroxyd tạo ra kết tủa trắng, là các
hydroxyd lưỡng tính. Khi cho dư NaOH 2N thì các kết tủa đó hồ tan vì chúng thể
hiện tính chất acid, tan trong kiềm.
1.2. Phương trình ion:
Zn2+ + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2 Na+
Al3+ + 3NaOH = Al(OH)3 + 3Na+
Khi cho dư NaOH 2N:
Zn(OH)2 + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + ZnO22- + 2H2O
Al(OH)3
+ Na+ + OH- = Na+ + AlO2+ 2H2O
2.
THUỐC THỬ CATION:
2.1. Thuốc thử của ion Zn2+
2.1.1. Montequi:
Trong môi trường acid acetic , Zn2+ tác dụng với TT Montequi A và Montequi B
tạo ra kết tủa màu tím hoa cà ZnCu[Hg(SCN)4]2
Montequi A :
(NH4)2[ Hg(SCN)4]
Montequi B :
CuSO4 0,5%
* Chú ý:
- Mơi trường phải gần trung tính
- Phải thừa Zn2+, ít Cu2+
2.1.2. Amoni sulfur hay hydro sulfur:
Ion Zn2+ tác dụng với TT amoni sulfur hoặc hydro sulfur tạo ra kết tủa trắng,
kết tủa này tan trong DD acid hydrochloric, không tan trong CH3COOH.
Zn2+
+
H2S
=
ZnS
+
2H+
Zn2+
+
(NH4)2S =
ZnS
+
2NH4+
2+
2.1.3. Montequi A và Co :
Ion Zn2+ tác dụng với TT Montequi A và Co2+ tạo ra kết tủa màu xanh tinh
thể ZnCo[Hg(SCN)4]2
2.1.4. Natri carbonat:
Ion Zn2+ tác dụng với Na2CO3 tạo ra kết tủa trắng.
2.2.
Thuốc thử của ion Al3+:
2.2.1. Aluminon (acid aurin tricarboxylic ,C22H23O9N3):
Ion Al3+ tác dụng với TT Aluminon tạo ra kết tủa bông đỏ. Phản ứng rất
nhạy nhưng ion Zn2+ cũng cho kết quả tương tự, để tránh nhầm lẫn cần xác định
ion Zn2+ trước khi xác định ion Al3+.
2.2.2. Hỗn hợp amoni hydroxyd + amoni clorid:
10
Hóa phân tích định tính
Ion Al3+tác dụng với hỗn hợp NH4OH + NH4Cl tạo ra kết tủa keo trắng, tủa
này tan trong NaOH và HCl, không tan trong NH4Cl.
Al3+ + 3NH4OH
=
Al(OH)3 + 3NH4+
2.2.3. Natri carbonat:
Ion Al3+ tác dụng với Na2CO3 cho kết tủa trắng.
2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Thuốc thử để phân biệt giữa ion Al3+ và Zn2+ là:
A. NaOH 2N
B. Montequi A và B
C. Aluminon
D. Montequi A và Co2+
2. Phương trình phản ứng hồ tan Al(OH)3 trong NaOH :
A. Al(OH)3 +
Na+ + OH = Na+ + AlO2 + H2O
B. Al(OH)3 +
Na+ + OH- = Na+ + AlO2- + 2 H2O
C. Al(OH)3 +
Na+ + OH- = 2Na+ + AlO2- + 2H2O
D. Al(OH)3 +
2Na+ + OH- = Na+ + AlO2- + H2O
3. Thuốc thử của cation nhóm III là :
A. H2SO4 2N
B. HCl 2N
C. NH4OH dư
4. Ion Al3+ tác dụng với TT Aluminon tạo ra kết tủa:
A. Vàng nhạt
B. Đỏ thẩm
C. Trắng
5. Ion Zn2+ tác dụng với TT amoni sulfur tạo ra kết tủa:
A. Vàng nhạt
B. Đỏ thẩm
C. Trắng
6. Các cation nhóm III tác dụng với NaOH 2N tạo ra tủa:
A. Vàng nhạt
B. Đỏ thẩm
C. Trắng
D. NaOH 2N
D. Bông đỏ
D. Bông đỏ
D. Bông đỏ
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG SAI:
7. Ion Zn2+ tác dụng với thuốc thử montequi A và montequi B trong môi trường acid
acetic cho kết tủa màu tím hoa cà.
