§Þnh tÝnh cation nhãm V: Cu2+, Hg2+
vµ nhãm VI: Na+, K+, NH4+
Môc tiªu
1. T×m ®−îc tõng cation nhãm V vµ nhãm VI dùa vµo c¸c ph¶n øng ®Æc tr−ng cña
chóng.
2. Gi¶i thÝch c¸c hiÖn t−îng x¶y ra vµ viÕt c¸c ph−¬ng tr×nh ph¶n øng trong qu¸
tr×nh tiÕn hµnh thùc nghiÖm.
1. Dông cô - hãa chÊt - Thuèc thö
Ho¸ chÊt, thuèc thö
- Dung dÞch ph©n tÝch chøa
c¸c cation: Cu2+, Hg2+, Na+, K+, NH4+
Dông cô
- §Ìn cån
- §òa thñy tinh
- KÑp gç
- èng nghiÖm c¸c lo¹i
- èng nghiÖm ly t©m
- M¸y ly t©m
- HNO3 6 N
- HCl 10%
- CH3COOH 2 N
- HCl ®Æc
- HNO3 ®Æc
- NaOH ®Æc
- NH4OH ®Æc
- KOH ®Æc
- K2CO3 b·o hßa
- Na2CO3 b·o hßa
- Thuèc thö Garola
- Na2S 2%
- K-Na tartrat 50%
- Thuèc thö Nessler
- Thuèc thö Streng
- H2O2 10%
- SnCl2 0,5 N
2. Thùc hµnh
2.1. T×m cation nhãm VI tr−íc b»ng c¸c ph¶n øng ®Æc tr−ng
Chia nhá dung dÞch ph©n tÝch vµo vµi èng nghiÖm nhá, sau ®ã nhËn
biÕt sù cã mÆt cña tõng cation.
115
2.1.1. Cation NH4+
−
Nhá vµi giät dung dÞch NaOH ®Æc vµo èng nghiÖm, phÝa trªn miÖng
èng nghiÖm ®Ëy mÈu quú tÝm tÈm −ít. §un nhÑ èng nghiÖm trªn ®Ìn
cån, nÕu giÊy quú chuyÓn sang mµu xanh, chøng tá trong dung dÞch cã
NH4+.
−
HoÆc dïng thuèc thö Nessler: thªm vµi giät dung dÞch kali natri
tartrat 50% vµo èng nghiÖm ®Ó t¹o phøc bÒn víi c¸c cation kh¸c, sau
®ã nhá vµi giät thuèc thö Nessler, nÕu thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña ®á n©u
([NH2HgI2]I), chøng tá trong dung dÞch cã NH4+.
2.1.2. T×m Na+
Thªm vµo vµi giät K2CO3 b·o hßa vµ vµi giät KOH ®Æc ®Õn tña hoµn
toµn. §un nhÑ, ly t©m, bá kÕt tña. N−íc ly t©m ®−îc acid hãa b»ng
CH3COOH 2N (nÕu thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña th× g¹n bá kÕt tña ®i), thªm vµo
vµi giät thuèc thö Streng Zn(UO2)3(CH3COO)8, nÕu thu ®−îc c¸c tinh thÓ
mµu vµng lôc nh¹t (soi trªn kÝnh hiÓn vi cã h×nh mÆt nhÉn), chøng tá trong
dung dÞch cã Na+.
2.1.3.T×m K+
Thªm vµo vµi giät Na2CO3 b·o hßa vµ vµi giät NaOH ®Æc ®Õn tña hoµn
toµn. §un nhÑ, ly t©m, bá kÕt tña. N−íc ly t©m ®−îc acid hãa b»ng
CH3COOH 2N (nÕu thÊy xuÊt hiÖn kÕt tña th× g¹n bá kÕt tña ®i), thªm vµo
vµi giät thuèc thö Garola Na3[Co(NO2)6], nÕu thÊy kÕt tña tinh thÓ mµu
vµng, chøng tá trong dung dÞch cã K+.
