В случае смешения бесцветных растворов ионных солей наблюдается образование осадка с изменением окраски: предложите возможные химические реакции и методы их подтверждения, опираясь на свойства ионов и растворимости

10 Окт в 13:33
7 +1
0
Ответы
1

Коротко: безцветные растворы содержат ионы, которые сами по себе бесцветны Na+,K+,Cl–,NO3–ит.п.Na+, K+, Cl–, NO3– и т. п.Na+,K+,Cl,NO3–ит.п.; при смешении могут образоваться нерастворимые соединения, комплексы или продукты окислительно‑восстановительных реакций, дающие окрашенный осадок или окраску раствора. Ниже — наиболее типичные варианты реакций с уравнениями, характером осадков/окраски и простыми подтверждающими пробами.

1) Осаждение галогенидов и галогенидные отличия

Примеры:
Ag+ + Cl– → AgClsss — белый осадок, на свет темнеет.Ag+ + Br– → AgBr — кремовый.Ag+ + I– → AgI — жёлтый.Подтверждение:
Растворимость в NH3: AgCl растворяется в разведённом NH3 образует[Ag(NH3)2]+образует [Ag(NH3)2]+образует[Ag(NH3)2]+, AgBr растворим или малорастворим в концентр. NH3, AgI практически нерастворим.Обработка тиосульфатом Na2S2O3 растворяет AgX образуякомплексобразуя комплексобразуякомплекс.Добавить K2CrO4/Cl– и посмотреть на специфические реакции для образовавшегося осадка дляподтвержденияAg+/Cl–достаточноAgNO3пробдля подтверждения Ag+/Cl– достаточно AgNO3 пробдляподтвержденияAg+/ClдостаточноAgNO3проб.Фотометрия/спектроскопия для Ag+, I2 еслиобразуетсяесли образуетсяеслиобразуется — см. пункт о йоде.

2) Осаждение нерастворимых сульфатов и карбонатов

Примеры:
Ba2+ + SO4^2– → BaSO4sss — белый очень нерастворимый осадок.Pb2+ + SO4^2– → PbSO4 — белый.Ca2+ + CO3^2– → CaCO3 — белый пузырениепридобавлениикислотыпузырение при добавлении кислотыпузырениепридобавлениикислоты.Подтверждение:
BaSO4 не растворяется в кислотах; растворимость сравнить с другими сульфатами.Добавить HCl: CaCO3 выделяет CO2 шипитшипитшипит — тест на карбонат.Факельная проба пламяпламяпламя для определения иона металла Ba—зелёный,Sr—красныйит.д.Ba — зелёный, Sr — красный и т. д.Baзелёный,Srкрасныйит.д..

3) Осаждение гидроксидов pH‑зависимоpH‑зависимоpHзависимо

Примеры:
Cu2+ + 2 OH– → CuOHOHOH2sss — синий осадок.Fe2+ + 2 OH– → FeOHOHOH2sss — бледно‑зелёный навоздухеокисляетсядобурогоFe(OH)3на воздухе окисляется до бурого Fe(OH)3навоздухеокисляетсядобурогоFe(OH)3.Fe3+ + 3 OH– → FeOHOHOH3sss — бурый осадок.Подтверждение:
Добавление избытка NH3: CuOHOHOH2 растворяется с образованием тёмно‑синего комплекса Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cu(NH3)42+; FeOHOHOH3 не растворяется.Изменение цвета при нагревании/воздухе Fe(OH)2→бурыйFe(OH)2 → бурыйFe(OH)2бурый.

4) Сульфиды H2S/Na2SтестH2S/Na2S тестH2S/Na2Sтест

Примеры:
M2+ + S2– → MSsss. Цвета: PbS — чёрный; CuS — чёрный толще,голубовато‑чёрныйтолще, голубовато‑чёрныйтолще,голубоваточёрный; FeS — чёрный/серо‑зелёный; CdS — жёлтый.Подтверждение:
Продувка H2S через раствор в кислой или нейтральной среде — осаждение характерных черных/жёлтых сульфидов.S‑осадок нерастворим в кислотах; растворимость в аммиаке специфична для некоторых.

5) Образование характерных комплексных окрашенных ионов

Примеры:
Fe3+ + SCN– → Fe(SCN)Fe(SCN)Fe(SCN)2+ — интенсивно‑красный/бордовый раствор используетсяаналитическииспользуется аналитическииспользуетсяаналитически.Fe2+ + Fe(CN)6Fe(CN)6Fe(CN)63– → Prussian blue: 4Fe3+ + 3Fe(CN)6Fe(CN)6Fe(CN)64– → Fe4Fe(CN)6Fe(CN)6Fe(CN)63 — тёмно‑синий нерастворимый осадок.Cu2+ + 4 NH3 → Cu(NH3)4Cu(NH3)4Cu(NH3)42+ — глубокий синий раствор придобавленииаммиакацветпоявляетсяпри добавлении аммиака цвет появляетсяпридобавленииаммиакацветпоявляется.Подтверждение:
Добавление специфического реагента KSCNдляFe3+;K4[Fe(CN)6]илиK3[Fe(CN)6]дляреакцийферро/ферри‑цианидаKSCN для Fe3+; K4[Fe(CN)6] или K3[Fe(CN)6] для реакций ферро/ферри‑цианидаKSCNдляFe3+;K4[Fe(CN)6]илиK3[Fe(CN)6]дляреакцийферро/феррицианида.Спектрофотометрия характерныеλmaxхарактерные λmaxхарактерныеλmax.

