Bài 6
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM V (Mg, Cu, Hg’)
Muc tiéu
1 Trinh bay được đặc điểm và đường lối xác định các cation nhĩm V
2 Trinh bày được các phản ứng xác định ion Mq?*, Cu?*, Hg”' và viết phương trình
minh họa
I THUỐC THỦ NHĨM
Thuốc thử nhĩm của cation nhĩm V là amomi hydroxyd (NH,OH) cho dư, với sự cĩ mặt của amoni clorid (NH,CI) và hydrogen peroxyd (H,O,)
Khadc véi cation nhém IV, cdc cation nhém V tác dụng với hỗn hợp NH,OII + NH„CI khơng tạo ra tủa vì:
- lon Cu”, Hg”” tạo ra các phức chất tan
Cu”' + 4NH,OH = [Cu(NH,)„]?' + 4H,O Hg™* + 4NH,OH = |Hg(NH;),]°* + 4H;O
- lon Mg” tác dụng với amoni hydroxyd cĩ phản ứng Me** + 2NH,OH 4" Mg(OH); + 2NH',
Trong mơi trường NH,OH + NH,CI thì Ms(OH); khơng kết tủa được v muối amoni (NH,CT) làm giảm sự phân ly của NH,OH (pH = 8 - 9), Cân bang chuyển dịch sang chiều nghịch
Amoni clorid cĩ vai trị tăng nồng độ ion NH,' trong hỗn hợp NH,OH - NH.CI để các cation nhĩm V khơng tạo ra kết tủa, phân biệt được với c:
cation nhém IV
Hydrogen pcroxyd cĩ vai trị oxy hĩa đối với cation nhĩm IV được dùng
trong thuốc thử chung của nhĩm V với mục đích loại hồn toan cation nhoém
Trang 2II CÁCPHẢN ỨNG XÁC ĐỊNH CATION NHĨM V 1 Cac phan Ung cua ion Mg**
1.1 V6i natri hydroxyd
lon Mẹ” tác dụng với natri hydroxyd 2N cho kết tủa trắng Tủa này tan trong dung dịch acid và muối amonl, khơng tan trong natri bydroxyd du
Mỹ” + 2NaOH = Mg(OH);Ì + 2Na? Mg(OH),} + 2H = Mg?' + HO
1.2 V6i natri carbonat va amoni carbonat
lon MẸ” tác dụng với Na;CO; hay (NH,);CO; cho kết tủa trắng, kết tủa tan
trong muối amoni, trong acid, khơng tan trong kiểm dư
Mg”' + CO,? = MgCO.Ỷ
1.3 Phản ứng soi tỉnh thể (phản ứng tạo muối kép)
Jon Mg** tác dụng với Na;HPO, cho kết tủa trắng vơ định hình nhưng tác dụng với hỗn hợp NH,OH + Na;HPO,+ NH,CI cho tủa kết tĩnh màu trắng (muối kép magnesi amoni phosphat) cĩ hình đạng đặc biệt: hình cành lá, hình sao Mỹ” + NH,OH + HPO,” + 5I1,O = MgNH,PO,.6H,O } a Két tinh nhanh b Kết tỉnh chậm Anh 6.1; Hình dụng tủa của muối kép muignesi amoni phosphat Chú ý:
- Dung địch lỗng: muối kết tinh chậm, tạo hình lăng trụ, hình thang (b)
- Dung dịch đặc vừa: muối kết tỉnh nhanh, tạo hình lá, hình sao (a)
Trang 3Điều kiện phản ứng:
- Mơi trường kiểm NH,OH cĩ mặt NH,CI để ngăn tủa Mpg(OH)s
- Khơng cĩ lẫn ion Ba”", Ca”? trong dung dịch gốc
1.4 Với amoni sulfđid hay natri sulfid
lon Mg”” tác dụng với amoni sulfid hay natri sulfid tạo kết tủa Mg(OH);
Mg** + S* + 2H,O = Mg(OH),v + H,St
Tủa tan trong HƠI 2N tạo muối MgCl;
Mg(OH), + 2HCI = MẹClL, + 2H,O
1.5 Phản ứng với hypoiodid
Nhỏ 2 giọt dụng dich iod vào ống nghiệm, thêm KOH cho tới khi màu nâu đỏ biến thành màu vàng chanh
L + 2KOH <> KI + KIO +H,O
Thêm vài giọt dung dịch cĩ chứa MgŸ* vào ống nghiệm trên, sẽ cĩ tủa màu nau do do một lượng iod bị hấp phụ lên bề mặt của kết tủa Mg(OH);
Mg + nl, +OH — Mg(OH), nbd
Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng phải tiến hành trong mơi trường hơi kiểm pH<10
- Phải khơng cĩ mặt các muối amoni và cation nhĩm TH, IV, V
2 Các phân ứng của ion Cu**
2.1 Với amoni hydroxyd
lon Cu”' tác dụng với NH,OH tạo ra kết tủa xanh lơ, tủa tan khi cho dư
NH,OH, tạo ra chất phức màu xanh lam
Cu”? + 2NH,OH = Cu(OH),} + 2NH,*
Cu(OH),} + 4NH,OH = [Cu(NH,),] (OH), + 4H,O
2.2 Vai kali ferocyanid
lon Cu** tac dung véi kali ferocyanid cho két tha dé tham Tua khong tan trong actd lỗng, bị phá huỷ trong mơi trường kiểm và tạo phức với NH
2Cu?? + K,[Fe(CN)„| = Cu,[Fe(CN),J + 4K*
(do tham)
Cu,|Fe(CN),] + 4KOH = 2Cu(OH),v + K,[ Fe(CN),|
Trang 42.3 V6i amoni sulfid hay hydrogen sulfid:
lon Cu”' tác dụng vdi amoni sulfid hay hydrogen sulfid tao ra két tha den,
khong tan trong acid hydrocloric đặc, tan trong acid nitric 2N nong
Cu** + H,S = CuSW + 2H* Cu” + (NH,);S = CuS + NH’,
3CuS +8§HNO, = 3Cu(NO,);+ 3S} + 2NO† +4H,O 2.4 Với KĨ
lon Cu”” tác dụng véi KI cho nia Cul, dé bi phan huy
Cu** + 2KI = Cul, | + 2K*
2Cul, = 2Cul + L
2.5 Với thuốc thử Montequi Thuốc thứ gồm hat phần:
- Montequi A là dung dịch (NH,)›|Hg(SCN),]
- Montequi B là dung dịch ZnSO, 0.5%
Trong mơi trường acid acctic, ion Cu” tác dụng với thuốc thử Montequi A va Montequi B tạo kết tủa màu tím xim
Chú ý: Khi xác định cation Cu”* thì dùng thuốc thử Montequi B là ZnSO,
0,5% ; cịn khi xác định Zn”” thì Montequi B la dung dich CuSO, 0,5%
3 Cac phan tmg cua ion Hg”
3.1 Với kali iodid
Ton Hg” tac dung với KI cho kết tủa màu đỏ, tủa này tan khi cho dư KĨ, tạo ra dung dịch khơng màu
Hg” + 2KI = Hgl, J + 2K* (đỏ)
Hel, + 2KI = K.|Hel, | (khong mau)
3.2 Với natri hydroxyd
lon Hg”” tác dụng với NaOH 2N cho kết tủa vàng
Hg”* + 2NaOH = HgOỶ + 2Na" + H,0
3.3 Với natri carbonat
lon Hg”” tác dụng với natri carbonat cho kết tủa đỏ nâu hay vàng nâu (HgCO,.3HgO)
Trang 53.4 Với hydrogen sulfid
lon Hgˆ` tác dụng với H›S tạo kết tủa màu đen, khơng tan trong HNO,2N
(khác cation nhĩm V khác)
Hy** + HS = HgSỶ + 2H”
(den)
HgS dé hoa tan trong nước cường thủy (HCI + HNO,)
3HgS + 6HCI + 2HNO, = 3HgCI, + 3S + 2NO +4H,O II ĐƯỜNG LỐI PHÂN TÍCH
So sánh phản ứng của các cation nhĩm V được thể hiện ở bảng 6
Bang 6.1: So vánh phản ứng của các cation nhĩm V Thuốc thử Cation Cu? Mp* Hp”' KI Y nau Cul + 1, - L do Hel, tan trong KI du tao K,[Hgl,]
NaOH Ý xanh lơ Cu(OH), | Ì trắng Mg(OH); Ý vàng HgO
tan trong HỈ và tan trong H* va
NH,OH muối amoni
Na,HPO, + - MgNH,PO, ~
NH,OH + hinh sao
NH,CI
H;Shoặc | J đen CuS tan trong | Ỷ trắng Mg(OH);| đen HgS tan trong
(NH,);S HNO, dac, nĩng nước cường thuỷ
