Bài 3

Phân tích định tính (tt)

Ni2+ + H2Dim Hợp chất nội phức màu đỏ

Đây là phản ứng khá nhạy, độ nhạy tìm được là 5x10-5ion g/lKết tủa này bị phá hủy trong axit vô cơ, kiềm. Do vậy phản ứng phải thực hiện trong môi trường amoniacIon cản trở: Fe(II) do vậy phải thêm H2O2 để đưa Fe(II) lên Fe(III) sau đó kết tủa dưới dang hydroxit, hoặc che băng florua. Co2+ cũng có phản ứng, Mn2+ cũng gây cản trở

Cation nhóm IV: Phản ứng đặc trưng của Ni2+

3HC

3HC

C

C

ON

N

OH

Ni

ON

N

OH

C

C

CH3

CH3

Phản ứng đặc trưng của Co2+

Co2+ + 4SCN- [Co(SCN)4]2- Tạo thành phức màu xanh kém bền trong nước,trong dung môi hữu cơ bền hơn (dd chứa 50% axetone, hoặc hỗn hợp amylic với ete) sẽ có màu xanh bền.

Ion Cu2+, Fe3+ cản trở.

Phản ứng đặc trưng của Cd2+

1. Cd2+ + Na2S CdS + Na+

Ion Cu2+, Ni2+, Co2+ gây ảnh hưởng. Che bằng KCN

Độ nhạy phản ứng: 10-3 ion g/l

CdS + H2SO4 CdSO4 + H2S

2. Ngoài ra Cd(II) cũng tham gia phản ứng với dithizon tạo ra màu đỏ đất.

Tạo phức với CN- để tạo Cd(CN)2 kết tủa nhưng sau đó tan ra do tạo phức [Cd(CN)4]2-

* Tùy thuộc vào gốc axit mà kết tủa có thành phần khác nhau

HgCl2 +_NH3 HgNH2Cl + NH4+ + Cl-

Hg(NO3)2 + NH3 Hg2NH2ONO3 + NH4+ + Cl-

* Tác dụng với H2S tạo thành kết tủa màu trắng, sau chuyển thành vàng cuối cùng là màu đen

HgCl2+ H2S 2HgS. HgCl2 + HCl

2HgS. HgCl2 + H2S HgS + HCl

* Tác dụng dung dịch KI tạo ra kết tủa HgI2, khi có thuốc thử dư tạo ra HgI4

2-

Phản ứng đặc trưng của Hg2+

1.Phản ứng kiềm tạo hydroxyt. Trong dung dịch kiềm mạnh tan một phần tạo CuO2-.

2.Tạo phức với NH3 tạo màu xanh đậm. Phản ứng này dùng nhận biết khi nồng độkhông quá bé. Bước sóng cực đại ở 620nm. Độ nhạy 10-2 ion g/l. Ni2+, Co2+ cản trở.

3. Tác dụng K4[Fe(CN)6] tạo ra Cu2[Fe(CN)6] màu nâu

Phản ứng đặc trưng của Cu2+

Sơ đồ phân tích nhómDD nhóm 4

+ NH3, Na2S và đun nóng

HgS2-

Sau đó nhận biết Hg2+ CdS, CuS, NiS,CoS

+ HCl (1:1)+t0

CuS (CdS)Sau đó nhận biết bằng thuốc thử đặc trưng

Ni2+, Co2+, Cd2+ Sau đó nhận biết bằng thuốc thử đặc trưng

Mg2+ + NH3 + HPO42- MgNH4PO4

Kết tủa màu trắng, tinh thể.

Phản ứng thực hiệ ở pH >7. Thêm NH4Cl để ngăn sự tạo kết tủa Hydroxyt.

