какая реакция не является характерной на катион цинка

Качественная реакция на цинк

Какая качественная реакция на цинк наиболее часто используется для определения этого катиона в анализируемой пробе? Каким образом осуществляют выбор метода и методики для анализа различных объектов? Что такое избирательность метода?

Гидроксиды щелочных металлов осаждают из растворов солей цинка белый студнеобразный осадок , который растворим в избытке щелочи или в аммиачной воде с образованием комплексных соединений:

Сероводород при рН > 2,2, а также сульфиды щелочных металлов и аммония осаждают из растворов солей цинка белый осадок сульфида цинка, растворимый в минеральных кислотах – вторая качественная реакция на цинк.

При проведении анализа имеют дело с самыми разнообразными объектами — продуктами промышленного и сельскохозяйственного производства, объектами окружающей среды, космическими объектами, произведениями искусства и т.д. Естественно, что выбор метода и методики анализа при этом определяется не только задачей анализа, но также свойствами и особенностями образца. Необходимо учитывать физические свойства анализируемого объекта: его агрегатное состояние, летучесть, гигроскопичность, механическую прочность и т.д. Определяющими при выборе метода анализа являются химические свойства образца. При этом важно знать и принимать во внимание: химические свойства основы образца, часто называемой матрицей анализируемого объекта; качественный химический состав образца; химические свойства определяемого компонента и сопутствующих ему примесей.
Зная химические свойства основы и ожидаемых компонентов анализируемого объекта, оценив возможные помехи, выбирают как можно более избирательный метод, т.е. метод, с помощью которого в данных условиях можно обнаружить или определить нужные компоненты без помех со стороны других присутствующих компонентов. В химической литературе наряду с термином «избирательность» используют термин «селективность». Если метод или методика позволяют обнаруживать или определять только один компонент, то их называют специфичными.

Источник

Общая характеристика IV группы

Хорошо растворимы в воде сульфаты, нитраты, хлориды, бромиды и иодиды алюминия, цинка и хрома (III). Ионы Аl 3+ и Zn 2+ бесцветны, соединения хрома (III) окрашены в зеленый или фиолетовый цвет.

Гидроксиды катионов четвертой группы труднорастворимы и являются слабыми электролитами. Кроме того, они обладают амфотерными свойствами. Это свойство гидроксидов используется в систематическом ходе анализа.

Групповым реагентом является NaOH в избытке. Гидроксиды алюминия, хрома (III) и цинка растворяются в избытке щелочи и при действии группового реактива переходят в раствор в виде соединений Na[Al(OH)₄], Na₂[Zn(OH)₄], Na₃[Cr(OH)₆].

Так как гидроксиды катионов четвертой аналитической группы являются очень слабыми основаниями, соли этих катионов в водных растворах гидролизованы. Соли очень слабых кислот, например сульфиды, карбонаты алюминия и хрома (III), подвергаются необратимому гидролизу и не могут существовать в водном растворе.

Частные реакции катионов четвертой аналитической группы

Реакции катиона хрома (III) Сг 3+

1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH и КОН из раствора соли хрома (III) выделяют серо-зеленый аморфный осадок гидроксида хрома (III):

СгС1₃ + ЗКОН → Сг(ОН)з ↓ + ЗКС1

Осадок растворяется в разбавленных кислотах, а также в избытке растворов щелочей с образованием комплексного соединения:

Сг(ОН)₃ + ЗКОН → Кз[Сг(ОН)₆], что указывает на амфотерность гидроксида хрома (III).

Если полученный раствор хромата подкислить разбавленной серной кислотой, то пероксид водорода окисляет хромат в надхромовую кислоту H₂CrO₆ синего цвета, легко переходящую в эфирный слой.

Реакции катиона цинка Zn 2+

1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH или КОН из раствора солей цинка выделяют белый студенистый осадок гидроксида цинка:

Гидроксид цинка обладает амфотерными свойствами и поэтому растворяется в разбавленных кислотах и в избытке щелочей:

2. Гексацианоферрат (III) калия Кз[Fе(СN)₆] с солями цинка дает коричневато-желтый осадок гексациано-феррата (III) цинка:

Осадок растворяется в хлороводородной кислоте и растворе аммиака.

3. Гексацианоферрат (II) калия K₄[Fe(CN)₆ ] реагирует с солями цинка с образованием белого осадка гексацианоферрата(П) цинка-калия:

Осадок нерастворим в разбавленной хлороводородной, растворяется в щелочах, поэтому реакцию нельзя проводить в щелочной среде.