Trang 6Dung dịch ban đầu để phân tích ta gọi là dung dịch gốc Các bước tiến
hành tuần tự thư sau:
1 Tach riéng cation nhĩm IV và nhĩm V
- Từ dung dịch gốc, thêm H€CI 2N, ly tâm tách riêng tủa (1) và dịch lọc (1)
- Thêm H,SO, 2N + C,H,OH vào dịch lọc (1), lắc kỹ, ly tâm thu được dịch
lọc (2) và tửa (2) -
- Từ địch lọc (2), thêm NaOH 2N dư, ly tâm thu được tủa (3) và dịch lọc (3)
- Cho hỗn hợp NH,OH + NH,CI đặc dư + H;O; vào dung dịch gốc đến khi tủa hồn tồn ].y tâm để tách riêng phần tủa (4) và địch lọc (4)
- Phần tủa (4) để xác định các cation nhĩm IV - Phần dịch lọc (4) để xác định cation nhĩm V
Dịch lọc (4) thu được thêm dung dịch (NH,)-2S, khuấy kỹ, ly tâm tách riêng
phần tủa (5) Thêm HCI 2N vào tủa thu được, khuấy kỹ, ly tâm để tách riêng phần tủa (6) và phần dịch lọc (6)
2 Xac dinh ion Mg*
Dịch lọc (6) thu được từ 3.1 đem xác dinh cation Mg** bằng các cách thực
hiện phần ứng sau:
- Phản ứng soi tĩnh thể (tạo muối kép): với NH,OH + Na;HPO, + NH,CI cho kết tỉnh màu trắng cĩ hình đạng đặc biệt
- Với hypoiodid cho tua mau nau đỏ
3 Xác định ion Cu”, Hg”ˆ
Tua (6) thu được từ 3.1 thêm HNO;¿ 2N vào, khuấy kỹ, đun nĩng và ly tâm
để tách riêng tủa (7) và dịch lọc (7)
- Dịch lọc (7) để xác định Cu”":
+ Với K,[Fe(CN),| cho kết tủa cĩ màu đỏ thẫm
- Phần tủa (7) hịa tan trong nước cường thuỷ để xác định Hg”" bằng cách:
+ Với KI cho kết tủa màu do tan trong KI du
Trang 7Thém HCl 2N Dung dịch gốc ———————— + Tua (1) (Tìm các cation khác) ' Dich loc (1) Thêm H,SO,2N/C,H,OH 70° r Ỷ Tủa (2) (Tìm các cation khác) Địch lọc (2) Thêm | NaOH 2N dư Ỳ Tủa (3) Thêm NH,OH {NHI đặc dư + H;O› _Y Dịch lọc (3) (Tim cation khác) Ỷ Tủa (4) (Tim cdc cation khác) Ỷ Dich loc (4) [Them (NH,);S Tủa (5) [hem HCI 2N Ỳ Tua (6) Thém HNO, ¥2N/ đun nĩng, ly tâm ’
Dich loc (7) Tua (7)
Trang 8Tự lượng gia
* Trả lời ngắn các câu hỏi từ 1 - 5 bằng cách điền từ hoặc cụm từ vào chỗ trống:
1 Thuốc thử nhĩm của cation nhém V là (A) cho dư, với sự cĩ mặt
của (B) và amoni clorid ' Ân vv xe — 2 Trong mơi trường NHẠOH + NH,CI thì Mg(OH); khơng (A) vì mudi amoni (NH,Cl) làm (B) của NH,OH —¬ - B
3 NH,Cl cĩ vai trị làm tăng nồng độ (A) để các caton nhĩm V khơng (AI) phân biệt được với cation nhĩm IV
PP
B ec,
4 Cation Mg?* tac dung véi Na,HPO, cho kết tủa trắng vơ định hình nhưng tác dụng với hỗn hợp NH,OH + Na;HPO,+ NH,CI cho tủa (A) cĩ hình dạng đặc biệt: hình (B) hình sao 1 B cc 5 Cation Hg”* tác dụng với KI cho kết tủa (A) , tủa này tan khí cho dư KI, tạo ra dung dich (B) Â Cá nhe tha B
* Phân biệt đúng sai cho các câu hỏi từ 6 - 11 bằng cách đánh dấu ý vào cột Ð
Trang 9* Chọn câu trả lời đúng nhất cho các câu hỏi từ 12 - 15 bằng cách khoanh trịn
vào chữ cái đầu câu được chọn:
12 Theo anh (chi), cation Hg** tac dung với NaOH tạo ra kết tủa cĩ màu: A Bd D Trắng ngà B Trắng E Nâu C Vang 13 Cation Mg?* tac dung vdi NH,OH cho kết tủa trắng, tủa khơng tan trong: A NaOH D NH,CI B HCI E NaOH va NH,Ct C H,SO, 14 Theo anh (chi), K,[Fe(CN),] fa thuốc thử của cation nào: A Ba?' D Mg?* B Cu” E K* Cc Ag* 15 Cation Mg’* tac dụng với thuốc thử nào trong các thuốc thử dưới đây cho tua tinh thể cĩ hình dạng đặc biệt:
A Na;HPO, D Na,HPO, + NH,OH
B NaH,PO, E Na,HPO, va K,HPO,
Trang 10Bài 7
XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHĨM VI
(NHỤ}, K', Na*)
Mục tiêu
1 Trình bày được nguyên tắc và đường lối xác định các cation nhĩm IV
2 Trình bày được các phản ứng xác đình ion NH,", K', Na" và viết phương trình minh họa
I TINH CHAT DAC BIET CUA CAC CATION NHOM VI
1 Phan nhĩm cation nhĩm VI
Cac cation thudc nhém VI khéng cé thudéc thir chung Day là điều khác biệt của các catton nhĩm VỊ với các nhĩm cịn lại cĩ thuốc thử nhĩm
Các cation nhĩm VI được chia làm 2 phân nhĩm nhỏ:
- Phân nhĩm ]: pồềm các cation NH,* K* déu két ta vdi thuéc thir chung 1a
NaHC,H,0, va acid tartric
- Phân nhĩm 2: cation Na” khơng cĩ thuốc thử chung
lon Na", K” là các ion kim loạt kiểm, lon NH¿? do phan tit NH, va ion H* tạo nên NH,” khơng bền vững trong dung dịch kiềm và ở nhiệt độ cao
NH,+ H*=NH¿"
NI +OH =NH,† +H,O
Các hợp chất hydroxyd (NaOH, KOH, NH,OH), các muối (clorid, sulfat,
carbonat) déu dé tan trong nước, do đĩ khi dùng acid hoặc kiểm làm thuốc thử nhĩm thì các cation nhĩm VI khơng cho tủa
2 Nguyên tắc xác định cation nhĩm VI
Cac cation NH,", K*, Na” cĩ tính chất giống nhau khi tác dụng với một số thuốc thir Vi du: ion NH,*, K* cùng tác dụng được với acid tartric cho kết tủa trắng
Trang 11Nguyên tắc xác định cation nhĩm IV là: Để tránh nhầm lẫn khi xác định
cation nhĩm VT phải tiến hành theo trình tư NH,”, K*, Na’
II PHẢN ỨNG XÁC ĐỊNH CÁC CATION NHOM VI 1 Phản tmg cua cation NH,”
1.1 Xác dinh khi NH,
Dun nĩng dung dịch chứa ion NH¿” với NaOH thì NH¿' sẽ phân hủy thành
amoniac (NH;), khí này bay ra cĩ thể nhận biết bằng giấy tấm thuốc thử phenolphtalein, giấy sẽ cĩ màu hồng
NH,* + NaOH = NH,T + Na* + H,O NH, + gidy tam phenolphtalein > bồng
Hoặc cĩ thể xác định NH; bằng mùi khai đặc trưng của nĩ (chú ý: khơng
được đưa thắng ống nghiệm vào mũi)
Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng phải tiến hành trong mơi trường kiểm pH >9
- Muốn NH; bay hơi mạnh phải đun nĩng dung dịch đến 100°C
- Phải khơng cĩ mặt CN vì chúng cĩ thể tạo thành NH; khi đun nĩng trong
dung địch kiêm
1.2 Tác dụng với thuốc thử Nessler
Thuốc thử Necssler là dung địch kiềm của kali tetralodomecuroat K;[HgL|
Ion NH,’ trong dung dich chuyển thành NH; tác dụng với thuốc thử Nessler
cho tủa màu nâu vàng Phản ứng này cĩ độ nhạy đến 0,25úg ion NH¿”
NH, + 2K,JHel,] + KOH — [(HgD; NH¿]I| + 5KI+ HạO
mau do
2 Phản ứng cua cation K*
2.1.Với acid tartric (H,C,H,O,)
Trang 12- Phản ứng phải tiến hành trong mơi trường pH = 5-7 vì mơi trường kiểm
hoac acid manh tua sé bi hoa tan
- Nồng độ dung dịch thử và thuốc thử phải cao và khơng được đun nĩng phản ứng vì tủa cĩ thể tan
- Cĩ thể dùng NaHC,H,O, cũng cho phản ứng tương tự 2.2 Với acid picric (C,H,O¿N,)
Jon K* tac dụng với thuốc thử acid picric cho kết tủa mầu vàng
Điều kiện phản ứng: lon NH,” cũng cho kết tủa tương tự, do đĩ phải xác định ion NH,”" trước để tránh sai lầm
2.3 Thứ màu ngọn lửa
Các muối K* khi đốt trên ngọn lửa khơng màu sẽ cho ngọn lửa cĩ màu tím hỏng Trở ngại của phương pháp này là khi trong dung dịch cĩ Na' thì sẽ cho ngon lửa mầu vàng mạnh che lấp màu tím hồng
2.4 Với thuốc thử Garola
Cation K* tae dung với thuốc thử Garola (dung dịch natri hexamtro
cobanat 10% mới pha) cho tủa mầu vàng
2K" + Na,[Co(NO,),] = 2Na” + K,Na[Co(NO;),] |
mau vang
Điều kiện phản ứng: phản ứng thực hiện trong mơi trường trung tính hoặc
acid nhẹ (pH = 3-7) vì thuốc thử Garola khơng bền trong mơi trường kiểm và acid mạnh
- NH," cũng cho kết tủa tương tự
Thực hiện phân ứng: Trong ống nghiệm cho: vài giọt dung dịch cĩ chứa
K”, vài giọt thuốc thử Garola Á và Garola B
Garola A: Coban nitrit, acid acetic SN Garola B: Natri nitrit
3 Phản ứng của cation Na”
3.1 Với thuốc thu Streng (magnesi uranyl acetat)
Nho | giọt dung địch chứa cation Na* lén kinh tiéu ban và làm bay hơi đến khơ Đặt bên cạnh 1 giọt dụng dịch thuốc thử Streng (magnesi uranyl acetat
trong mơi trường acid acetic lỗng) Dùng đũa thủy tỉnh rốt dụng địch thuốc
thử và phần cịn lại của dung dịch thử với nhau lon Na” tác dụng với thuốc thử Streng cho tủa màu vàng lá mạ và nhận biết chúng bằng kính hiển vi (hình 7.1)
Trang 13Na’ + Mg(UO,),(CH,COO), + CH,COO’ — NaMeg(UO,),(CH,COO), Điều kiện phản ứng:
- Phản ứng thực hiện trong mơi trường acid acetic
- Các lon gây trở ngại: Hlg” Cụ”', Ca”" chí gây trở ngại khi nồng độ vượt quá 0,005g/m1 - Cĩ thể sử dụng thuốc thứ Strene là kẽm uranyl acetat cũng cho kết quả tường TỰ, Hình 7.1: Tỉnh thể NaMg(UO.).(CH,COO), 3.2 Thử màu ngọn lửa
Đốt các muối natri trên ngọn lửa khơng màu thì ngọn lửa sẽ cĩ màu vàng Phản ứng này rất nhạy, cần rửa sạch dày bạch kim trước khi dùng và ngọn lửa màu vàng tồn tại trong vài giây
II ĐƯỜNG LỐI PHÂN TÍCH CATION NHOM VI
So sánh phản ứng của cation nhĩm VỊ được thể hiện ở bảng 7.1
Trang 14Acid tartric KHC,ILO, NU,HC,O, _ tủa trắng tủa trắng _ 7 Thuốc thử Streng NaMg(UO;):(CHOO), Tĩnh thể hình mặt nhẫn - - Thuốc thử Nessle OHg,NH,I j nâu vàng | Acid picric - Tủa vàng Tủa vàng L | Đĩ _ Màu ngọn lứa Vàng Tím hồng -
it hudc thu Garola - Tua vang | -
Dung dịch ban dầu để phân tích ta gọi là dung địch gốc Các bước tiến
hành tuần tự như sau:
1 Xác định NH,”
Lấy một ít dung địch gốc tìm xem cĩ NH," hay khơng băng cách: - Xác định khí NH¡; bằng NaOH và nhiệt độ
- Với thuốc thử Nesslc cho màu nâu vàng
2 Loại NH„* khỏi dung dịch gốc
NH," gay trở ngại cho việc tìm ion K” trong hầu hết các phản ứng, nên ta cần loại NH„ bang mot trong hai cach:
- Nung: cơ cho đến khơ dung dich gốc trong bát sứ, thêm HNO; đặc và đốt
mạnh cho tới khi hết khĩi trắng và hết phản ứng của NH,'(thử bằng thuốc thử Nessle) Hịa can trong 5-6 giọt nước, acid hĩa bằng vài giọt CH;COOH 2N Dung dich thu được phải trong, nếu cĩ cắn đen và đục quá thì phải cơ khơ và
thêm vài giọt HCI đặc nung lần nữa, rồi hồ tan cắn
Dung dịch thu được chỉa làm 3 phần để tìm K* và thử lại Na` và Mg”” - Dùng formon: lấy dung dịch gốc, thêm vài giọt phenolphtalein, cho
Na,CO, tới khi cĩ màu đỏ Nhỏ từng giọt formon vào đụng dich trên cho đến
kht cĩ mùi, đốt nhẹ loại formon thừa Loại tủa nếu cĩ (tủa MgCO,;) Nước trong phải thử xem đã hết NHI,` chưa, nếu đã hết thì tiến hành tìm K”
Trang 153 Xác định K*
Xác định K” trong dung dich da loai NH,* bang cách:
- Làm phản ứng xác định K" với thuốc thử acid tartric hoặc muối Na của acid tartric cho tủa trắng,
- Với thuốc thử acid picric cho kết tủa màu vàng -_ Với phản ứng Garola cho kết tủa vàng 4 Xác định Na” - Lấy một ít dung dịch để tìm Na" với thuốc thử Streng cho tỉnh thể hình mặt nhân - Đối ] ít dung địch trên ngọn lửa khơng màu để xác định Na' bởi ngọn lửa nhuốm màu vàng Các bước tiến hành xác định cation nhĩm VÌ được mơ tả theo sơ đồ 7.l Dung dịch gốc 8= Ơ [les NH," (néu c6) | (Tìm NH„.) ` +
- Với thuốc thử Nessle 7 (Tim Na )
- Với NaOH - Với thuốc thử Streng - Đốt trên ngọn lửa khơng màu (Tìm K")
- Với acid tartric - V6i acid picric
- Phan tng Garola
Trang 16
Tự lượng giá
* Trả lời ngắn các câu hỏi từ 1 - 5 bằng cách điền từ hoặc cụm từ vào chỗ trống: 1 Các cation thuộc nhĩm phân tích VI khơng cĩ (A) , đây là điều khác biệt
* Phân biệt đúng sai cho các câu hỏi từ 6 - 11 bằng cách đánh dấu + vào cột Ð
cho cau đúng, cột S cho câu sai: Nội dung Ð Ss F
Trang 17* Chọn câu trả lời đúng nhất cho các câu hỏi từ 12 - 15 bằng cách khoanh trịn vào chữ cái đầu câu được chọn:
12 Theo anh (chi), để tránh nhầm lẫn khi xác định calion nhĩm VI phải tiến hành theo trình tự: A, K*, Na', NH,* D K*, NH,*, Na* B NH,*, Na’, K* E Na*,NH,”, K* C NH,', K”, Na* 13 Theo anh (chi), thudc thi} KOH để xác đỉnh ion nào trong các cafion dưới đây: A NH,’ D Na* va NH,* B K* E Ca 4 cation trén C Na*
14 Theo anh (chị), ion nào trong các cation dưới đây tác dụng với thuốc thử Streng
cho tua tinh thé cĩ hình dạng đặc biệt:
A NH," D Mg?’