Đun nóng để tinh thể dễ tạo thànhKhi nồng độ Mg2+ bé thì tạo ra dung dịch quá bão

hòa.Ion Li+ và các ion khác cản trở loại trừ bằng cách

thêm muối phosphat, sau đó thêm Zn…

Phản ứng đặc trưng của Mg2+

Phản ứng đặc trưng của Fe2+, Fe3+

N

N

+ FeCl2

N

N

Fe

3

Cl23

1. Fe3++ 6 KSCN [Fe(SCN)6]3- màu đỏ máu + K+ Môi trường phản ứng là axit,độ nhạy 5.10-5 ion g/l. Ion Cl-,

SO42- làm giảm độ nhạy, Khi có mặt các ion tạo phức với

SCN- thi phải cho dư thuốc thử. Một số ion tạo phức được2. Tác dụng với K4[Fe(CN)6] tạo ra kết tủa màu xanh phổ.

Phản ứng ở pH<7. Nếu thuốc thử dư sẽ tạo keo K4Fe[Fe(CN)6] . Các chất oxy hóa mạnh sẽ đưa [Fe(CN)6]4- thành [Fe(CN)6]3-

3. Phản ứng với α,α’ piridin tạo phức màu đỏ với Fe2+

Mn2+ + PbO2 + HNO3 Pb(NO3)2 + MnO4- + H2O

Phản ứng tạo màu hồng. Độ nhạy 5.10-5 ion g/l.

Trong dung dịch không được có ion Cl-

Một số ion có màu làm giảm độ nhạy phản ứng.

Phản ứng đặc trưng của Mn2+

Dung dịch nhóm V

Các hydroxit KLBỏ

MnO(OH)2

+ NaOH 2N + H2O2

Mg2+, Fe3+

Nhận biết từng ion

+ NH3 2N

Ly tâm

Ly tm

+HNO3, t0C

Sơ đồ phân tích nhóm

Na+ + UO2(CH3COO)2. Zn(CH3COO)2 UO2(CH3COO)2.Zn(CH3COO)2.NaCH3COOH. 6 H2O ( kết tủa màu vàng nhạt)

Độ nhạy 1.10-3 ion g/l. Phụ thuộc ánh sang tử ngoại.

Nếu độ axit quá cao thì sẽ tan kết tủa

Khi có các chất tạo phức mạnh với Zn2+ thì phải dùng UO22+

Rất ít ion có phản ứng tương tự

Phản ứng đặc trưng của Na+

K+ + Na3[Co(NO2)6] K2Na[Co(NO2)6] màu vàng

ĐK phản ứng:

Dung dịch có môi trường axit yếu

Các chất oxy hóa mạnh sẽ tác dụng ion NO2-

Khi có chất tạo phức với Co3+ phải dùng thuốc thử dư

Trong dung dịch loãng phải chờ lâu mới có kết tủa

Cacs ion Sb2+, Bi3+, Sn4+, UO22+ cản trở và che bằng EDTA

Phản ứng đặc trưng của K+

NH4+ + Thuốc thử Nesle Kêt tủa màu da cam

HgI42-+ 2NH3 HgNH3I2 +4I-

2HgNH3I2 Hg2NH2I2 + NH4- + I-

Độ nhạy 5.10-5 ion g/l

Lưu ý đến các ion kết tủa trong môi trường kiềm. Cần thử trước

Phản ứng đặc trưng của NH4+

Phản ứng đặc trưng các anion

1. Ag+ + Cl- AgCl↓ (trắng)

2. Ba2+ + CO32- BaCO3 ↓

3. Pb2++ CrO42- PbCrO4 ↓(vàng)

4. Ion nitrat dùng phản ứng với ion Fe2+

trong HNO3 và H2SO4 tạo màu nâu vành khuyên

3. Phân tích một chất chưa biết, nhận biết hỗn hợp anion: (45 phút)

Trường hợp chất chưa biết là dung dịch và không kết tủa: Ta tiến hành các bước sau đây:

Quan sat màu dung dịch để có thể có nhận định về các ion có màu

* Thử môi trường của dung dịch. Nếu môi trường axit thì kết luận là các ion chứa gốc axit mạnh, môi trường kiềm hoặc trung tính thì kết luận có ion kim loại kiềm, kiềm thổ...