8. 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al (OH)3 + 3CO2
9. Ion Al3+ tác dụng với TT Na2CO3 cho tủa nâu đo.
10. Ion Al3+tác dụng với hỗn hợp NH4OH + NH4Cl tạo ra kết tủa keo trắng.
III. TRẢ LỜI NGẮN
11. Al3+
+ ………….. = Al(OH)3 + 3Na+
12. Zn2+
+ H2S
= …………………. +
2H+
13. Zn(OH)2 + 2NaOH = …………………. + 2H2O
14. Dung dịch NaOH 2N tác dụng với ion Zn2+ không cho tủa.
15. Ion Al3+ tác dụng với NaOH 2N dư làm tan tủa.
11
Hóa phân tích định tính
Bài 5
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM IV
( Fe2+, Fe3+, Bi3+ )
MỤC TIÊU
- Trình bày được tính chất chung của cation nhóm IV và viết phương trình ion
minh họa.
- Kể được tên, cơng thức hóa học của TT nhóm, hiện tượng đặc trưng khi cation
nhóm IV tác dụng với TT nhóm .
- Kể được tên , cơng thức hóa học, hiện tượng đặc trưng của TT xác định cation
Fe2+, Fe3+, Bi3+ và viết phương trình ion minh họa .
NỘI DUNG
1.THUỐC THỬ NHĨM
1.1. Tính chất chung của cation nhóm IV:
Khi các cation nhóm IV tác dụng với NH4OH sẽ có tính chất chung sau:
- Ion Fe2+cho kết tủa trắng xanh, kết tủa này tan trong DD muối amoni (NH4+).
Fe2+ + 2NH4OH
=
Fe(OH)2 + 2NH4+
3+
- Ion Fe cho kết tủa nâu đỏ, kết tủa này không tan trong DDmuối amoni (NH4+).
Fe3+ + 3NH4OH
=
Fe(OH)3 + 3NH4+
- Ion Bi3+ cho kết tủa trắng
Bi3+ + 3NH4OH
=
Bi(OH)3 + 3NH4+
Nếu có thêm nước oxy già (H2O2) thì các kết tủa tạo ra có màu đặc trưng và bền
vững trong DD amoni.
2Fe2+ + H2O2 + 4NH4OH =
2Fe(OH)3 + 4NH4+
(nâu đỏ)
Bi3+ + H2O2
+ 3NH4OH = HBiO3 + 2H2O + 3NH4+
(vàng ngà)
1.2. Thuốc thử nhóm :
Thuốc thử nhóm của các cation nhóm IV là amoni hydroxyd cho dư, với sự có mặt
của nước oxy già và amoni clorid.
Các cation nhóm IV tác dụng vơi hỗn hợp NH 4OH cho dư + H2O2 + NH4Cl tạo ra
các kết tủa có màu đặc trưng và bền vững trong DD có ion NH4+.
Vai trị của nước oxy già là oxy hóa Fe2+ thành Fe3+ [ở dạng Fe(OH)3] và ion Bi3+
thành Bi5+ (ở dạng HBiO3).Còn vai trò của NH4Cl là tạo ra mơi trường có ion NH 4+ có
tác dụng chủ yếu đối với cation nhóm V.
2.
THUỐC THỬ CATION:
2.1.
Thuốc thử của ion Fe2+:
2.2.1.Kali fericyanid K3[Fe(CN)6]:
Ion Fe2+ tác dụng với TT kali fericyanid tạo ra kết tủa keo xanh thẫm
( xanh turnbull ), tủa này không tan trong HCl 2N, nhưng bị kiềm phá huỷ thành
Fe(OH)2.
3Fe2+ + 2[Fe(CN)6 = Fe3[Fe(CN)6]2 + 6K+
12
Hóa phân tích định tính
2.2.2. Kali ferocyanid K4[Fe(CN)6]:
Cho tủa trắng FeK2[Fe(CN)6] xanh dần khi để lâu ngồi khơng khí
( Fe2+ bị oxy hoá thành Fe3+)
Fe2+ + K4[Fe(CN)6] = FeK2[Fe(CN)6] + 2K+
2.2.3. Natri carbonat:
Ion Fe2+ tác dụng với Na2CO3 tạo ra kết tủa xanh nâu.
2.2.4. Amoni sulfur hoặc hydro sulfur
Ion Fe2+ tác dụng với (NH4)2S tạo ra kết tủa đen FeS.
2.2. Thuốc thử của ion Fe3+:
2.2.1. Kali ferocyanid K4[Fe(CN)6]
Ion Fe3+ tác dụng với TT kali ferocyanid tạo ra kết tủa keo xanh đậm
Fe4[Fe(CN)6]3 tủa này không tan trong HCl 2N, nhưng bị kiềm phá hủy
thành Fe(OH)3.
2.2.2. Kali fericyanid K3[Fe(CN)6]
Cho tủa nâu đỏ Fe[Fe(CN)6]3
2.2.3. Kali sulfocyanat (KSCN):
Ion Fe3+ tác dụng với TT kali sulfocyanat cho DD màu đỏ máu.
Fe3+
+ 3KSCN
=
Fe(SCN)3 + 3K+
Vàng ngà
không màu
đỏ máu
2.2.4. Amoni hydroxyd :
Ion Fe3+ tác dụng với TT amoni hydroxyd tạo ra kết tủa màu nâu đỏ.
Fe3+ + 3NH4OH
=
Fe(OH)3 + 3NH4+
2.2.5. Natri carbonat:
Ion Fe3+ tác dụng với Na2CO3 tạo ra kết tủa nâu đỏ.
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O
= 2Fe(OH)3 + 3CO2
2.2.6. Amoni sulfur hoặc hydro sulfur
Ion Fe3+ tác dụng với (NH4)2S tạo ra kết tủa đen Fe2S3.
2.3.
Thuốc thử của ion Bi3+:
2.3.1. Amoni sulfur hoặc hydro sulfur:
Ion Bi3+ tác dụng với (NH4)2S hoặc H2S tạo ra kết tủa màu đen.
2Bi3+ + 3(NH4)2S
=
Bi2S3 + 6NH4+
3+
2Bi
+ 3H2S
=
Bi2S3
+ 6H+
2.3.2. Kali iodid :
Ion Bi3+ tác dụng với KI tạo ra kết tủa đen,tủa này tan khi cho dư KI, tạo
ra dung dịch có màu vàng cam .
Bi3+ + 3KI
= BiI3
+ 3K+
BiI3 + KI
= K[BiI4]
(vàng da cam )
2.3.3. Natri carbonat:
Ion Bi3+ tác dụng với Na2CO3 tạo ra kết tủa trắng, kèm theo giải phóng
khí carbonic (CO2)
13
Hóa phân tích định tính
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Thuốc thử nhóm của các cation nhóm IV là :
A. H2SO4 2N
B. HCl 2N
C. NH4OH dư + H2O2 + NH4Cl
D. NaOH 2N
2. Cation nhóm IV tác dụng với thuốc thử nhóm tạo ra:
A. Dung dịch khơng màu.
B. Tủa trắng, khơng bền trong NH4+
C. Tủa có màu đặc trưng và bền vững trong dung dịch có ion NH4+
D. Tủa có màu đặc trưng và tan trong dung dịch có ion NH4+
3. Fe2+ tác dụng với kali fericyanid tạo ra :
A. Dung dịch xanh thẩm.
B. Kết tủa keo màu xanh thẩm .
C. Tủa xanh nâu.
D. Tủa trắng.
3+
4. Bi tác dụng với KI tạo ra :
A. Tủa đen, tủa này tan khi cho dư KI.
B. Kết tủa đen, tủa này chuyển thành màu vàng da cam khi cho dư KI.
C. Tủa đỏ cam , tủa này chuyển thành dung dịch da cam khi cho dư KI
D. Tủa đỏ, tủa tan khi cho dư KI
5. Ion Bi3+ tác dụng với Na2CO3 tạo ra :
A. Kết tủa trắng, sao đó giải phóng khí CỊ2
B. Khí CỊ2 , sau đó cho tủa trắng.
C. Đồng thời tủa trắng và khí CỊ2
D. Khí carbonic
6. Phản ứng của ion Bi3+ với (NH4)2S :
A.
2 Bi3+ + 3(NH4)2S
=
Bi 2S3 + 6 NH4+
3+
B.
Bi
+ (NH4)2S
=
Bi 2S3 + NH4+
C.
Bi3+ + 3(NH4)2S
=
Bi 2S3 + 6 NH4
D.
Bi3+ +
3(NH4)2S
=
Bi 2S3 + 6 NH4+
7. Thử một dung dịch với thuốc thử Na2CO3 thấy sủi bọt và có kết tủa trắng, bạn có
hướng xác định cation nào ?
A. Zn2+
B. Fe3+
C. Bi3+
D. Al3+
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG SAI:
8. Ion Fe2+ tác dụng với Na2CO3 cho kết tủa màu nâu.
9. Ion Bi3+ tác dụng với amoni sulfur cho kết tủa màu đen.
10. BiI3 + KI
= K[ BiI4]
11. Cation nhóm IV khơng có thuốc thử nhóm.
III. TRẢ LỜI NGẮN
12. Các cation nhóm IV tác dụng với thuốc thử nhóm tạo ra
………………………………………
13. Vai trị của nước oxy già là ……………………………………..
14. Ion Fe3+ tác dụng với TT kali sulfocyanat cho ……………………………..
15. Fe3+ + 3NH4OH
=
……………. + 3NH4+
14
Hóa phân tích định tính
Bài 6
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM V
( Mg2+ , Cu2+, Hg2+ )
MỤC TIÊU
-Trình bày được tên, cơng thức hóa học của TT nhóm, hiên tượng đặc trưng khi
cation nhóm V tác dụng với TT nhóm và viết phương trình ion Mg2+ để minh họa .
-Kể được tên, cơng thức hóa học , hiên tượng đặc trưng của TT xác định cation
2+
Cu , Mg2+ , Hg2+ và viết phương trình ion minh họa.