2.2. T×m cation nhãm V (Cu2+, Hg2+):
Cho vµo dung dÞch ph©n tÝch tõng giät Na2S 2% ®Ó t¹o kÕt tña (CuS
vµ HgS). §ung nãng, ly t©m, lÊy kÕt tña. hßa tan kÕt tña trong HNO3 6N
th× chØ cã CuS tan, cßn HgS kh«ng tan. Ly t©m, t¸ch riªng kÕt tña chøa
HgS vµ n−íc ly t©m chøa Cu2+.
N−íc ly t©m cho t¸c dông víi dung dÞch NH4OH ®Æc: NÕu tho¸ng xuÊt
hiÖn kÕt tña mµu xanh lôc nh¹t, sau ®ã tan ngay t¹o phøc mµu xanh
tÝm, chøng tá trong dung dÞch cã ion Cu2+.
KÕt tña HgS cã thÓ thö b»ng ph¶n øng sau
−
Hoµ tan tña trong HCl 10% + H2O2 10%. NÕu kÕt tña ®en tan ra,
chøng tá trong dung dÞch gèc ban ®Çu cã ion Hg2+.
Thªm tiÕp thuèc thö SnCl2 0,5N vµ NaOH ®Æc, nÕu l¹i thu ®−îc kÕt
tña Hg mµu ®en cµng chøng tá trong dung dÞch cã ion Hg2+.
−
HoÆc cho kÕt tña t¸c dông víi c−êng thñy (lÊy theo tû lÖ: 3 giät HCl
®Æc + 1 giät HNO3 ®Æc), nÕu kÕt tña tan ra chøng tá cã Hg2+.
116
S¬ ®å 4: S¬ ®å ph©n tÝch nhãm cation nhãm V: Hg2+, Cu2+ vµ nhãm VI: NH4+, Na+, K+
T×m NH4+:
• NaOH ®Æc
→ NH3↓ (mïi khai)
→ lµm xanh giÊy
quú ®á tÈm −ít.
• TT Nessler + K-
Na tactrat 50%
→ tña n©u ®á
t cã NH4+
T×m Na+:
+ K2CO3 b·o hoµ + KOH ®Æc,
®Õn kÕt tña hoµn toµn. §un
nãng, ly t©m, bá kÕt tña.
↓
N−íc ly t©m:
+ CH3COOH 2N ®Õn gÇn trung
tÝnh (nÕu cã tña th× ly tm, bá ®i)
+ TT Streng tña vµng lôc nh¹t,
h×nh mÆt nhÉn (soi kÝnh hiÓn vi)
t cã Na+
Tmm K+:
+ Na2CO3 b·o hoµ + NaOH
®Æc, ®Õn kÕt tña hoµn
toµn. §un nãng, ly t©m,
bá kÕt tña.
↓
N−íc ly t©m:
+ CH3COOH 2N ®Õn gÇn
trung tÝnh (nÕu cã tña
th× ly t×m, bá ®i)
+ TT Garola tña vµng
t cã K+
Dung dÞch ph©n tÝch: Hg2+, Cu2+, NH4+, Na+, K+
+ Na2S 2% (tõng giät). §un nãng, ly t©m lÊy tña
Tña ®en: CuS, HgS. Röa kÕt tña b»ng H2SO4 2N
+ HNO3 6N. §un nãng, ly t©m, t¸ch riªng phÇn tña vµ phÇn n−íc ly t©m.
N−íc ly t©m: Cu2+
+ NH4OH ®Æc → tho¸ng
tña, sau tan, cã mµu
xanh tÝm ®Ëm
t cã Cu2+
Tña HgS + S:
• HCl 10% +H2O2 10% → tña ®en tan ra.
Sau ®ã: + SnCl2 0,5N + NaOH ®Æc → Hg↓ ®en.
• C−êng thuû (1V HNO3 ®Æc + 3V HCl ®Æc) → tña tan ra.
t cã Hg2+
Dung dÞch ph©n tÝch: Hg2+, Cu2+, NH4+, Na+, K+
117