* Tiến hành phân tích các anion* Tiến hành phân tích các cation: trong trường hợp này chúng ta

có thể dựa vào các anion để phán đoán các nhóm cation có thể tồn tại sau đó dung phản ứng đặc trưng để tìm riêng biệt

Trường hợp chất chưa biết là dung dịch và có kết tủa Li tâm kết tủa và thử hòa tan trong các dung môi:

* Hòa tan trong nước có đun nóng thì suy đóan có ion chì * Hòa tan trong HCl 2N hoặc HCl đặc có thể kết luận muối

cacbonat kim loại hoặc phosphat* Hòa tan trong NaOH 2M dự đóan muối chì dạng sunfat

* Hòa tan trong dung dịch NH3 2N hoặc đặc* Hòa tan trong axit hoặc bazo đậm đặc.

Phân tíchmột chất rắn chưa biết: Trong trường hợp này chúng ta chỉ quan tâm đến chất rắn nguyên chất. Nên tiến hành các bước như sau:

*Quan sat màu bên ngoài

* Thử màu ngọn lữa

* Hòa tan mẫu

* Phân tích cụ thể

Bài tập

a. Chất X là chất kết tủa màu xanh và rất nhạt. Hòa tan trong nước. Dung dịch có tính axit. Khi phân tích các anion thấy rằng khi dùng HCl không thấy khí bay ra,đồng thời không thấy kết tủa. Cho dung dịch phân tích tác dụng BaCl2 có được kết tủa màu trắng không tan trong axit nỉtic. Cho tác dụng với dung dich nitrat bac không có kết tủa. Kết quả phân tích cation thấy có ion NH4

+, Sắt (II) và (III). Không tìm thấy cation nhóm II. Hãy tự lập lại kế hoạch chi tiết của quá trình phân tích?

b. Chất Z có màu trắng, tan trong nước. Dung dịch nước của Z phản ứng được HCl cho kết tủa màu trắng tan trong NH3 và khi axit hóa dung dịch tạo thành bằng HNO3 thì lại xuất hiện kết tủa màu trắng. Dung dịch Z axit hóa bằng H2SO4 đặc tác dụng với Cu cho khí màu nâu bay ra và có kết tủa đen tách ra. Cho biết Z là chất gì?

c. Một chất Y màu trắng , tan trong nước cho phản ứng axit yếu. Dung dịch Y, không cho kết tủa với HCl, H2SO4, NaOH và NH3. Dung dịch nước của Y cho kết tủa trắng với BaCl2,AgNO3 các kết tủa này tan trong HNO3. Dung dịch nước của Y phản ứng với Molipdat amoni và HNO3 cho kết tủa màu vàng. Y cho ngọn lữa màu tím. Cho biết tên hợp chất Y

1. Có thể tách ion Pb2+ và Ag+ theo một trong các cách sau:

a. Kết tủa 2 ion dưới dạng XCln, sau đó đun trong nước nóng.

b. Kết tủa 2 ion dưới dạng XCln, sau đó cho kết tủa vào kiềm dư.

c. Cả a và b đều đúng.d. Không câu nào đúng.2. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào không đúng:a.Tất cả các muối bạc ít tan trong nước đều tan trong dung

dịch amoniac.b. Các muối Pb2+ tan nhiều trong kiềm dư (tạo thành plombit

PbO22+)

c. Các muối bạc tan nhiều trong kiềm dưd. Các muối Pb2+ không tan trong dung dịch amoniac

3. Chọn câu phát biểu đúng:a. AgCl không tan trong các axit và kiềm

nhưng tan trong NH4OH, (NH4)2CO3, KCN, Na2S2O3.

b. AgBr không tan trong các axit, (NH4)2CO3 nhưng tan trong NH4OH, KCN, Na2S2O3.

c. AgI chỉ tan trong KCN và Na2S2O3, không tan trong axit và NH4OH đặc.

d. Cả a, b, c đều đúng

4. Chọn câu sai:a.PbI2 tan nhiều trong nước nóngb.PbSO4 không tan trong axit loãng nhưng tan trong H2SO4

và HCl đặc.c. PbSO4 không tan trong dung dịch NaOH đặc.d. PbSO4 tan trong các muối amoni của axit hữu cơ.