NỘI DUNG
1. THUỐC THỬ NHĨM
Thuốc thử nhóm của các cation nhóm V cũng giống như TT nhóm của các cation
nhóm IV là amoni hydroxyd cho dư, với sự có mặt của oxy già và amoni clorid.
Các cation nhóm V tác dụng với hỗn hợp NH4OH cho dư + H2O2 + NH4Cl không
tạo ra kết tủa vì:
Mg2+ + 2NH4OH = Mg(OH)2 + 2NH4+
Tủa Mg(OH)2 hịa tan trong mơi trường NH4+ (NH4Cl), cịn ion Cu2+, Hg2+ thì tạo ra
các phức chất tan .
Amoni clorid có vai trị tăng nồng độ ion NH 4+ để các cation không tạo ra kết tủa,
phân biệt được với các cation nhóm IV. Nước oxy già có vai trị đối với nhóm IV
2. THUỐC THỬ CATION
Thuốc thử của ion Cu2+:
Amoni hydroxyd:
Ion Cu2+ tác dụng với NH4OH tạo ra kết tủa xanh lơ, tủa tan khi cho dư
NH4OH tạo ra phức chất màu xanh lam.
Cu2+ + 2NH4OH =
Cu(OH)2 + 2NH4+
Cu(OH)2 + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O + 2OHKali ferocyanid:
Ion Cu2+ tác dụng với kali ferocyanid cho kết tủa đỏ thẫm .
2Cu2+ + K4[Fe(CN)6] = Cu2[Fe(CN)6] + 4K+
Amoni sulfur hay hydro sulfur:
Ion Cu2+ tác dụng với H2S hoặc (NH4)2S tạo ra kết tủa đen.
Cu2+ + H2S
= CuS + 2H+
2+
Cu
+ (NH4)2S = CuS + NH4+
Zn+ và montequi A
Cu2+ tác dụng với Zn+ và montequi A cho tủa tím sim
2.2. Thuốc thử của ion Hg2+:
2.2.1. Kali iodid :
Ion Hg2+ tác dụng với KI cho kết tủa đỏ, tủa này tan khi cho dư KI tạo ra
dung dịch không màu.
Hg2+ + 2KI
= HgI2 + 2K+
HgI2 + 2KI
= K2[HgI4]
2.2.2. Natri hydroxyd:
Ion Hg2+ tác dụng với NaOH 2N cho kết tủa vàng.
Hg2+ + 2NaOH
= HgO + 2Na+ + H2O
15
Hóa phân tích định tính
2.2.3. Hydro sulfur
Cho kết tủa đen HgS không tan trong acid nitric, dễ tan trong nước cường
thuỷ ( 1 phần HNO3 đặc : 3 phần HCl đặc )
3HgS + 6HCl + 2 HNO3 = 3HgCl2 + 3S + 2NO + 4 H2O
2.2.4. Natri carbonat:
Ion Hg2+ tác dụng với TT natri carbonat cho kết đỏ nâu hay vàng nâu.
2.3.
Thuốc thử của ion Mg2+:
2.3.1. Phản ứng tạo muối kép:
Ion Mg2+ tác dụng với hỗn hợp NH4OH + Na2HPO4 + NH4Cl cho kết tủa
trắng (muối kép magie amoni sulfat).
Mg2+ + NH4OH + Na2HPO4 = MgNH4PO4 + 2Na+ + H2O
2.3.2. Natri hydroxyd:
Ion Mg2+ tác dụng với NaOH 2N cho kết tủa trắng , tủa này không tan trong
NaOH dư.
Mg2+ + 2NaOH
= Mg(OH)2 + 2Na+
2.3.3. Natri carbonat:
Ion Mg2+ tác dụng với TT natri carbonat cho kết tủa trắng.
Mg2+ + Na2CO3
= MgCO3 + 2Na+
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Thuốc thử nhóm của các cation nhóm V là :
A. H2SO4 2N
B. HCl 2N
C. NH4OH dư + H2O2 + NH4Cl
D. NaOH 2N
2. Ion Mg++ tác dụng với NaOH 2N cho kết tủa trắng, tủa này:
A. Đều tan trong NH4OH 2N.
B. Hóa xám đen trong NH4OH 2N.
C. Đều tan trong NaOH 2N dư.
D. Không tan trong NaOH 2N dư.
3. Phương trình phản ứng giữa Mg++ và NH4OH
A. Mg2+ + NH4OH
= Mg(OH)2 + NH4+
B. Mg2+ + 2 NH4OH = Mg(OH)2 + 2NH4+
C. Mg2+ + 2NH4OH = Mg(OH)2 + NH4+
D. Mg2+ + NH4OH
= Mg(OH)2 + 2NH4+
4. Phương trình phản ứng giữa Hg++ với NaOH 2N :
A. Hg2+ + NaOH
= HgO + 2 Na+ + H2O
2+
B. Hg
+ NaOH
= HgO + Na+ + H2O
C. Hg2+ + NaOH
= HgO + H2O
D. Hg2+ + NaOH
= HgO + 2 Na+
2+
5. Có 2 dung dịch Mg và Hg2+ . Bạn chọn thuốc thử nào để phân biệt chúng ?
A. NaOH 2N
B. HCl 2N
C. HNO3 2N
D. NH4OH 2N
6. Thử một dung dịch mất nhãn với dung dịch Na2CO3 thấy kết tủa đỏ nâu. Bạn có
hướng xác định cation nào sau đây :
A. Cu2+
B. Hg2+
C. Bi3+
D. Al3+
7. Ion Hg2+ tác dụng với KI cho kết tủa:
A. Đỏ
B. Đen
C. Vàng
D. Trắng
16
Hóa phân tích định tính
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG SAI:
8. Ion Mg2+ tác dụng với hỗn hợp NH4OH + Na2HPO4 + NH4Cl cho kết tủa trắng.
9. Thuốc thử nhóm của các cation nhóm V giống như thuốc thử nhóm của các cation
nhóm IV.
10. Các cation nhóm V tác dụng với hỗn hợp NH4OH cho dư + H2O2 + NH4Cl tạo ra
các tủa có màu đặc trưng.
11. Mg2+ + Na2CO3
= MgCO3 + 2Na+
III. TRẢ LỜI NGẮN:
12. Mg2+ + NH4OH + Na2HPO4 = ………………………. + 2Na+ + H2O
13. Ion Hg2+ tác dụng với TT natri carbonat cho kết tủa ………………………
14. Tủa Cu(OH)2
tan khi cho dư NH4OH tạo ra phức chất màu
…………………………..
15. Cu2+ + H2S
= ………….. + 2H+
17
Hóa phân tích định tính
Bài 7
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM VI
( NH4+ , K+ , Na+ )
MỤC TIÊU
- Trình bày được tính chất đặc biệt của cation nhóm VI, tên, cơng thức hóa học,
hiên tượng đặc trưng của TT xác định ion NH 4+, K+ , Na+ và viết phương trình ion minh
họa .
-Nêu được sự khác nhau cơ bản của cation nhóm VI với các cation 5 nhóm đầu
khi tác dụng với natri carbonat.
NỘI DUNG
1.TÍNH CHẤT ĐẶC BIỆT CỦA CATION NHĨM VI
1.1.
Tính chất đặc biệt :
Ion Na+, K+ là các ion kim loại kiềm, ion NH 4+ do phân tử NH3 và H+ tạo
nên, ion NH4+ không bền vững trong dung dịch kiềm và ở nhiệt độ cao.
NH3
+ H+
= NH4+
+
NH4
+ OH = NH3 + H2O
Các hợp chất hydroxyd (NaOH, KOH, NH4OH), các muối (clorid, sulfat,
carbonat) đều dễ tan trong nước. Do đó khi dùng acid hoặc kiềm làm TT nhóm thì
các cation 5 nhóm đầu kết tủa, cịn cation nhóm VI khơng cho tủa. Cation nhóm
VI khơng có thuốc thử nhóm, người ta tiến hành xác định thẳng các cation mà
khơng qua bước phân nhóm.
1.2.
Thứ tự xác định các cation nhóm VI:
Các ion NH4+, K+, Na+ có tính chất giống nhau khi cho tác dụng với một số
TT.
Ví dụ : ion NH4+ , K+ cùng tác dụng được với acid tartric cho kết tủa trắng.
Để tránh nhầm lẫn khi xác định cation nhóm VI phải tiến hành theo trình tự
+
NH4 , K+ , Na+.
2.. THUỐC THỬ CATION
2.1.
Thuốc thử của ion NH4+:
2.1.1. Natri hydroxyd:
Ion NH4+ bị NaOH phân tích thành ammoniac (NH3), khí này bay ra
có thể nhận biết bằng giấy tẩm TT phenolphtalein, giấy sẽ có màu hồng.
NH4+ + NaOH = NH3 + Na+ + H2O
NH3
+ giấy tẩm phenolphtalein
hồng
18
Hóa phân tích định tính
2.1.2. TT Nessler:
Ion NH4+ tác dụng với TT Nessler cho tủa nâu đỏ.
Hg
NH3 + 2K2[HgI4] + 3KOH = O
NH2 - I + 7KI + 2H2O
Hg
2.2. Thuốc thử của ion K+:
2.2.1. Acid percloric (HClO4):
Ion K+ tác dụng với acid percloric tạo ra kết tủa trắng.
K+ + HClO4 = KClO4 + H+
2.2.2. Acid tartric (H2C4H4O6):
Trong DD đệm , ion K+ tác dụng với acid tartric cho kết tủa trắng.