B K' E Cả 4 cation trên C Na”
15 Để xác định NH,' trong hỗn hợp cac cation nhĩm VI, người ta sử dụng mốt trong các thuốc thử sau để cho phản ứng đặc trưng nhất:
Trang 18Bài 8
XÁC ĐỊNH CÁC ANION NHĨM I
(CT, Br, F, S)
Mục tiêu
1 Trình bày được đặc điểm chung, đường lối xác định các anion nhĩm | va viết phương trình minh họa
2 Trình bày được các phản ứng xác định anion CT, Br, I, S2 viết phương trình minh họa
L ĐẠI CƯƠNG
1 Đặc điểm chung của các anion nhĩm Ì
- Với bart nitrat Ba(NO‡)-: các anion nhĩm Í tác dụng với Ba(NO,); khơng cho kết tủa
- Với bạc nirat AgNO;: các ion CL, Br, I, S° tác dụng với AgNO: tạo ra
kết tủa các tủa này khơng tan trong HNO; 2N Phân biệt tủa của các ton nay
theo màu sắc như sau:
Ion CY tac dung với AgNO; tạo kết tủa trắng:
Cl + AgNO, > NO, + AgŒI Ỷ
Ion Br tác dụng với AgNO; tạo kết tủa vàng nhạt:
Br + AgNO, > NO, + AgBr 1
Ion I tac dung v6t AgNO, tao kết tủa vàng nhạt:
I + AgNO, > NO, + Agl ¥
lon S” tác đụng với AgNO, tao kết tủa đen:
S*+ 2AgNO, -> 2NO, + Ag,S 4
2 Cac halogenua (CI, Br, I)
- Độ tan của các halogenua: hầu hết các halogenua đều dễ tan, trừ
Trang 19balogenua của PbÏ” và các ion kim loại hĩa trị l như Cu", Aø', Hg¿” Độ tan của các muối halogenua giảm từ clorua đến các iodua
- Tạo phức: các halogenua đễ tạo thành phức chất: |HgI,JÝ', [HgBr, J°ˆ
- Tính oxy khử: tinh oxy héa tang từ I¿ tới Cụ, tính khử giảm từ T dén Cr, vì thế CT chỉ cĩ thể oxy hĩa bằng các tác nhân oxy hĩa mạnh như KMnO,, KIO¿, HNO
+ Các tác nhân oxy hĩa được CF, Br, I: K;Cr;O; + H;SO,, PbO; + H;SO/,
HNO: đặc, KMnO, + H,SO,, MnO, + H,SO,
+ Các tác nhân oxy hĩa được Br và I: H;SO, đặc (với Br phải đun nĩng), PbO + CH;:COOH, nước clo
+ Các tác nhân chỉ oxy hĩa được I: nước brom, muối Fe”, muối Cu”,
H;O: ở mơi trường acid, NaNO, + CH,COOH 3 lon S?
- Hydrogen sunfid (H,S) là một khí cĩ mùi khĩ chịu và là một acid yếu - Tính tan của các sunfua: riêng các sunfua kiểm và kiểm thổ tan trong nước và thủy phân rất mạnh cho những dung dịch kiềm:
S“+H,O =HS + OH
- Tính oxy - khử: S” là chất khử mạnh, đễ bị oxy hố thành SO,” Trong khơng khí nước H„S để lâu bị đục vì S” bị oxy hố
H CÁC PHÁN ỨNG XÁC ĐỊNH ANION NHOM I 4 Phản ứng của CT
Các muối clorua, trừ AgøCI, PbCl;, Hg;Cl;, CuC] đều để tan trong nước 1.1 Với kali permanganat KMnO,
lon CT trong mơi truong acid sulfuric tác dụng với KMnO, (là chất oxy hố mạnh) tạo thành CỊ:, Phương trình phản ứng: I0CT + 2KMnO,+ 8H;SO, —> 2MnSO, + 5CI,Ÿ + 5SO,” + 8H,O 2 | Mn*’+5¢ = Mn” 5 | 2Cl'- 2e = Cl,
Để nhận biết clo bay lên, người ta dùng thuốc thử là giấy tầm Vilicr - Fayol
Trang 201.2 Với bạc nitrat AgNO,
Ion Cl tac dụng với AgNO: cho tủa trắng Tủa vĩn đen dần ngồi ánh
sáng khơng tan trong HNO:, tan trong (NH,);CO; (khác AgBr va Agl), tan trong NH,OH đặc cho phức hợp tan |Ag(NH,);|”, trong HCI đặc cho phức hợp tan [AgCl, |}
Cl + AgNO, > NO, + AgCl ¥ (tring)
AgCl + 2NH,OH —> |Ag(NH,),JCl + 2H,O AgCl + 2HCI — 211” + |AgCl;]”
Phức hợp tan [AgCI;]” đễ bị phân huỷ khi acid hĩa dung dịch bang HNO, để tạo thành ion NHI," bền vững hơn va két tia AgCl lai bị tách ra
2 Phản ứng của Br
2.1 V6i kali permanganat KMnQO,
lon Br trong mơi trường acid sulfuric tác đụng với KMnO, (tương tự như
C1), KMnO,oxy hố Br thành Br;
10Br + 2KMnO,+ 8H;SO, -› 2MnSO, + 5Br,†+ 5SO,? + 8H,O
Để nhận biết hơi brom bay lên, người ta đùng thuốc thử là giấy tấm
fluoressein, giấy chuyển từ màu vàng sang hồng 2.2 Với bạc nitraf
lon Br tác đụng với AgNO; cho tủa cĩ màu hơi vàng Tủa khơng tan trong,
HLINO,, (NEL,),CO, (khac AgCl)
Cl + AgNO, > NO, + AgBr J
(vang)
Két tua tan trong NH,OH (giéng AgCl, khắc Agl) cho cac phifc hop tan
[Ag(NH)o]"
AgBr + 2NH,OH -> [Ag(NH;);|Br + 2H:O 2.3 Với nước clor
Trang 213.1 Với kali permanganat KMnO,
lon T trong mơi trường acid sulfuric tac dung véi KMn0O, (tuong tu nhu Cl và Br), KMnO/, oxy hố F thành l¿
101 + 2KMnO, + 8H,SO, —> 2MnSO, + 51,Ÿ + 5SO,ˆ + 8H,O
Đề nhận biết dùng phản ứng xảy ra, người ta dùng thuốc thử là giấy tam bd
tinh bột, giấy chuyển thành màu tím xanh
3.2 Véi bac nitrat AgNO,
Jon T tac dung v6i AgNO, cho tua Ag] mau vang tuoi AgNO, +1 > Agl + NO,
Két tua khong tan trong HNO,, (NH,),CO, va NH,OH 3.3 Với thủy ngân clorid
lon F tác dụng với HgC†; tạo ra kết tủa đỏ
HeCl, + 21 > Hel, J + 2CI'
Tua Hg!, tan một phần trong dung dịch T dư đo tạo thành [HạL, |”
Hel, + 21 > |Hegl,]” 3.4 Với chì acetaf
lon F tác dụng với Pb(CH;COO); tạo ra kết tủa màu vàng tươi Tủa tan trong
nước nĩng, khi làm nguội kết tủa trở tại thành những tỉnh thể vàng ĩng ánh
Pb°*+ 2L -> Pbl Ỷ
Tha Pbl, tan mét phần trong dung dich I du đo tạo thành thành [PbI, |
4, Phan tmg cua ion S*
4.1 Voi chi acetat
lon Sĩ tác dụng với chì acctat cho kết tủa đen
S* + Pb’* PbS 4
4.2 Với acid vơ cơ mạnh
lon S” bị các acid vơ cơ mạnh (HCI, H,SO,) phân huỷ thành khí hydrogen
sulfid cĩ mùi thối
S”“+2H' -> H,S †
Ill DUONG LOI PHAN TÍCH
Trang 22Bang 83.1: So sánh phản ứng của anion nhĩm HCl, H.SO, Anion Thuốc thử - - Cl Br- I S*
Ba(NO,) Tao mudi tan; Tạo muối tan | Tạo muốt tan | Tạo muối tan
meee Bach, BaBr, Bal, BaS
Ý trắng Ý vàng Ý vàng đen
tan tron tan trong ne or te Anơ t:
ApNO, /HNO, NH.OH é NH,OH, khơng khơng tan khơng tan
0 va tan trong trong NH,OH | trong NH,OH é ] ` T ` (NH,),CO, (NH,),CO, Va (NH,),CO, va (NH,),;CO, KMnO,/H,SO, CLt Br;f I, † - Nước clo (cĩ - Mau vang Br, | Mau nau do - mat cloroform) ~ |HeCl, - - Lda Tụ > Pb(CH,COO), - - - mau vang ~ the | L den PbS H;S† mùi thối | |
'EeSO, + H,SO, | Taha nâu Tula nau
Dung dịch ban đầu để phân tích gọi là dung dich gốc Các bước tiến hành
tuần tự như sau:
