CAC CATION NHOM 2

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH CÁC CATION PHẦN 2: CÁC CATION KIM LOẠI KIỀM THỔ ( NHÓM CATION II ) KÍNH CHÀO CƠ VÀ CÁC BẠN NHĨM Các kim loại kiềm nằm phâm nhóm nhóm II Bảng tuần hồn ngun tố hóa học Các ion Be 2+ , Ca 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ , Sr , Ba , Ra không màu, Be , Mg khác tính chất ion cịn lại Be(OH)2 lưỡng tính, Mg(OH)2 kết tủa pH>10 Các ion Ca 2+ 2+ 2+ 2+ , Sr , Ba , Ra có tính chất gần giống Hidroxit base mạnh TÍNH CHẤT CHẤT ACID - BASE Các cation nhóm II acid yếu: Ca 2+ + + + H2O  CaOH + H -12,6 2+ + + Sr + H2O  SrOH + H Ba 2+ + + + H2O  BaOH + H pH dung dịch Ca 2+ -13,2 -13,3 TÍNH CHẤT CHUNG 1M vào khoảng 6,3 Các hidroxit caton nhóm II base mạnh, Ba(OH) mạnh Độ tan hidroxit không lớn: Ba(OH)2 0,1M ; Sr(OH)2 0,05M ; Ca(OH)2 0,02M Tăng từ Ca(OH)2 đến Ba(OH)2 Ba(OH)2 dễ tan nước tính kiềm mạnh (so với hydroxyd kim loại kiềm) TÍNH CHẤT TẠO PHỨC Các cation nhóm II tạo số phức chất bền Độ bền phức chất giảm từ Ca2+ đến Ba2+ Các phức tương đối bền : phức pirophotphat CaP 2O7- (lg β = 5,6), SrP2O72- (5,4), BaP2O72- (4,6) Phức EDTA bền nhất: CaY2- (10,6), Sr2- (8,6), BaY2- (7,8), Y4- anion EDTA Ion Ca2+ tạo với (NH4)2SO4 bảo hòa phức dễ tan (NH4)2[Ca(SO4)2] Tính chất sử dụng để tách Ca2+ khỏi Sr2+ TÍNH CHẤT OXI HỢP CHẤT ÍT HÓA TAN KHỬ Ba2+, Ca2+, Sr2+ tạo nhiều muối giống nên dựa vào chênh lệch độ tan muối để phân tích Nhận xét Chỉ có trạng thái oxi hóa M2+ Thế điện cực cặp M2+/M có giá trị thấp, kim loại nhóm II chất khử mạnh - Độ tan muối oxalat giảm từ Ba - Độ tan muối sulfat giảm từ Ca - Độ tan hydroxyd giảm từ Ba 2+ 2+ 2+ đến Ca  ứng dụng để xác định Ca 2+ đến Ba 2+ 2+ đến Ca 2+  dùng phản ứng để xác định Sr 2+ sau loại Ba 2+ Thuốc thử chung cation nhóm Dùng thuốc thử H2 SO4 Tạo kết tủa màu trắng Ba Sr 2+ 2+ Ca + + H2SO4  BaSO4  + H ĐỊNH TÍNH + + H2SO4  SrSO4  + H 2+ + + H2SO4  CaSO4  + H Tất kết tủa không tan acid kiềm Dùng thuốc thử Na2CO3 (K2CO3, (NH4)2CO3 ) Tạo kết tủa tinh thể màu trắng Na2CO3 + MCl2  MCO3 + 2NaCl Kết tủa tan nước tan Axit HCl, HNO CH3COOH Phản ứng xảy ra: BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + H2O + CO2  SrCO3 + 2HNO3  Sr(NO3)2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2CH3COOH  Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2 Dùng thuốc thử K2CrO4 Tạo kết tủa tinh thể màu vàng BaCrO4, SnCrO4 tan nước Ba Sr Ca 2+ 2+ 2+ 2-  BaCrO4 2-  SrCrO4 + CrO4 + CrO4 không tạo kết tủa với K2CrO4 Cromat canxi tan nhiều nước Dùng thuốc thử (NH4)2C2O4 Tạo kết tủa Oxilat tinh thể màu trắng 2+ 4+ M + (NH4)2C2O4  MC2O4 + 2NH Kết tủa tan axit HCL, HNO3, axit axetic ( trừ CaC2O4 không tan axit axetic ) Dùng thuốc thử Na2HPO4 Tạo thành kết tủa màu trắng M4 + NaHPO4  MHPO4 + 2Na + Kết tủa tan axit HCl, HNO3, CH3COOH Dùng thuốc thử NaOH (KOH) đặc Tạo M(OH)2  ( phản ứng khơng sử dụng phân tích độ tan hyđroxit kim loại kiềm thổ tương đối lớn ) Thử màu lửa Dùng đủa thủy tinh gắn sẵn sợi dây bạch kim chấm vào tinh thể muối kim loại kiềm thổ, đem đốt lửa không màu + Muối Ca màu gạch đỏ + Muối Sr có màu đỏ + Muối Ba có màu vàng lục  Ion Ba • Thuốc thử riêng biệt 2+ Tác dụng với K2SO4 Ba 2+ + K2CrO4  BaCrO4  (vàng) + 2K + Kết tủa không tan NaOH CH3COOH 2N( phân biệt với Pb • 2+ ) Phản ứng Voller Ba 2+ + + H2SO4  BaSO4  ( màu hồng ngậm KMnO4 ) + 2H Sau dùng H2O2 khử KMnO4 màu tím KMnO4 + H2O2 + H2SO4  K2SO4 + MNSO4 + O2 + H2O Nhưng tủa BaSO4 ( ngậm KMnO4 ) giữ lại màu hồng Để hòa tan BaSO4 vào axit dễ ta chuyển dạng cacbonat Ba 2+ + Na2CO3  BaCO3  + 2Na + ( thực tế để chuyển phải đun nhiều lần kết tủa với dd Na 2CO3 bão hịa BaSO4 khó tan BaCO3) • Ba Tác dụng với (NH4)2C2O4 2+ 4+ + (NH4)2C2O4  BaC2O4  + 2NH ( tan CH3COOH )  Ion Sr2+ • Tác dụng với K2CrO4 Tạo kết tủa màu vàng Phương trình: 2+ + Sr + K2CrO4  SrCrO4  (vàng) + 2K Kết tủa tan CH3COOH ( 4.10 • -4 -5 tan nhiều so với BaCrO4 (1,55.10 ) Tác dụng với (NH4)2C2O4 tạo tủa dạng tinh thể màu trắng Sr 2+ 4+ + (NH4)2C2O4  SrC2O4 + 2NH Thêm vào Sr(NO3)2 dung dịch (NH4)2SO4 bão hịa Đun cách thủy sau lọc lấy kết tủa thêm (NH 4)2C2O4 vào kết tủa vừa lọc ta thấy không xuất kết tủa Thuốc thử riêng biệt  Ion Ca 2+ Tác dụng với (NH4)2C2O4 tạo kết tủa dạng tinh thể màu trắng Ca2+ + (NH4)2C2O4  CaC2O4  + 2NH4+ Kết tủa không tan CH3COOH tan HNO3, HCl, H2SO4 2N ( phân biệt với BaC2O4 ) Thêm vào Ca(NO3)2 dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa Đun cách thủy sau lọc lấy kết tủa thêm (NH 4)2C2O4 vào kết tủa vừa lọc ta thấy kết tủa CaC2O4 xuất ( khác với trường hợp Sr(NO)3 ) Bảng tổng hợp thuốc thử nhóm SƠ ĐỒ PHÂN TÍCH HỆ THỐNG CHÀO TẠM BIỆT ... CH3COOH Phản ứng xảy ra: BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + H2O + CO2  SrCO3 + 2HNO3  Sr(NO3 )2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2CH3COOH  Ca(CH3COO )2 + H2O + CO2 Dùng thuốc thử K2CrO4 Tạo kết tủa tinh thể màu vàng... tố hóa học Các ion Be 2+ , Ca 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ , Sr , Ba , Ra không màu, Be , Mg khác tính chất ion cịn lại Be(OH )2 lưỡng tính, Mg(OH )2 kết tủa pH>10 Các ion Ca 2+ 2+ 2+ 2+ , Sr , Ba , Ra có... biệt  Ion Ca 2+ Tác dụng với (NH4)2C2O4 tạo kết tủa dạng tinh thể màu trắng Ca2+ + (NH4)2C2O4  CaC2 O4  + 2NH4+ Kết tủa không tan CH3COOH tan HNO3, HCl, H2SO4 2N ( phân biệt với BaC2O4 ) Thêm