K+ + H2C4H4O6 = KHC4H4O6 + H+
Ion NH4+ cũng cho kết quả tương tự, do đó phải xác định ion NH 4+
trước để tránh sai lầm .
2.2.3. Acid picric:
Ion K+ tác dụng với TT acid picric cho kết tủa vàng.
COOH
O2N
COOK
NO2
O2N
+ K+
NO2
NO2
=
+
H+
NO2
2.2.4 Thuốc thử Garola A , B ] Na3[Co(NO2)6]:
- Garola A: Co(NO3)2 trong acid acetic
- Garola B: NaNO2
Trong môi trường acid acetic, ion K+ tác dụng với TT Garola A và
Garola B cho tủa vàng. Ion NH4+ cho tủa tương tự.
2K+ + Na3[Co(NO2)6]
= K2Na[Co(NO2)6] + 2Na+
Ở môi trường acid hay base mạnh, thuốc thử bị phá huỷ.
2.2.5. Đốt K+ trên ngọn lửa khơng màu ngọn lửa có màu tím hồng
2.3 Thuốc thử của ion Na+:
2.3.1. Thuốc thử Kontop ( kẽm uranyl acetat ):
Trong môi trường acid acetic , ion Na + tác dụng với TT Kontop cho tủa tinh
thể vàng, hình mặt nhẫn.
Na+
+
Zn(UO2)3(CH3COO)8
+
CH3COOH
+
9H2O
=
ZnNa(UO2)3(CH3COO)9.9H2O
2.3.2. Đốt các muối natri trên ngọn lửa khơng màu thì ngọn lửa sẽ có
màu vàng.
19
Hóa phân tích định tính
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Khi xác định cation nhóm VI phải tiến hành theo trình tự :
A. K+ , NH4+ , Na+
B. Na+ , NH4+ , K+
C. K+ , Na+ , NH4+
D. NH4+ , K+ , Na+
+
2. Ion Na tác dụng với thuốc thử Kont op cho tủa :
A. Nâu đen
B. Tinh thể Vàng
C. Vàng nâu
D. Nâu đỏ
3. Ion K+tác dụng với thuốc thử Garola trong môi trường acid acetic cho kết tủa:
A. Nâu đen
B. Trắng
C. Vàng
D. Tím xim.
4. Đốt K+ trên ngọn lửa khơng màu, ngọn lửa có màu:
A. Vàng
B. Tím hồng
C. Xanh lá
D. Đỏ
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG SAI:
5. Cation nhóm VI khơng có thuốc thử nhóm.
6. Ion K+ tác dụng với TT Garola A và Garola B cho tủa trắng.
7. Ion NH4+ bị NaOH phân tích thành ammoniac (NH 3), khí này bay ra có thể
nhận biết bằng giấy tẩm Fluoresscein , giấy sẽ có màu hồng.
III. TRẢ LỜI NGẮN:
8. K+ + H2C4H4O6 = ……………………………….. + H+
9. Ion K+ tác dụng với TT acid picric cho kết tủa …………….
10. Trong DD đệm, ion K+ tác dụng với acid tartric cho kết tủa ……………...
20
Hóa phân tích định tính
Bài 8
XÁC ĐỊNH ANION NHĨM I
( Cl- , Br- , I- , S2- , NO3- )
MỤC TIÊU
- Trình bày được hiện tượng đặc trưng của anion nhóm I khi tác dụng với bari
nitrat, bạc nitrat và viết phương trình ion minh họa .
- Kể được tên, cơng thức hóa học, hiện tượng đặc trưng của TT xác định các ion Cl , Br , I , S2- , NO3- và viết phuơng trình ion inh họa.
NỘI DUNG
1. THUỐC THỬ SƠ BỘ:
1.1.
Bari nitrat:
Các anion nhóm I tác dụng với Ba(NO 3)2 khơng cho kết tủa vì tạo ra các
muối bari tan (BaS2 , BaCl2 ,…).
1.2.
Bạc nitrat:
Các ion Cl- , Br- , I- , S2- tác dụng với AgNO3 tạo ra kết tủa màu, các tủa này
không tan trong HNO3 2N.
Cl- + AgNO3
= NO3- + AgCl (trắng)
Br- + AgNO3
= NO3- + AgBr (vàng nhạt)
I+ AgNO3
= NO3- + AgI (vàng kem)
2S
+ AgNO3
= 2NO3- + Ag2S (đen)
Ion NO3- không cho tủa với AgNO3
2. THUỐC THỬ XÁC ĐỊNH ANION:
2.1. Phản ứng chung xác định X- ;
Dùng chất oxy hóa mạnh là KMnO 4 trong môi trường acid sulfuric để oxy hóa
X- thành halogen tự do (X2) , rồi nhận biết các halogen bằng TT đặc hiệu.