1 Kết tủa xác định sơ bộ các anion CI, Br, I: S?
Acid hoa dung dịch gốc bằng HNO; 2N nếu cĩ khí thốt ra cĩ mùi thối đĩ là H;S (đậy miệng ống nghiệm bằng giấy tấm chì acetat, xuất hiện màu đen của
PbS)
Trang 23Thêm dung dịch Ba(NO2a); cho đến khi kết tủa hồn tồn Ly tâm tách riêng
phần dịch lọc (1) và phần tủa (1)
Thêm dung dịch AgNO; vào phần dịch lọc (1) cho đến khi cĩ kết tủa hồn
tồn (lắc và cọ thành ống nếu khĩng thấy cĩ tủa)
Ly tam để tách riêng phần tủa (2) và phần dịch lọc (2):
- Phần tủa (2) cĩ thể chứa AgClL, AgBr, AglL
- Phần dịch lọc (2) để xác định các ion khác cĩ trong dung dịch gốc
2 Tach riéng va xac dinh anion Cf
Tủa (2) thu được ở 3.2 cho thêm (NH,); CO: 12% hoặc Na;CO, dư, lắc kỹ,
ly tâm để tách riêng tủa (3) và địch lọc (3)
- Tủa thu được (3) để xác định các anion Br, I
- Địch lọc (3) thu được dùng để xác định CT bằng cách: acid hĩa địch lọc
bằng HNO,, thêm AgNO; xuất hiện tủa trắng, tủa tan trong NH,OH đặc 3 Xác định anion {va Br
Tua (3) thu được ở 3.3 thêm H;SO, 2N và 2 viên kẽm Aø” trong tủa sẽ bị
khử thành Ag” và giải phĩng Br, I vao dung dich Ly tam lấy dịch lọc (4) để
xác định các anion Br va I’ bang cách:
* Xác định anion F
- Dịch lọc (4) tác dụng với dung dịch HợCl; tạo kết tủa đĩ, tủa tan một
phần trong dung dịch F dư
- Dung dich (4) acid hĩa bảng HNO,, thêm AgNO; cho tủa màu vàng nhạt
tủa khong tan trong NH,OH dac * Xác dinh anion Br
- Dung địch (4) tác dụng với nước clor trong cloroform cho lớp cloroform cé mau vang nau
- Dung dịch (4) acid hĩa bằng HNO;, thêm AgNO: cho tủa màu vàng nhạt, ta khơng tan trong NH,OH đặc
Trang 24Dung dịch gốc HNO, Dung dịch Ba(NO,) ’ Ỷ Ta (1) Dich loc (1) (Tim anion nhom khac) JAENO: (Tim S”? - Mui H,S Dich loc (2) NH,),CO (Tim anion (NH¿,CO, nhĩm khác) Dịch lọc (3) (Tim CT)
- V6i AgNO,/ HNO, cho
tủa tan trong NH,OH đặc H,SO, + Zn ly tam Dich loc (4)
v : Ỳ
(Tim I) (Tim Br)
- Voi HgCl, - Nước clo trong
- Voi AgNO,/ HNO, cho cloroform
tủa khơng tan trong - Với AgNO,/ HNO;
Trang 25Tự lượng giá
* Trả lời ngắn các câu hỏi từ 1 - 5 bằng cách điền từ hoặc cụm từ vào chỗ trống:
1 Anh (chi) hay điển cơng thức hố học kèm theo hệ số thích hợp vào chỗ trống trong phương trình sau:
AgCl + 2NH,OH - A + B
2 Anh (chi) hãy điền cơng thức hố học kèm theo hệ số thích hợp vào chỗ trống trong phương trình sau:
CỊ, +2Br — .A + B
4 Các anion nhĩm I tác dụng với Ba(NO¿); Â kết tủa
5 Anh (chi) hay điền cơng thức hố học kèm theo hệ số thích hợp vào chỗ trống
trong phương trình sau:
10I + 2KMnO, + BH,SO, = A + B + 5SO,? + 8H,O
* Phân biệt đúng sai cho các câu hỏi từ 6 - 14 bằng cách đánh dấu Ý vào cột Ð cho câu đúng, cột S cho câu sai: TT Nội dung B S lon Br tác dụng với cloroform cho màu vàng 7 Hoi Br, làm giấy tẩm thuốc thử fluoressein chuyển từ màu vàng | sang màu hồng
8 Ag! khéng tan được trong NH,OH
Trang 26* Chọn câu trả lời đúng nhất cho các câu hỏi từ 13 - 16 bằng cách khoanh trịn vào chữ cái đầu câu được chọn:
13 Theo anh (chị), thuốc thử Vilie - Fayol là thuốc thử của anion nào trong các anion dudi day: A lon Cl B lon S* © lon Br D lon I E lon Cl va S* 14 Theo anh (chi), xac dinh anion } cé thé dung thuốc thử nào trong các thuốc thử dưới day:
A Chi acetat B BaNO,
C Thuơc thử Griess D Cloroform E Dung dich HCI 2N
15 Theo anh (chị), xác định anion Br cĩ thể dùng thuốc thử nào trong các thuốc thử dưới đây:
A Chi acetat B Nước clor cĩ mặt cloroform
C Thuốc thử Griess D Cloroform E Thuỷ ngân clorid
16 Theo anh (chị) anion nào trong số các anion dưới đây tạo tủa với thuốc thử AgNO, trong mdi trudng HNO,, tua tan trong dung dich (NH,),CO3:
A Cl B Br
C | D S*
E lon Cl va S*
Trang 27Bài 9
XÁC ĐỊNH CÁC ANION NHĨM II
(AsO,*, ASO;*, PO}, HCO;, CO;”, S07, SO;”) Mục tiêu
1 Trình bay được đặc điểm chung và đường lối xác định các anion nhĩm II và viết
phương trình ion để minh hoa
2 Trình bày được các phản ứng xác định AsO,*, AsO.?, HCO; CO,? và SO,*, SO,7,
viết phương trình ion để minh hoa
1 ĐẠI CƯƠNG
1 Đặc điểm chung
1.1 Tác dụng với Ba(NO,),
Các anion nhĩm l] tác đụng với bari nirat BaCNO;); đều cho tủa trắng:
2 AsO,* + 3Ba”* = Ba,(AsO,)„} 2 AsO¿* + 3Ba** = Baj(AsO,)„Ý 2PO,` + 3Ba”' = Ba,(PO,); Ỷ CO,” + Ba” = BaCO, j
SO,7 + Ba(NO,); — BaSO,! + 2NO,
SO,*+ Ba(NO,), > BaSO,! + 2NOy
Các tủa này cĩ tính chat khac nhau trong HNO, 2N:
- Kết tủa Ba,(AsO,)); Ba,(AsO,),; Ba,(PO,),; BaCO, tan trong HNO, 2N
- Kết tủa BaSO, khơng tan trong HNO: 2N
- Muối BaSO bị oxy hố thành BaSO, khơng tan trong dung dich HNO, 2N
Trang 28Riêng tọn HC; khơng tạo được kết tủa với Ba(NO,)›, nhưng vì bị phân tích thành CO.”, nên các dung dịch ion HCO, cũng cho tủa trắng với Ba(NO,);
I.2 Tác dụng với AgNO,
Các ton nhĩm lÍ tác dụng với bạc nitrat (AgNO-) đều cho kết tủa, các tha
này tan trong HNO:
- lon AsO:* tác dụng với AgNO, tạo kết tủa vàng:
3AøNO + AsO;*= NO, + AgiAsO, +
- lon AsO,` tác đụng với AgNO; tạo kết tủa đỏ nâu:
3AgNO, + AsO,*= NO, + Ag, AsO, Vv
- lon PO,* tac dụng với AgNO, tạo kết tủa vang, tha tan trong HNO, va
NH,OH khơng tan trong acid acetic:
3AgNO, + PO,' = 3NO, + Ag,PO,4
Ag.PO, + HNO, = AgNO, + H,PO,
Ag,PO,+ 9NH,OH = 3[Ag(NH,),]OH + (NH,),PO,+ 6H,O - lon HCO, tac dung véi AgNO, tao kết tủa trắng:
AgNO, + HCO,= NO, + AgHCO, }
- lon CO,” tác dụng với AgNO, tạo két tua trang, tia tan trong HNO,,
NH,OH:
2ApNO; + COj= 2NO; + Ag,CO, }
Ag,CO, + HINO, = AgNO, + H,0 + CO,
Ag,CO,+ 6NH,OH = 2| Ag(NH,),|OH + (NH,),CO,+ 4H,O0
Tủa Ag,CO: để lâu bị phân tích thành Ag.O cĩ màu xám:
Ag,CO, + H,O = Ag,O + HCO,
- lon SO,* tac dung véi dung dich AgNO, tao ra két tta trang bac sulfit, tha nay dé tan trong dung dich HNO, loang va trong dung dich ion SO,” du
2AgNO, + SO,” + NO, + Ag.SO, 1
Ag,SO, + 2HNO, > AgNO, + SO, + H,O
Ag.SO, + 3 SO,* > 2[Ag(SO,),]*
Khi đun sơi Ag›SO, bị phân tích và kết tủa chuyển sang mau nau: Ag,SO, > Ag,O + SO,
Trang 29- lon SO, khong cho kết tủa với dung dịch AgNO, Tuy nhiên nến nồng
độ lon SỐ,” đặc thì cĩ phản ứng cho tửa trắng:
2Ag* + SO,” > Ag.SO,l
2 Một số đặc điểm khác
2.1 lon PO,*
- Độ tan của muối: các phosphat kim loại kiểm (trừ Li,PO,) và các dihydrophosphat kim loại kiểm thổ tan trong nước Hydrophosphat kim loại
Kiểm, với cation kim loại khơng phải kiểm thì cho tủa phosphat Các muối
phosphat khĩ fan trong nước đều tan trong các acid vơ cơ và cả trong acid
acetic (trừ phosphat Fe'*, AI”, Cr’, Bi, Ag’, Pb**)
- Tinh tao phức: H;PO, thường tạo phức với các acid molypdic, vonframnic, vanidic Ví dụ: acid phosphomolypdic Hạ[PMo,:O„¿|[
- Các phosphat khơng cĩ phản ứng oxy hố khử
2.2 lon CO,” va ion HCO,
- Độ tan của muối: chỉ cĩ carbonat kiém, hydrocarbonat kiểm và kiểm thổ
[a tan trong nước (trừ Li;CO; ít tan) Các carbonat đều tan trong acid
- Tính tạo phức: ion carbonat tạo được phức chất với Co'*, Be”'
2.3 lon AsO,” và ion AsO,*
Độ tan của muối: các asenit kiểm và amoni tan trong nước, asenit kiểm thổ
it tan con asenit kim loại hầu như khơng tan trong nước nhưng tan trong acid
Chỉ cĩ asenit kim loại kiểm là hịa tan trong nước Tính tan của các asenat
tương tự các phosphat Ví dụ: MpNH¿As©Ỡ, cũng khĩ tan như MgNH,PƠ,
2.4 lon SO,”
- Độ tan của các muối: Các sulfđt (trừ sulfit kim loại kiểm) đều khơng tan
trong nước, tan trong acid,
- Tính oxy khử: SO.” là tác nhân khử mạnh, oxy khơng khí cũng oxy hố
được SƠ,ˆ thành SO,”, H;S cĩ thể khử được SO;” thành S
2.5 lon SO,”
Hau hét các muối sulfat đều để tan, trừ các sulfat kiểm thổ, chì và Ap.SO, hơi khĩ tan Các sulfat cua Bi, Hg, Sb khong tan trong nước, tan trong acid
3 Nước sodé
Khi dung địch đem phân tích anion cĩ lẫn các kim loại (khơng phải km
loại kiểm) thì cần phải lầm nước sĩđê để loại các catlon trước khi tiến hành xác
Trang 30Cho Na.CO, bão hịa vào dung địch gốc, thêm vài giọt NaOH, đun sơi
trong 15 phút, để nguội, ly (âm để tách riêng tủa (tủa chứa các kim loại khơng
nhái kiểm) Acid hĩa địch lọc bằng CH;COOH 2N, đun sơi, ly tâm lấy dịch lọc Phần dịch lọc thu được là nước anion hay nước sơđê dùng để xác định các
amion cĩ chứa trong dung địch gốc
Lim y: anion CO,? được tìm ngay từ dung dịch gốc trước khi làm nước
sơđê Muốn tim CH,COO thi acid héa dich loc bang HNO, 2N thay cho
CH,COOH 2N
H CÁC PHÁN UNG XAC DINH ANION NHOM I 1 Phan tmg cla aseniat (AsO,?’) va asenit (AsO,°) 1.1 Phản ứng chung xác định AsO¿`, AsO¿””
Ding hydro méi sinh (do Zn + H,SO, 2N) để khử AsO,”, AsO,”ˆ thành khí hydrogen arsenid (AsH;), khí AsH, bay lên gặp giấy tâm AgNO, lam cho gidy cĩ màu đen
Zn + H,SO, = ZnSO, + 2H?