Реакция является фармакопейной.

4. Сульфид натрия Na₂S осаждает из нейтрального раствора ион цинка в виде белого аморфного сульфида цинка:

Осадок не растворяется в уксусной кислоте, но растворяется в минеральных кислотах. Реакция является фармакопейной.

5. Микрокристаллоскопическая реакция. Тетрароданохидраргират (II) аммония (NH₄)2[Hg(SCN)₄] образует в нейтральном или слабокислом растворе с ионами цинка бесцветные кристаллы в виде крестов или дендритов Если в растворе находилось большое количество минеральной кислоты, а солей цинка небольшое количество, то кристаллы выпадают в виде клиньев

6. Образование «зелени Ринмана». Кусочек фильтровальной бумаги, смоченной раствором соли цинка и раствором нитрата кобальта, высушивают и озоляют в фарфоровом тигле на газовой горелке. При сжигании дает золу, окрашенную в зеленый цвет цинкатом кобальта («зелень Ринмана»).

При этом происходит реакция:

Реакции катиона алюминия А1 3+

1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH или КОН с солями алюминия образуют белый осадок гидроксида алюминия:

Вследствие амфотерного характера гидроксида алюминия осадок растворяется в разбавленных кислотах и в избытке щелочи:

2. Сухой хлорид аммония NH₄CI выделяет из тетрагидроксоалюмината калия гидроксид алюминия:

Источник

LiveInternetLiveInternet

—Метки

—Музыка

—Поиск по дневнику

—Подписка по e-mail

—Интересы

—Постоянные читатели

—Статистика

Реакции ионов цинка Zn2+

1. Реактив – гидроксиды щелочных металлов

Гидроксиды щелочных металлов осаждают из водных растворов осадок Zn(OH)2 белого цвета, растворимы в избытке реактива с образованием цинкатов:

Zn(OH)2 + 2OH–ZnO22– + 2H2O

2. Реактив – раствор аммиака NH3•H2O

Раствор аммиака осаждает белый осадок Zn(OH)2, который растворяется в избытке реактива с образованием комплексного соединения гидроксида тетраамминцинка:

Zn2+ + 3NH3 + 2H2OZn(OH)2 + 2NH4+

Zn(OH)2 + 4NH3[Zn(NH3)4]2+ + 2OH–

3. Реактив – сульфид натрия Na2S

Сульфид-ионы при взаимодействии с катионами цинка образуют белый осадок ZnS, нерастворимый в уксусной кислоте, но растворимый в соляной кислоте:

4. Реактив – гексацианоферрат(II) калия K4[Fe(CN)6]

При взаимодействии водных растворов солей цинка с K4[Fe(CN)6] образуется белый осадок гексацианоферрата(III) калия-цинка, нерастворимый в 2 н растворе HCl:

3Zn2+ + 2K4[Fe(CN)6]K2Zn[Fe(CN)6]2Ї + 6K+

Эта реакция позволяет отличить ионы Al3+ от ионов Zn2+.

5. Реактив – гексацианоферрат(III) калия K3[Fe(CN)6]

С ионами цинка гексацианоферрат(III) калия образует желто-коричневый осадок гексацианоферрата(III) цинка:

Zn2+ + 2K3[Fe(CN)6]Zn3[Fe(CN)6]2Ї + 6K+

Кроме указанных реакций на катионы цинка существуют, хотя и менее чувствительные, но специфические реакции.

6. Реактив – тетрароданомеркурат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4]

Тетрароданомеркурат аммония в присутствии катионов кобальта с ионами цинка в кислой среде образует фиолетово-голубой осадок тетрароданомеркуратов кобальта и цинка:

2[Hg(SCN)4]2– + Zn2+ + Co2+Co[Hg(SCN)4]•Zn[Hg(SCN)4]Ї

В присутствии же ионов меди этот реактив с катионами цинка в кислой среде образует кристаллический осадок оливково-зеленого цвета смеси тетрароданомеркуратов меди и цинка:

2[Hg(SCN)4]2– + Zn2+ + Cu2+Cu[Hg(SCN)4]•Zn[Hg(SCN)4]Ї

К 5 каплям раствора соли цинка приливают 2-3 капли 2 н раствора серной кислоты, затем равный объем 0,1%-ного раствора сульфата меди(II) или 0,02% раствор хлорида кобальта(II) и 5-7 капель тетрароданомеркурата аммония.