Phương trình phản ứng:
10X + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5X2 + 5SO42- + 8H2O
2
Mn+7 + 5e = Mn+2
5
2X- 2e = X2
Đối với Clo (Cl2) : dùng TT là giấy tẩm Vilier – Fayol giấy chuyển thành màu
xanh tím.
Đối với Brom (Br2): dùng TT là giấy tẩm Fluoresscein ,giấy chuyển từ màu
vàng sang hồng.
Đối với iod (I2) dùng TT là giấy tẩm hồ tinh bột, giấy chuyển sang màu tím
xanh
21
Hóa phân tích định tính
2.2. Các TT riêng của ion Cl- , Br- , I- :
2.2.1. Thuốc thử của Cl- là bạc nitrat:
Ion Cl- tác dụng với AgNO3 cho tủa trắng tan trong NH4OH đđ.
AgNO3 + Cl- = AgCl + NO3AgCl
+ 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O
2.2.2. Thuốc thử của ion Br- là nước clo :
Ion Br- bị nước clor oxy hố thành brom. Brom hịa tan trong cloroform
làm cho lớp cloroform có màu vàng nâu.
Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2
2.2.3. Thuốc thử của I- :
-Thuỷ ngân clorid :ion I tác dụng với HgCl2 tạo ra kết tủa đỏ , tủa này tan
trong dung dịch I- dư.
HgCl2 + 2I- = HgI2
+ 2ClHgI2
+ 2I- = [HgI4]2- Chì acetat : ion I- tác dụng với Pb(CH3COO)2 tạo ra kết tủa vàng tươi
Pb2+
+ 2I- = PbI2
2.3. Thuốc thử của ion S2- :
2.3.1. Chì acetat :
Ion S2- tác dụng với chì acetat cho kết tủa đen .
Pb2+ + S2= PbS
2.3.2. Acid vô cơ mạnh :
Ion S2- bị các acid vô cơ mạnh ( HCl, H 2SO4 ) phân hủy thành khí hydro
sulfur có mùi thối.
S2- + 2H+
= H2S
2.4. Thuốc thử của ion NO3- :
2.4.1. Thuốc thử Griess :
Griess A (acid sunfanilic) : NH2-C6H4-SO3H
Griess B ( - naphtylamin ): C10 H7NH2
Ion NO3- bị hydro mới sinh (do Zn +CH3COOH) khử thành NO2- (hoặc
HNO2), sau đó HNO3 tác dụng với TT Griess A và Griess B tạo ra hợp chất azoic có
màu hồng .
NO3- + H2 = NO2- + H2O
Thực hiện trong môi trường acid acetic
2.4.2. Diphenylamin:
Trong môi trường acid sulfuric đặc, ion NO 3- tác dụng với diphenylamin
tạo ra hợp chất màu xanh lơ.
22
Hóa phân tích định tính
LƯỢNG GIÁ
I. CHỌN Ý ĐÚNG NHẤT:
1. Dung dịch gốc tác dụng với bari nitrat không cho tủa là anion nhóm:
A. I
B. II
C. III
D. II, III
2. Dung dịch gốc tác dụng với AgNO3 có tủa trắng thì tìm anion:
A. S2B. IC. NO3D. Cl3. Có 3 dung dịch Cl- , Br- , NO3- , bạn chọn một trong các thuốc thử sau để
phân biệt chúng :
A. Ba(NO3)2
B. AgNO3
C. KI
D. HCl
4. Anion nhóm I là:
A. SO42B. IC. SO32D. PO435.Trong môi trường acid sulfuric đặc, ion NO3 tác dụng với diphenylamin tạo ra:
A. Hợp chất màu xanh lơ.
B. Kết tủa trắng.
C. Dung dịch đỏ máu.
D. Phức chất không màu.
6. Thuốc thử xác định anion NO3 là:
A. Voler.
B. Griess
C. Kontop
D. Garola
7. Thuốc thử xác định anion Cl là:
A. Ba(NO3)2
B. AgNO3
C. KI
D. HCl
II. PHÂN BIỆT ĐÚNG SAI:
8. Ion Br- bị nước clo khử thành brom không tan trong cloroform.
9. Ion S2- bị HCl phân hủy thành khí H2S có mùi thối .
10. Anion nhóm I khơng có thuốc thử nhóm.
11. Các anion nhóm I tác dụng với Ba(NO3)2 đều cho tủa trắng.
III. TRẢ LỜI NGẮN:
12. Nhận biết khí Cl2 giải phóng ra bằng giấy tẩm
………………………………. , giấy chuyển thành màu tím xanh.