3H’ + AsO,* + 6H" = AsH, T+ 3H,O 3H + AsO,`' + 8H? = AsH.Ÿ + 4H.O
AsH, + 6AgNO, = AsAg,.3AgNO, (mau vang) + 3HNO,
AsAg,.3AgNO, + 3H,0 = H,AsO, + 3HNO, +6Ag" | (đen)
1.2 Phản ứng riêng của ion arseniat (AsO,’’)
- Với hỗn hop MgCl, + NH,Cl + NH,OH: ion AsO,` tác dụng với hỗn hợp
MpgCI, + NH,CI + NH,OH tạo ra muối kép MgNH,AsO, kết tủa trang, gap
trường hợp kết tỉnh chậm cĩ thể dùng đữa thuỷ nh cọ nhẹ vào thành phía
trong của ống để tạo mầm kết tịnh
AsO,*° + Mg** + NH, = MgNH,AsO, +
- Với amoni molydat (NH,); MoO¿: trong mơi trường acid nitric, AsO,`ˆ
tác dung véi amoni molydat (NH,), MoO, tao ra amoni asenmolydat két tua
mầu vàng (NH¿),H,| As( Mo;OÐ,},|
H,AsO, + 12(NH,), MoO, + 21HNO,
= (NH,);H,[As( Mo.0,),] + 21NH,NO, + 10H,O
1.3 Phản ứng riêng của AsO,”
AsO,* tac dung với CuSO, cho tủa màu xanh lục, tủa chuyển sang màu đỏ khi
cĩ NaOIf và nhiệt độ (phản ứng này được dùng để phân biệt AsO,Ÿ với AsOƯ; ˆ)
Trang 31H,AsO,” + CuSO, = CuHAsO, | xanh luc + SO,”
2CuH AsO, + 6NaOH = Na,AsO, + Cu,0 | dd + 4H,O + NaAsO,
2 Phan (mg cua HCO, va CO,”
2.1 Phản ứng chung của HCO, va CO,”
- Thuy ngan (II) nitrat: ion HCO, va CO,’ tac dụng với Hg(NO); tạo ra
kết tủa đỏ nâu hoặc vàng nâu
CO,” + Hg(NO,), = HgCo, J
- Acid v6 co manh hay acid acetic:
Ion HCO, va CO,” bi cde acid manh nhu acid clohydric (HCl), acid sulfuric (H,SO,) hoac acid acetic (CH,;COOH) phân huỷ thành khí carbonic
Khí carbonic làm đục nước vơi trong, nếu tiếp tục cho CO; đi qua thì kết tủa sẽ
tan đo tạo thành hydrocarbonat:
HCO; + H'= CO,Ÿ + H;O CO.” + 2H'= CO,Ï + H;O CO, + Ca(OH), = CaCO,} + HO
CO, + CaCO, + H,O = Ca(HCO,),
Chú ý: đối với dung dịch thì tốt nhất là nên cơ đặc trước khi thử, bởi vì trong phản ứng với nước vơi, ta chỉ nhận thấy được sự hố đục rõ ràng khi luong carbonat khong it hon 4%
2.2 Phan tmg phan biét HCO, va CO,”
Dùng magnesi clorid hoặc magnesi sulfat để phân biệt anion HCO, va
CO,” vì:
- Anion CO,” tac dung véi MgCl, cho tua trắng Mg”* + CO,*= MgCO,j
- Anion HCO, tác dụng với MgCl, khong cho tua trang
3 Phan Ung cua ion PO,*
3.1 Với amoni molydat
Trong mơi trường acid nitric, PO,” tác dụng với amoni molydat (NH,), MoO, tao ra amoni phosphomolydat (NH,),[PMo,,O,49] két tha màu vàng
Trang 32Chú ý: - lon AsO;` bị HNO, oxy hố thành AsO,` và tác đụng với
(NH,);MoO, tương tự như AsO,`
- Để tránh nhầm lẫn giữa AsO;” và PO,” cần xác định AsO¿” trước, xác định PO,” sau
3.2 Với hỗn hợp MỹCl]; + NH,CI + NH,OH
lon PO,” tác dụng với hỗn hợp MgCl; + NH,„CI + NH,OH tạo ra muối kép
MgNH,PO,.6H;O kết tinh trắng cĩ hình dang đặc biệt: hình cành lá, hình sao
Điều kiện phần ứng: Phản ứng xảy ra trong mơi trường kiểm cĩ mát NH,„CI để
ngan tha Mg(OH),
PO,* + Mg” + NH,’ + 6H,O= MgNH,PO,.6H,0 J 4 Phan ung cua anion SO,”
4.1 Véi bari clorid
lon SO,” tac dung với dung dich BaCl, cho két ta trang, tla nay tan trong dung dịch HCI 2N
SO,* + BaCl, > BaSO, $ + 2CT BaSO; + 2HCI > BaCl, + SO, T + H,O
4.2 Với acid vơ cơ mạnh
Các acid vơ cơ mạnh như [1,SO,, HCI phân huy sulfit thành khí sulfurơ
(SƠ,) khí sulfurơ bay lên làm mất màu giấy tẩm thuốc tím
2H* + SO," SO, T + H,O
5SO: + 2KMnO, + 2H;O —> 2MnSO; + K;SO, + 2H;SO,
4.3 Với dung dịch chì acetat
Ion SO, téc dụng với dung dich chì acetat tạo ra kết tủa trắng, tủa tan trong acid nitrit lỗng Khí SỐ; bay lên được phát hiện bởi làm mất màu giấy
tam dung dịch thuốc tím
SO,” + Pb(CH,COO), > PbSO, 1 + CH;COO: PbSO, + 2HNO, > Pb(NO,), + H;O + SO; † 4.4 Với KMnO,
lon SO,” tac dung và làm mất màu tím của dung dich KMnOQ, 5SO,” + 2MnO, + 6H” = 5SO,7 + 2Mn”* +3H,O
4.5 Với iod
SO,” bi céc halogen oxy hĩa thành SO,” nhu làm mất màu iod
SO,” + 1, + H,O = H,SO, + 20
Trang 334.6 Khir SO,”
Với Zn + HCI cĩ tác dụng khử SO,ˆ thành khí hydrogen sulfid, khí bay lên làm đen giấy tấm chì acctat
SO,” + 3Zn + 6H* = HS + 3Z7n**
5 Phản ứng của anion SO,*
5.1 Với bari clorid
lon SO,” tác đụng với dung dịch BaCl; tạo ra kết tủa trắng, tủa này khéne
tan trong dung dich HNO, 2N, HCl 2N
SO,” + BaCl, > BaSO, ! + 2Cl §.2 Phân ứng Voler
Kết tủa của lon SO,” dưới dạng BaSO, bằng Ba(NO,); trong mơi trường
thuốc tim, tha BaSO, hap phụ thuốc tím nền cĩ màu hồng Dùng nước oxy gia
trong mơi trường acid niưic để khử mầu tím hồng của dung dịch, riêng tủa
BaSO, vẫn cĩ màu hồng (do hấp phụ thuốc tím) Ba”! + SO,“ —y BaSO, L
5H2O: + 2KMnO, + 6HNO: —> 2KNO, + 2Mn(NO,), + 50; + 8H,O 5.3 V6i chì acetat
lon SO,” tdc dung với dung dich chi acetat tao ra két tha tring, tha khong
tan trong HNO, nhưng tan trong kiểm, acid sulfuric đặc
SO,” + Pb(CH,COO), > PbSO, { + 2CH,COO' Acid sulfuric dac hoa tan két tua PbSO, do tao thanh hydrosulfat:
PbSO, + H,SO, > Pb(HSO,),
Ill DUGNG LOI PHAN TICH
Trang 34
AgNO, Khi {SO,”) dac thì cĩ trắng Ag;SO, | Ý trắng Ag,SO, tan trong HNO, va trong
SO,” du
BaCl, Ý trang BaSO, Ý trắng BaSO;
khơng tan trong HCI 2N tan trong HCI 2N Acid v6 co manh SO, † Phản ứng Voler + mau hồng KMnO, Mất màu tím của dung dịch KMnO,
Chi acetat Ý tring Pb(SO,), khéng
tan trong HNO,
{trang PbSO, tan trong HNO, lod Mat mau iod Bing 9.2- So sánh phan ting ctia anion AsO,", AsO;*,, PO,', HCO;, CO? a Anion Thuĩc thử |
| AsO,* AsO,* PO, HCO; | CO,?