7. Реактив – нитрат кобальта(II) Co(NO3)2

Открытие цинка в виде «риммановой зелени» полоску фильтровальной бумаги смачивают раствором соли цинка и раствором нитрата кобальта Co(NO3)2, затем сжигают. При наличии в растворе катионов цинка, образующийся после сжигания бумаги пепел приобретает темно-зеленую окраску («риманова зелень»), которая обусловлена образованием цинката кобальта, обладающего зеленой окраской:

Zn2+ + Co2+ + 2H2OCoZnO2Ї + 4H+

Чувствительность реакции невысокая – не менее 100 мг/л цинка.

8. Реактив – дитизон

Раствор дитизона в хлороформе (CHCl3) в щелочной среде образует с ионами цинка Zn2+ внутрикомплексную соль, окрашенную в малиновый цвет:

В отличие от аналогичных дитизонатов других элементов соль окрашивает в щелочной среде не только органический, но и водный слой.

К 2-3 каплям соли цинка добавляют 2 н раствор NaOH до растворения образующегося осадка, затем приливают равный объем дитизона и энергично встряхивают содержимое пробирки. Появление красной окраски в органическом и в водном слоях после их разделения указывает на наличие дитизоната цинка.

Источник

Урок №56. Цинк

ЦИНК И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ

СТРОЕНИЕ АТОМА

Цинк – элемент IIБ подгруппы четвертого периода. Цинк относится к семейству d-элементов, поскольку электронное строение цинка отражается конфигурацией.

Нахождение в природе

Цинковую обманку считают первичным минералом, из которого образовались другие минералы цинка:

§ каламин 2ZnO · SiO 2 · Н 2 O

В организме взрослого человека содержится в среднем около 2 г цинка, в виде его соединений, который концентрируется преимущественно в простате, мышцах, печени и поджелудочной железе.

Недостаток цинка в организме приводит к ряду расстройств — раздражительность, утомляемость, потеря памяти, депрессивные состояния, снижение остроты зрения, уменьшение массы тела, снижение уровня инсулина, аллергические заболевания, анемия и др.

ЦИНК

СФАЛЕРИТ

Способы получения

Цинк получают из сульфидной руды. Сульфид цинка обжигают в печи кипящего слоя:

Чистый цинк из оксида получают двумя способами.

При пирометаллургическом способе оксид цинка восстанавливают углём или коксом при 1200—1300 °C:

Получаемый раствор сульфата цинка очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу. При электролизе чистый цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его удаляют и подвергают плавлению в индукционных печах. Таким образом можно получить цинк с высокой чистотой (до 99,95 %).

Качественные реакции

При дальнейшем добавлении избытка щелочи амфотерный гидроксид цинка растворяется с образованием комплексной соли тетрагидроксоцинката :

Химические свойства

2. Цинк взаимодействует со сложными веществами:

§ с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:

§ с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой и др.).

§ Аналогично: при нагревании с азотной кислотой образуются различные продукты в зависимости о концентрации кислоты – N 2 O, N 2 и др. :

Цинк реагирует с расплавом щелочи с образованием цинката и водорода :

С газообразным аммиаком при 550–600°С образует нитрид цинка:

растворяется в водном растворе аммиака, образуя гидроксид тетраамминцинка:

Оксид цинка

Способы получения

1. Окислением цинка кислородом:

2. Разложением гидроксида цинка при нагревании:

3. Оксид цинка можно получить разложением нитрата цинка:

Химические свойства

Оксид цинка растворяется в избытке раствора щелочи с образованием тетрагидроксоцинката :

3. Оксид цинка не взаимодействует с водой.

7. Оксид цинка — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Гидроксид цинка

Способы получения

Химические свойства

3. Гидроксид цинка взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами).

В расплаве образуются соли — цинкаты:

Гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоцинката :

4. Гидроксид цинка разлагается при нагревании:

Соли цинка

Нитрат и сульфат цинка

Комплексные соли цинка

§ с кислотными оксидами

§ Под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид цинка реагирует с сильными кислотами.

§ Под действием небольшого количества ( недостатка ) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида цинка кислоты не будет хватать:

§ Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид цинка:

§ Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-цинкат:

Цинкаты

Соли, в которых цинк образует кислотный остаток (цинкаты) — образуются из оксида цинка при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

§ цинкаты реагируют с кислотами с образованием солей цинка :

§ под действием избытка воды цинкаты переходят в комплексные соли:

Сульфид цинка

Сульфид цинка — так называемый «белый сульфид». В воде сульфид цинка нерастворим, зато минеральные кислоты вытесняют из сульфида цинка сероводород (например, соляная кислота):

Под действием азотной кислоты сульфид цинка окисляется до сульфата:

(в продуктах также можно записать нитрат цинка и серную кислоту).