5. Các ion Ca2+, Ba2+, Sr2+ tạo kết tủa với CO32-.

Chọn phát biểu sai:a.Các kết tủa này ít tan trong nước, nhưng tan trong các

HCl, HNO3 và CH3COOH.b. Các kết tủa này có độ tan trong nươc xấp xỉ nhau.c. Có thể dùng phản ứng này để tách các ion Ca2+, Ba2+,

Sr2+ ra khỏi các cation khác.d. Không phát biểu nào sai.

6. Khi kết tủa BaCrO4 phải kết tủa trong môi trường:a.Trung tínhb. Axitc. Bazơd. Môi trường không ảnh hưởng đến phản ứng kết tủa.7. Có thể tách ion Ca2+ ra khỏi hỗn hợp các cation

Ca2+, Ba2+, Sr2+ bằng phản ứng của các ion với:a. Amoni oxalatb. Amoni cacbonatc. Amoni sunfatd. Phản ứng khác

8. Chọn phát biểu đúng:a.Có thể tách các ion Al3+, Cr3+, Zn2+ ra khỏi hỗn hợp bằng

phản ứng của chúng với OH-.b. Có thể tách Al3+ và Zn2+ khi cho chúng tác dụng với

dung dịch NH4OH dư.c. Al(OH)3 tan nhiều trong dung dịch NH4OH.d. Zn(OH)2 không tan trong dung dịch NH4OH

9. Chọn câu sai:a.Kết tủa Cu(OH)2 dễ tan trong axit loãng, NH3 và 1 phần

trong dung dịch kiềm đặc tạo thành cuprit màu xanh xám.

b. Kết tủa Ni(OH)2 tan trong các axit vô cơ, muối amoni và amoniac nhưng không tan trong kiềm dư

c. Co(OH)2 không tan trong dung dịch amoniac10. Nếu cho tác dụng với lượng vừa đủ, NH4OH tạo với

Hg2+ một kết tủa trắng (NH2HgCl)Trong các kết tủa sau: CuS, CoS, NiS, HgS, kết tủa nào

có thể tan trong dung dịch H2SO4 2N khi đun nóng?a. CuS b. CdSc. NiS d. HgS

11. Có một dung dịch chứa các ion sau: Cu2+, Co2+ và Ni2+. Chọn câu phát biểu sai:

a. Phát hiện Cu2+ bằng phản ứng với amoniac hoặc K4[Fe(CN)6]b. Phát hiện Ni2+ bằng phản ứng với dimetylglioxim trong môi trường

amoniacc. Phát hiện Co2+ bằng phản ứng với thyoxianatd. Không thể phát hiện được các ion khi chúng cùng nằm trong

một dung dịch12. Có thể phát hiện sự có mặt của K+, Na+, NH4

+ trong dung dịch bằng cách:

a. Thử màu ngọn lửab. Cho dung dịch phản ứng với thuốc thử Nestlec. Cho dung dịch phản ứng với Na[B(C6H5)4] trong NaOHd. Cho phản ứng với thuốc thử uranyl axtat

13. Người ta phát hiện khí H2S thoát ra khi thêm HCl vào dung dịch. Nhận biết H2S bằng cách:

a. Bằng mùib. Bằng giấy lọc tẩm Na2PbO2

c. a và b đều đúngd. a và b đều sai14. Có thể phát hiện ra trong dung dịch có chứa ion SCN- bằng phản

ứng của nó với Fe3+ nếu:a. Trong dung dịch không có I-

b. Trong dung dịch có I-

c. I- không gây ảnh hưởng đến phản ứngd. Không câu nào đúng15. Phát hiện CH3COO- bằng phản ứng của nó với FeCl3, các ion nào

gây ảnh hưởng đến kết quả phản ứng:a. I- b. SCN-c. Cả a và b d. I- và SCN- không gây ảnh hưởng