BaNO, Ý trắng tan | J trang tan | J trang tan - 1 trang |
trong HNO, | trong HNO, | trong HNO, tan trong HNO,
AgNO, Ý đỏ nâu vàng Ủ vàng Ltring | J trang
Ag,AsO, | Ag,AsO, | Ag,PO, | AgHCO, | Ag;CO,
Trang 35NH,),MoO, - - 3 vàng - - trong HNO, (NH,),H,[P (Mo;0,)«] -Hg(NO,), - - - Y dé nau | Ỷ đỏ nâu cĩ | HgCO, | HgCO, HCI, H,SO, - - - co1 | co,t | MgCl, : - - - - trắng ! | MpgCO;
Dung địch ban đầu để phân tích ta gọi là dung dịch gốc Các bước tiến
hành tuần tự như sau:
1 Kết tủa anion nhĩm II
Cho dung dịch gốc tác dụng với dung dịch Ba(NO¿);, nếu cĩ kết tủa thì
làm tiếp các bước để xác định anion nhĩm II, nếu khơng cĩ kết tủa thì làm
tiếp các bước để xác định anion nhĩm khác Ly tâm tách riêng tủa (1) và dịch
lọc (1)
Cho dung dich téc dung vdi HNO, 2N Anion CO,” va anion HCO,’ (néu cĩ) sẽ giải phĩng khí CO; làm đục nước vơi trong Ly tâm tách riêng tủa (2) và
địch lọc (2)
2 Xác định anion AsO,`', AsO,’ va anion PO,*
Làm nước sơđê từ dịch lọc (2) với acid hĩa địch lọc bằng CH.COOH 2N,
đun sơi, ly tâm lấy nước sơđê Nước sơđê làm tiếp phản ứng xác dinh anion AsO/¿ `, AsO;¿` và anion PO,Ÿ
2.1 Xác định anion AsO„`' và AsO;
Từ nước sơđê, xác dinh AsO,* va AsO,’ bang cach cho téc dung với hydro
mới sinh (cho kém téc dung véi H,SO, 2N), day miệng ống nghiệm bảng giấy tam AgNO,, gidy phai chuyén sang mau den
* Xác định AsO,* từ nước sơđê:
Trang 36* Xác định AsO ` từ nước sơđê:
- Cho tác dụng với CuSO, để thu được tủa màu xanh lục, tách tủa Thêm
NaOH vào tủa, đun nĩng để thu được tủa màu đỏ
- Tác dung v6i AgNO, cho ta mau trắng hơi vàng, tan trong HNO;¿ lỗng
2.2 Xác định anion PO„*
Từ nước sơđê, loại AsO,* và AsO:` bằng cách cho tác dụng với hydro mới
sinh (cho kẽm tác đụng với H;SO, 2N), đậy miệng ống nghiệm bằng giấy tam
AgNO,, kiểm tra và thay giấy liên tục cho đến khi khơng cĩ màu đen Dung
dich da loai AsO,* va AsO," dem xác định PO,” bằng cách:
- Tác dụng với hén hop MgCl, + NH,C! + NH,OH cé két tua trang - Tác dụng với amoni molyđat cĩ kết tủa màu vàng
3 Xác định anion SO,? và anion SO,?
Làm nước sơđê từ dung dịch gốc với acid hĩa dịch lọc bang CH,COOH
2N, đun sơi, ly tâm lấy dịch lọc (nước sơđê) để làm phản ứng xác định anion
SO, va anion SO,”
3.1 Xac dinh anion SO,”
Từ nước sơđê, xác định SO,” bằng cách cho tác dụng: - Với BaC]; cĩ tủa trắng, tủa tan trong HCI 2N
- Với dung địch tod 0,1N, màu của dưng dịch tod sẽ mất
3.2 Xác định anion SO.,Ỷ
Từ nước sơđê, xác định SO,” bằng cách cho tác dụng: - Với BaC; cho tủa trắng, khơng tan trong HCI 2N
- Phản ứng Voler: với dung dịch KMnO,, HNO: 2N va Ba(NO,),, lac kV, dé yên 5 - 6 phút sau đĩ ly tâm, thêm H;O; dung dịch mất màu tím hồng, tủa vẫn
cĩ màu hồng
Các bước tiến hành xác định các anion nhĩm II được mơ tả theo so dé 9.1
Trang 38Tự lượng giá
* Trả lời ngắn các câu hỏi từ 1 - 8 bằng cách điền từ hoặc cụm từ vào chỗ trống:
1 ton AsO,* va AsO,* phan ting vdi hydrogen mdi sinh tao thành (A) , khí này
bay lên làm den giấy tẩm (B)
2 Trong mơi trường (A) , ion PO,† và ion AsO,?- tác dụng với amoni molydat {(NH,); MoØ,] tạo ra (B) màu vàng
5 lon SO,” tac dung véi AgNO; tạo ra (A) , tủa này dễ tan trong (B) và trong dung dịch ion SO¿2 dư
6 Anh (chi) hay điền cơng thức hố học kèm theo hệ số thích hợp vào chỗ trống
trong phương trinh sau:
BaSO; + 2HCI —› (A) + (B) + HO
7 Anh (chị) hãy điền cơng thức hố học kèm theo hệ số thích hợp vào chỗ trống
trong phương trình sau:
5SO: + 2KMnO, + 2H;O => (A) + (R) + 2H;SO,
8 Anh (chị) hãy điền cơng thức hố học kèm theo hệ số thích hợp vào chỗ trống
trong phương trình sau:
Trang 393BaSO,+ 2HNO,-— (A) + (B) + HạO
* Phân biệt đúng sai cho các câu hỏi từ 9 - 20 bằng cách đánh dấu +Ý vào cột Ð cho cầu đúng, cột S cho câu sai:
TT Nội dung B S
9 Trong mơi trường kiểm, ion PO, tác dụng với amoni molydat tạo ra kết tủa màu vâng
10 | lon AsO,* tac dung với AgNO; tạo kết tủa vàng 11 lon CO,” khéng tạo được kết tủa với Ba(NO;); Ì 12 | Cĩ thể phân biệt anion CO? và anion HCO,' bằng dung dich MgCl 13 | Khí ASH, bay lén gặp giấy tẩm AgNO; làm cho giấy cĩ màu nâu đỏ : 14, | Cĩ thể phản biệt AsO;? và AsO,* dựa vào phản ứng với thuốc thử | bari nitrat |
115 | lon SO,* và ion SO/2 tác dụng với chì acetat tạo ra kết tủa trắng,
kết tủa tan trong acid nitrit lỗng 16 Khi dun séi, Ag,SO, bi phan huy và kết tủa hố nâu 17 _ | lon SO,? tác dụng với BaGl, tạo ra kết tủa trằng, tủa này khơng tan trong HCI 2N 18 | Phản ứng Voler là phản ứng xác định SO,”
19 | H,SO, phan huy sulfit thành khí sulfurg, khí này bay lên làm mất
màu giấy tầm thuốc tím
20 | Tủa BaSO; tan trong acid chiohydric loấng
* Chọn câu trả lời đúng nhất cho các câu hỏi từ 21 - 28 bằng cách khoanh trịn vào chữ cái đầu câu được chọn:
21 Theo anh (chị), trong các ion sau ion nào tạo kết tủa đỏ nâu với dung dich bac nitrat:
A CO,2 B HCO,
C AsO,* D AsO,*
Trang 4022 Theo anh (chị), trong các ion sau ion nào tạo kết tủa trắng với hỗn hợp MgCl, +
NH,Cl + NH,OH:
A CO,? va HCO," B PO,? và AsO„‡ C AsO,* va AsO,* D AsO,* va CO,* E PO,? va AsO,* 23 Theo anh (chi), ion nào trong các anion dưới đây tác dung vdi MgCl, cho kết tủa cĩ màu trang: A AsO,* D.PO, B AsO;‡ E CO¿? C HCO,
24 Theo anh (chị), khi cho dung dịch gốc tác dụng với bạc nitrat cĩ kết tủa trắng, vậy
dung dịch gốc cĩ thể chứa các ion:
A CO,”7,, Cr, AsO,* B CO;”, HCO,, Br C CO,?, HCO,, AsO,* D CO,*, HCO,, Cl
E HCO;, PO,*, Cl
25 Theo anh (chị), trong các ion sau ion nao khơng tác dụng với dung dịch chì acetal A lon SO,? B lon L
C ton SO,” D lon S*
E lon NO,
26 Theo anh (chi), trong các ion dưới đây, ion nào tác dụng với dung dich bac nitrat tạo ra kết tủa trắng khơng tan trong dung dịch HCI 2N
A lon Cf B lon CO,*
C ton S* D lon HCO,
E lon SO,”
27 Theo anh (chị), trong các ion dưới đây, ion nào khơng tạo túa với dung dich bari nitrat:
A lon SO,” B ton AsO,”
C lon SO,” D lon NO,
E lon CO,’
28 Theo anh (chị), trong các ion dưới đây, ion nào tác dụng với acid vơ cơ mạnh như
HCI, H;SO, khơng tạo khí bay lên:
A lon CO,* B lon SO.”
C lon S2 D lon SO,7
E lon HCO,