13. HgCl2 + 2I- = ………………
+ 2Cl14. Ion NO3- với AgNO3 - ………………………
15. Kể tên 2 thuốc thử xác định ion I- :
A. ----------------------------------B. Chì acetat.
23
Hóa phân tích định tính
Bài 9
XÁC ĐỊNH ANION NHĨM II
( AsO43- , AsO33- , PO43- , HCO3- , CO32- )
MỤC TIÊU
-Trình bày được tên hiện tượng đặc trưng khi anion nhóm II tác dụng với TT sơ
bộ và viết phương trình ion minh họa .
-Trình bày được phản ứng chung xác định AsO 43- , AsO33- và HCO3- , CO32- và
viết phương trình ion minh hoạ.
- Kể được tên, cơng thức hóa học, hiên tượng đặc trưng của TT phân biệt HCO 32và CO3 TT của ion PO43- và viết phương trình ion minh họa .
NỘI DUNG
1.
Thuốc thử sơ bộ :
1.1.
Bari nitrat :
Các anion nhóm II tác dụng với bari nitrat đều cho tủa trắng, các tủa này tan
trong HNO3 2N vì chúng là muối của acid yếu nên bị acid nitric phân huỷ.
2AsO43- + 3Ba2+
= Ba3(AsO4)2
32+
2AsO3 + 3Ba
= Ba3(AsO3)2
32+
2PO4
+ 3Ba
= Ba3(PO4)2
22+
CO3
+ Ba
= BaCO3
Riêng ion HCO3- không tạo được kết tủa với Ba(NO3)2 , nhưng vì bị phân
huỷ thành CO32- nên các DD HCO3- cho tủa trắng với Ba(NO3)2.
1.2.
Bạc nitrat:
Các anion nhóm II tác dụng với AgNO 3 đều cho kết tủa, các kết tủa này tan
trong HNO3.
3AgNO3
+ AsO33= Ag3AsO3 + 3NO3(vàng)
3AgNO3
+ AsO43= Ag3AsO4 + 3NO3(đỏ nâu)
3AgNO3
+ PO43= Ag3PO4 + 3NO3(vàng)
AgNO3
+ HCO3 = AgHCO3 + NO3(trắng)
22AgNO3
+ CO3
=
Ag2CO3 +
2NO3(trắng)
Tủa Ag2CO3 để lâu dễ bị phân huỷ thành Ag2O có màu xám
2.
THUỐC THỬ ANION
2.1.
Phản ứng chung xác định AsO43- và AsO33- :
Dùng hydrogen mới sinh (do Zn + H 2SO4 2N ) để khử AsO43- , AsO33- thành
khí hydroarsenid (AsH3), khí AsH3 bay lên gặp giấy tẩm AgNO 3 làm cho giấy có
màu đen.
Zn
+ H2SO4 = ZnSO4 + H2
+
3H
+ AsO33- + 3H2 = H3As + 3H2O
3H+ + AsO43- + 8H2 = H3As + 4H2O
24
Hóa phân tích định tính
Phân biệt AsO33- và AsO43- phải dựa vào phản ứng với TT bạc nitrat (xem mục
1.2.).
2 .2. Phản ứng riêng của ion AsO43- :
Ion AsO43- tác dụng với hổn hợp MgCl 2 + NH4Cl + NH4OH tạo ra muối kép
MgNH4AsO4 kết tủa trắng.
AsO43- + Mg2+ + NH4+ = MgNH4AsO4
Thuốc thử chung của HCO3- và CO32- :
Thuỷ ngân (II) nitrat :
Ion HCO3- và CO32- tác dụng với Hg(NO3)2 tạo ra kết tủa đỏ nâu hoặc vàng
nâu.
Acid vô cơ mạnh hay acid acetic :
Ion HCO3- và CO32- bị các acid mạnh như HCl, H 2SO4 hoặc acid acetic phân
huỷ thành khí carbonic . Khí carbonic làm đục nước vôi trong.
HCO3- + H+ = CO2 + H2O
CO32- + 2H+ =
CO2 + H2O
CO2
+ Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
Thuốc thử phân biệt HCO3- và CO32- :
Dùng magie clorid hoặc magie sulfat : ion CO 32- tác dụng với MgCl2 cho tủa
trắng
Mg2+ + CO32- = MgCO3
Thuốc thử của ion PO43- :
Amoni molybdat :
Trong môi trường acid nitric, ion PO 43- tác dụng với (NH4)2MoO4 tạo ra kết
tủa vàng.
Ion AsO33- bị HNO3 oxy hóa thành AsO43- và tác dụng với (NH4)2MoO4
tương tự như PO43- . Để tránh nhẫm lẫn giữa AsO33- với PO43- cần xác định AsO33trước, PO43- sau.
Hỗn hợp MgCl2 + NH4Cl + NH4OH :
Ion PO43- tác dụng với hỗn hợp MgCl 2 + NH4Cl + NH4OH tạo ra muối kép
MgNH4PO4 kết tủa trắng .
PO43- + Mg2+ + NH4+ = MgNH4PO4
25