6) Окислительно‑восстановительные реакции, сопровождающиеся окраской

Примеры:
2 I– + H2O2 + 2 H+ → I2 коричнево‑жёлтый/фиолетовыйворганическомслоекоричнево‑жёлтый/фиолетовый в органическом слоекоричневожёлтый/фиолетовыйворганическомслое + 2 H2O — окрашивание раствора/появление I2.2 I– + Cu2+ → CuIsss белыйбелыйбелый + I2 бурыйбурыйбурый возможнаступенчатаяреакцияприизбыткеI–ивосстановленииCu2+возможна ступенчатая реакция при избытке I– и восстановлении Cu2+возможнаступенчатаяреакцияприизбыткеIивосстановленииCu2+.Подтверждение:
Добавление крахмала — при наличии I2 образуется характерный сине‑чёрный комплекс.Окислители/восстановители H2O2,Na2S2O3H2O2, Na2S2O3H2O2,Na2S2O3 для подтверждения природы продукта.

7) Специфические реакции с органическими/индикаторными пробами

Нитриты, хлориты и пр. могут образовывать окрашенные комплексы с органическими индикаторами; но более общая область — качественный анализ.

Практическая схема анализа «что это за осадок/окраска»

Запишите, какие растворы смешали катионы/анионыкатионы/анионыкатионы/анионы. Примените правила растворимости: осадки ожидаются при комбинациях малорастворимых пар AgX,PbX,BaSO4,AgI,PbI2,CaCO3,ит.д.AgX, PbX, BaSO4, AgI, PbI2, CaCO3, и т. д.AgX,PbX,BaSO4,AgI,PbI2,CaCO3,ит.д..Наблюдения: цвет осадка, изменение цвета супернатанта, изменение pH, запах йод?H2S?йод? H2S?йод?H2S?.Последовательные пробы на осадок:
Промыть, разделить и попробовать растворимость: HCl, HNO3, горячая вода, NH3 различитьAgCl/AgBr/AgIразличить AgCl/AgBr/AgIразличитьAgCl/AgBr/AgI, Na2S2O3.Обработка HCl/HNO3 и H2O2 — проверить уместность окисления/восстановления.Добавить специфические реагенты: AgNO3 наналичиегалогенидоввисходникена наличие галогенидов в исходникенаналичиегалогенидоввисходнике, BaCl2 насульфатына сульфатынасульфаты, K2CO3/Na2CO3 наионыкальция/вещества,образующиекарбонатына ионы кальция/вещества, образующие карбонатынаионыкальция/вещества,образующиекарбонаты, H2S/Na2S натяжёлыеметаллына тяжёлые металлынатяжёлыеметаллы, KSCN наFe3+на Fe3+наFe3+, K4Fe(CN)6Fe(CN)6Fe(CN)6/K3Fe(CN)6Fe(CN)6Fe(CN)6 PrussianbluePrussian bluePrussianblue.Факельная проба есливозможноесли возможноесливозможно для выявления щелочноземельных ионов и др.Инструментальные методы придоступепри доступепридоступе: ИК/Рамановский спектр осадка, рентген‑дифрактометрия XRDXRDXRD для идентификации кристаллического осадка, ЭДС/SEM‑EDS для элементного состава, атомно‑абсорбционная или ICP‑MS для конц. ионов в растворе, УФ‑ВИС спектроскопия для окрашенных комплексов/I2.

Примеры «быстрых наборов тестов» практическиполезнопрактически полезнопрактическиполезно

Белый осадок → добавить NH3: если растворяется → AgCl; если не растворяется → BaSO4/PbSO4/CaCO3 и т. д.; далее HCl CaCO3шипитCaCO3 шипитCaCO3шипит.Жёлтый осадок → AgI или PbI2: проверить растворимость в горячей воде PbI2растворимвгорячейводе,даёткристаллизациюприохлажденииPbI2 растворим в горячей воде, даёт кристаллизацию при охлажденииPbI2растворимвгорячейводе,даёткристаллизациюприохлаждении, NH3 AgIнерастворимAgI нерастворимAgIнерастворим.Появление бурого/коричневого окраса раствора → проверить йод тестом на крахмал; возможен окислительный процесс I– → I2.Появление синего PrussianbluePrussian bluePrussianblue → проверять ферро/ферри‑цианиды и Fe2+/Fe3+.Появление синего/зелёного осадка при добавлении NaOH → возможен CuOHOHOH2 проверитьрастворимостьвизбыткеNH3проверить растворимость в избытке NH3проверитьрастворимостьвизбыткеNH3.

Безопасность: избегайте токсичных реагентов CN–,H2SCN–, H2SCN,H2S при отсутствии вытяжки; проводите пробы в вытяжном шкафу, соблюдайте правила обращения с кислотами и окислителями.

Если хотите — пришлите конкретные формулы или марки двух смешанных растворов например,растворA=NaCl,растворB=Pb(NO3)2например, раствор A = NaCl, раствор B = Pb(NO3)2например,растворA=NaCl,растворB=Pb(NO3)2, и я предложу наиболее вероятные уравнения, ожидаемые цвета осадков и точную последовательность проб для подтверждения.

10 Окт в 14:28
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир