Thảo luận hóa phân tích Phân tích các cation nhóm 5 với các nội dung chính như: Đặc tính chung của các cation nhóm 5, các phản ứng đặc trưng của các cation nhóm 5, sơ đồ phân tích cation nhóm 5,...
Trang 1KHOA HÓA LÝ KỸ THUẬT
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
**********
Thảo luận hóa phân tích
Đề tài: Phân tích các cation nhóm 5
Trang 2PHÂN TÍCH CATION NHÓM 5: Co2+, Cu2+, Cd2+, Ni2+, Hg2+
Trang 4B: NỘI DUNG
PHẦN 1: ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA CÁC CATION NHÓM 5 ( Co2+, Cu2+, Cd2+, Ni2+, Hg2+)
I. Đặc điểm chung:
Cation nhóm 5 là những kim loại chuyển tiếp,tính chất
điển hình của nhóm là tạo phức, hiđroxit của chúng tan trong hỗn hợp NH4 và NH3 để tạo thành phức tan ⁺
amoniacat Vì vậy, thuốc thử nhóm là hỗn hợp NH4Cl + NH3.
Các cation của nhóm V tạo kết tủa sunfua khó tan với H2S hay (NH4)2S, độ tan phụ thuộc vào độ axit của môi trường, vì vậy tính chất này được sử dụng để nhận biết từng chất.
Trang 5PHẦN 1:ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA CÁC CATION NHÓM 5
- Tác dụng với kiềm cho những hydroxyd không tan trong kiềm dư nhưng tan trong NH4OH hoặc hỗn hợp NH4OH – NH4Cl thành các amonicat
- KOH và NaOH cho kết tủa hydroxyd lưỡng tính với dung dịch chứa Cu² cho oxyd với Hg² , cho muối có tính kiềm với Co² ⁺ ⁺ ⁺
- Trong dung dịch muối Hg² không màu, muối Cu² , Co² có màu.⁺ ⁺ ⁺
Trang 6
PHẦN 1:ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA CÁC CATION NHÓM 5
II:PHẢN ỨNG CHUNG CỦA CATION NHÓM 5
• 2.1 Với KOH, NaOH
Trang 7PHẦN 2 : CÁC PHẢN ỨNG ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC ION NHÓM 5
2.1 Các phản ứng đặc trưng của ion Cu² ⁺
2.1.1-Phản ứng với kiềm:
Kiềm tác dụng với ion Cu² khi nguội cho kết ⁺
tủa màu xanh lục
Cu² + 2OH → Cu(OH)2↓ ⁺ ⁻
Cu(OH)2↓ + 2OH → CuO2² + 2H2O ⁻ ⁻
Trang 82.1 Các phản ứng đặc trưng của ion Cu² ⁺
2.1.2-Phản ứng với NH4OH :
Amôniac tạo với dung dịch ion Cu² dung dịch có ⁺
màu xanh lam đậm do tạo thành ion phức
[Cu(NH3)4]² :⁺
2CuSO4 + 2NH4OH → Cu2(OH)2SO4↓ + 2NH4⁺
Trang 92.1 Các phản ứng đặc trưng của ion Cu² ⁺
• 2.1.3-Phản ứng với H2S hay
(NH4)2S:
(NH4)2S tác dụng với Cu2+ tạo thành kết tủa
đồng sunfua CuS màu đen.
Cu(NO3)2 + (NH4)2S → CuS + 2NH4NO3
• 2.1.4-Phản ứng với dung dịch kali feroxianua K4[Fe(CN)6]:
Kali feroxianua tạo được kết tủa Cu2[Fe(CN)6] màu đỏ gạch.