Концентрированная серная кислота также окисляет сульфид цинка:

При окислении сульфида цинка сильными окислителями в щелочной среде образуется комплексная соль:

Источник

Аналитические реакции катионов цинка Zn (II). 13711

а) Реакция с тетрароданомеркуратом (II) аммонияобразует с ионами цинка в слабокислой среде белый кристаллический осадок Zn[Hg(SCN)₄]:

Выполнение реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего ионы цинка, добавляют каплю разбавленного раствора соли кобальта и 2-3 капли реагента. Слегка потирают палочкой по стенкам пробирки. В присутствии цинка образуется голубой осадок. Рекомендуется провести контрольный опыт. Для приготовления разбавленного раствора соли кобальта в пробирку помещают 1-2 капли 0,1 М раствора кобальта и разбавляют дистиллированной водой (3-5 см³).

б) Реакция с дитизоном (дивинилтиокарбазоном).В пробирку вносят 5-10 капель раствора ZnCl₂, прибавляют несколько капель раствора гидроксида натрия до растворения выпавшего белого осадка гидроксида цинка и 5 капель хлороформного раствора дитизона, встряхивают. Раствор окрашивается в красный цвет.

Выполнение реакции. В пробирку вносят 5-10 капель раствора ZnCl_2, прибавляют постепенно несколько капель раствора NaOH до растворения выпавшего белого осадка гидроксида цинка и

5 капель хлороформного раствора дитизона. Пробирку встряхивают несколько раз.

в) Реакция с сероводородом или сульфидом аммония.Поместите в пробирку 3-5 капель раствора какой-либо соли цинка, добавьте несколько капель предварительно нейтрализованной формиатной буферной смеси (вместо формиатной буферной смеси можно добавить 0,05моль/дм³ раствор НCl – ¼ от объема раствора) и пропустите через раствор сероводород или свежеприготовленный сульфид аммония. Выпадает белый осадок сульфида цинка:

Выполнение реакции. 1. Осаждение может быть выполнено в широком интервале значений рН: от 2 до 9.

2. Осаждение лучше проводить при нагревании в ацетатном или формиатном буферном растворе; при этом осадок получается крупнозернистый, легко отделяющийся фильтрованием и промывающийся.

4. Катионы, образующие в тех же условиях осадки с сульфид-ионами, должны быть предварительно удалены.

г) Реакция с гексацианоферратом (II) калия K₄[Fe(CN)₆].Поместите в пробирку 2-3 капли раствора какой-либо соли цинка, прибавьте 3 капли раствора K₄[Fe(CN)₆] и нагрейте смесь до кипения.

Выполнение реакции. 1. Значение рН £ 7, так как осадок в щелочной среде растворяется.

2. При действии избытка реактива может получиться более растворимый осадок Zn₂ [Fe(CN)₆].

3. Ионы алюминия и хрома не мешают этой реакции, другие катионы третьей аналитической группы должны быть удалены.

4. Окислители, окисляющие К₄[Fe(CN)₆] в К₃[Fe(CN)₆], должны отсутствовать.

д) Реакция с гидроксидом натрия NaOH и аммиаком NH_3. При осторожном прибавлении по каплям щелочей или аммиака выделяется белый осадок гидроксида цинка:

Он растворим как в кислотах, так и в щелочах, так как гидроксид цинка амфотерен:

Выполнение реакции. В пробирку вносят 5-6 капель раствора хлорида цинка, прибавляют 1-2 капли раствора NaOH. Выпадает белый осадок гидроксида цинка. Продолжают прибавлять по каплям раствор NaOH при перемешивании содержимого пробирки. Осадок растворяется.

е) Реакция с нитратом кобальта Со(NО₃)₂.

Выполнение реакции 1.При нагревании оксида цинка с небольшим количеством нитрата кобальта Со(NО₃)₂ образуется цинкат кобальта, так называемая зелень Ринмана:

Выполнение реакции 2. Осадок Zn(ОН)₂ или Zn(NО₃)₂ помещают на крышке микротигля на полоску фильтровальной бумаги, смоченной предварительно каплей раствора Со(NО₃)₂ и осторожно нагревают до озоления. Получается зеленая зола вследствие образования зелени Ринмана.

Источник