S – Элементы и их соединения

2K⁺+Pb²⁺+[Cu(NO₂)₆]^4-® K₂Pb[Cu(NO₂)₆]¯

 

7. Окрашивание  пламени (Ф).

Летучие соли калия окрашивают пламя газовой горелки в бледно-фиолетовый цвет.

                      

                  Реакции катиона натрия (Na⁺)

 

1. Реакция с  гексагидроксостибатом (V) калия.

Гексагидроксостибат (V) калия K[Sb(OH)₆] с катионами натрия в нейтральной среде образует белый кристаллический осадок Na[Sb(OH)₆]:

Na⁺+[Sb(OH)₆]^-® Na[Sb(OH)₆]¯                                                           

Реакция малочувствительна, осадок образуется при большой концентрации ионов натрия и механическом воздействии.

В сильнокислой среде  выделяется белый аморфный осадок метасурьмяной кислоты HSbO₃.

Na[Sb(OH)₆]^-+HCI® H₃SbO₄+NaCI+2H₂O

H₃SbO₄® HSbO₃¯+H₂O

           В щелочной среде осадок Na[Sb(OH)₆] растворяется с образованием соли Na₃SbO₄:

Na[Sb(OH)₆]+2NaOH®Na₃SbO₄+4H₂O

         

           2.  Микрокристаллоскопическая реакция с цинкуранилацетатом (Ф).

Ионы натрия в уксуснокислой  среде с цинкуранилацетатом Zn(UO₂)₃CH₃(COO)₈ дают желто-зеленый кристаллический осадок NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉ · 9 H₂O:

Na⁺+Zn²⁺+UO₂²⁺+9CH₃COO^-+9H₂O®NaZn[(UO₂)₃(CH₃COO)₉^.9H₂O (17.77)

Осадок нерастворим  в уксусной кислоте.

 

3. Окрашивание  пламени газовой горелки (Ф)

Летучие соли натрия окрашивают пламя газовой горелки в желтый цвет.

 

                       Реакции катиона аммония (NH₄⁺)

 

1. Реакция разложения  солей аммония (Ф)

Гидроксиды натрия или  калия разлагают соли аммония  с выделением газообразного аммиака:

NH₄⁺+OH^-®NH₃­+H₂O(17.78)

Выделившиеся пары аммиака  изменяют окраску лакмусовой бумаги в синий цвет (бумагу смочить), а  бумагу, смоченную фенолфталеином –  в малиновый цвет. А также пары аммиака определяют по запаху.

 

2. Реакция с  реактивом Несслера

Реактив Несслера (смесь  комплексной соли K₂[HgI₄] и КОН) образует с катионом NH₄⁺ красно-бурый осадок:

 

NH₄⁺2[HgI₄]^2-+4OH^-®[ O               NH₂  ]I¯+7I^-+3H₂O                      

Проведению реакции  мешает присутствие ионов тяжелых  металлов, образующих осадки с реагентом. Поэтому их предварительно переводят  в гидроксиды.

Реакции катиона лития (Li⁺)

 

1. Реакция с  гидрофосфатом натрия (Ф)

Гидрофосфат натрия Na₂HPO₄ в нейтральной или слабощелочной среде образует с солями лития белый желеобразный осадок Li₃PO₄:

3Li+HPO₄^2-®Li₃PO₄¯+H⁺                                                                      

Для лучшего осаждения  добавляют неводный растворитель (этиловый спирт). Осадок Li₃PO₄ растворим в кислотах и в растворах солей аммония. Реакцию проводят в присутствии раствора аммиака связывающего выделяющиеся ионы H⁺ и NH₄⁺.

 

2. Реакция с  карбонатами щелочных металлов

Карбонаты щелочных металлов осаждают из растворов солей лития  в нейтральной и щелочной среде белый кристаллический осадок Li₂CO₃:

2Li+CO₃^2-®Li₂CO₃                                                                                  Осадок карбоната лития имеет высокую растворимость в воде, поэтому осаждение проводят, используя концентрированные растворы солей лития и карбонаты калия или натрия. Осадок лития карбоната растворим в кислотах.

 

3. Реакция с  8-оксихинолином

8-оксихинолин образует  с солями лития оксихинолят  красного цвета, который флуоресцирует  в УФ-свете ярким голубым цветом:

 

 

 

 

 

4. Реакция окрашивания  пламени газовой горелки

Пламя горелки окрашивается солями лития в карминово-красный  цвет.

 

Качественные  реакции ионов Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺

 

                  Реакции катиона магния (Mg²⁺)

 

1. Реакция с  гидрофосфатом натрия Na₂HPO₄ (Ф)

Гидрофосфат натрия Na₂HPO₄ дает с катионом магния в присутствии гидроксида и хлорида аммония белый кристаллический осадок фосфата магния аммония MgNH₄PO₄:

Mg²⁺+HPO₄^2-+NH₄OH+_NH₄CI___®  MgNH₄PO₄¯+H₂O                     

Хлорид аммония добавляют, чтобы не выпал аморфный кристаллический осадок гидроксида магния Mg(OH)₂. Осадок легко растворим в минеральных и слабых органических кислотах:

MgNH₄PO₄+3HCI®H₃PO₄+MgCI₂+NH₄CI

MgNH₄PO₄+CH₃COOH®CH₃COONH₄+MgHPO₄

MgNH₄PO₄+2CH₃COOH®Mg(CH₃COO)₂+NH₄H₂PO₄

Катионы NH₄⁺ мешают проведению реакции. При их большом избытке осадок не образуется

MgNH₄PO₄+3NH₄CI®NH₄[MgCI₃]+(NH₄)₃PO₄

 

2. Реакция в  8-оксихинолином: C₉H₆ONH.