Cu2Fe(CN)6 + 4KNO3
Trang 102.1 Các phản ứng đặc trưng của ion Cu² ⁺
• 2.1.5-Phản ứng với
thiosunfat:
Thiosunfat tác dụng với Cu² tạo ⁺
thành kết tủa đồng sunfua Cu2S
màu đen
2Cu² + 2S2O3² + 2H2O → ⁺ ⁻
Cu2S↓ + S↓ + 2SO4² + 4H⁻ ⁺
• 2.1.6-Phản ứng với idua kali :
KI tác dụng với Cu² tạo thành ⁺kết tủa đồng (I) idua màu đỏ
2Cu² + 4I → 2Cu↓ đỏ + ⁺ ⁻I2
Trang 112.2 Phản ứng đặc trưng của ion Co² ⁺
2.2.1-Phản ứng với NH4OH
CoCl2 phản ứng với NH4Cl tạo ra Co(OH)2 màu
hồng
Co(OH)2 + 4NH4OH → [Co(NH3)4](OH)2 + 4H2O
Trang 122.2 Phản ứng đặc trưng của ion Co² ⁺
2.2.2-Phản ứng với NH4SCN:
Tạo thành phức màu xanh thẫm
Co² + 4NH4SCN → [Co(SCN)4]² xanh đậm⁺ ⁺
Trang 132.3 Các phản ứng của ion Ni² ⁺
2.3.1-Phản ứng với NH3:
Amôniac kết tủa được Ni² tạo thành ⁺
hidroxit cadimi dạng keo, có màu xanh lục
nhạt, rất dễ tan trong thuốc thử dư do tạo
thành ion phức [Ni(NH3)4]² :⁺
NiCl2 + NH3 → [Ni(NH3)6]Cl
Trang 142.3 Các phản ứng của ion Ni² ⁺
Trang 152.3 Các phản ứng của ion Ni² ⁺
2.3.3 phản ứng với KCN
Ni + 2CN- → Ni(CN)2 ↓vàng lục
2.3.4 phản ứng với ferrxilanua
2Ni2+ [Fe(CN)6]4- → Ni2 [Fe(CN)6]
↓ vàng không tan trong axit nhưng tan trong NH3 đặc Ni2+ [Fe(CN)]3- → Ni[Fe(CN)6]2
2.3.5 cation Ni2+
Trong nước tạo phức [Ni(H2O)6]2+ xanh lá cây
Trong NH3c tạo phức [Ni(NH3)6]2+ xanh tím
Trang 162.4 Các phản ứng của ion Cd² : ⁺
2.4.1 -Phản ứng với thuốc thử nhóm:
Amôniac kết tủa được Cd² tạo thành hidroxit ⁺
cadimi, tan trong thuốc thử dư do tạo ion phức
Trang 172.4 Các phản ứng của ion Cd² : ⁺
2.4.2-Phản ứng với kiềm :
Kiềm tác dụng với ion Cd² cho kết tủa màu ⁺
trắng , dễ tan trong NH3 dư và tan trong các
dung dịch xyanua của các kim loại kiềm:
Trang 182.4 Các phản ứng của ion Cd² : ⁺
2.4.3-Phản ứng với H2S:
H2S tác dụng với Cd² trong môi trường axit ⁺
tạo thành kết tủa cadimi sunfua CuS màu
vàng tươi Cd² + S2- → CdS↓ vàng⁺
Trang 192.4 Các phản ứng của ion Cd² : ⁺
2.4.4:Phản ứng với KCN:
Cd² + 2CN → Cd(CN)2↓⁺ ⁻
Cd(CN)2↓ + 2CN → [Cd(CN)4]² ⁻ ⁻[Cd(CN)4]² + 2H2S → CdS↓ + 2HCN + 2CN ⁻ ⁻
2.2.5: Phản ứng với kẽm kim loại
Cd2+ Zn → Cd↓ xám + Zn2+
2.2.6 :Phản ứng với (NH4)2[Hg(SCN)4]
Cd2+ (NH4)2[Hg(SCN)4] → Cd[Hg(SCN)4] ↓ tinh thể trắng + 2NH4+
Trang 202.5 Phản ứng đặc trưng của ion Hg² ⁺
Trang 21• 2.5.2-Phản ứng với kali iodid
• Tạo tủa đỏ cam HgI2, tan khi cho
KI dư, tạo phức màu vàng nhạt
• Hg² + 2KI → HgI2 ↓đỏ cam + 2K⁺ ⁺
• HgI2 + 2KI → [HgI4] 2- + 2K+
Trang 222.5.3 phản ứng với dd SnCl2
Phản ứng tạo kết tủa trắng thủy ngân sau đó chuyển thành Hg màu xám đen 2HgCl2 + SnCl2 → Hg2Cl2 + SnCl4
Hg2Cl2 + SnCl2 → 2Hg ↓ giọt ánh kim rơi xuống đáy + SnCl4
Trang 242.5.5- Phản ứng với NH4OH
Tạo tủa trắng HgNH2 , tan trong ⁺
NH4OH dư thành phức
Hg² + NH4OH → HgNH² ↓ (mercuri ⁺ ⁺amido) + H + H2O⁺
Trang 25PHẦN 3: SƠ ĐỒ PHÂN TÍCH CATION NHÓM 5
Cho (NH4)2S sau đó thêm NH4Cl phá kết tủa keo sunfua
CuS,HgS,CdS,Co
S, NiS (Kết tủa đen)
tyglix om
CNS
NH 3
Ni2+
Đỏ cánh sen
Co2+
xanh
Tạo kết tủa đỏ cam HgI2
Cu2+ xanh lam đậm HCl to HNO3, to