8-оксихинолин образует  с солями магния, в присутствии  аммиачного буферного раствор,  зеленовато-желтый кристаллический осадок оксихинолята магния Mg(C₉H₆ON)₂, представляющий собой малорастворимое внутрикомплексное соединение:

 

 

 

 

 

 

 

Реакцию следует проводить  при нагревании для избежания  выпадения в осадок самого 8-оксихинолина. Реакции не мешают ионы K⁺, Na⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, NH₄⁺, Sr²⁺.

 

3. Реакция с  оксалатом аммония.

Оксалат аммония (NH₄)₂C₂O₄ образует с катионом магния белый кристаллический осадок MgC₂O₄:

Mg²⁺+C₂O₄^2-®MgC₂O₄¯                                                                        

Осадок MgC₂O₄ растворим в минеральных кислотах  и аммониевых солях:

MgC₂O₄+2HCI®MgCI₂+H₂C₂O₄

MgC₂O₄+3NH₄CI®NH₄[MgCI₃]+(NH₄)₂C₂O₄

 

 

4. Реакция с  магнезоном - I

Магнезон - I (п-нитроазорезорцин) легко адсорбируется на осадке гидроксида магния, окрашивая его в синий цвет:

 

 

 

                                                                                                                         

 

 

В присутствии малых  количеств соли магния раствор окрашивается в синий цвет (цвет красителя красный). Анализу мешают ионы Fe²⁺, Cr³⁺, Sn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ Hg²⁺ и другие. Особенно мешают ионы Ni²⁺ ,Cd²⁺ и Со²⁺, образуя с магнезоном адсорбционные соединения синего цвета. Ионы Fe²⁺, Cr³⁺, Sn²⁺ окисляют раствором HNO₂ и образуют гидроксиды. Остальные ионы осаждают карбонатом никеля, так как в ряду карбонатов первый член MgCO₃, а второй – NiCO₃. Затем ионы Ni²⁺ переводят в цитратный комплекс. Мешающие ионы NH₄⁺ удаляют раствором формальдегида.

Таким образом, реакцию  с магнезоном – I можно использовать в дробном анализе ионов Mg²⁺.

 

5. Микрокристаллоскопическая  реакция

Обнаружение катиона Mg²⁺ микрокристаллоскопическим путем проводят, пользуясь реакцией образования MgNH₄PO₄. При быстрой кристаллизации из концентрированных растворов кристаллы выделяются в виде звездочек, дендридов, т.е. древовидных образований.

Реакции катиона кальция (Ca²⁺)

 

1. Реакция с  оксалатом аммония (Ф)

Оксалат аммония (NH₄)₂C₂O₄ с катионом Са²⁺ образует белый кристаллический осадок СаС₂О₄:

Ca²⁺+C₂O₄^2-®CaC₂O₄¯                                                                          

Осадок образуется при  рН = 8,0 – 9,0. Осадок нерастворим в  уксусной кислоте, но растворим в  минеральных кислотах.

 

2. Реакция с  гексацианоферратом (II) калия

Ионы Са²⁺ в присутствии солей аммония при нагревании с гексацианоферратом (II)калия K₄[Fe(CN)₆] образуют белый кристаллический осадок гексацианоферрата (II) аммония-кальция Ca(NH₄)₂[Fe(CN)₆]:

Ca²⁺+2NH₄+[Fe(CN)₆]^4-®Ca(NH₄)₂[Fe(CN)₆]¯                                    

Реакцию проводят при  рН = 9,0 в присутствии аммиачного буферного раствора. Осадок нерастворим в уксусной кислоте. Анализу мешают ионы Ва²⁺ в значительных концентрациях и катионы d – элементов. Чувствительность реакции – 25 мкг.

 

3. Реакция с  родизонатом натрия

Это избирательная реакция, вследствие которой в щелочной среде образуется осадок родизоната кальция фиолетового цвета:

                                                                                                              

Чувствительность реакции  составляет 1 мкг. Ионы Ва²⁺ и Sr²⁺ в щелочной среде с реагентом не взаимодействуют. Кроме того, они легко осаждаются в виде сульфатов.

 

4. Окрашивание  пламени (Ф)

Летучие соли кальция  окрашивают пламя в кирпично-красный  цвет.

 

Реакции катиона стронция (Sr²⁺)

 

1. Реакции с  ”гипсовой водой” (насыщенный раствор сульфата кальция – СаSO₄ · 2 H₂O)

Насыщенный раствор  сульфата кальция с ионами Sr²⁺ при нагревании образует белый осадок SrSO₄:

Sr²⁺+CaSO₄®SrSO₄¯+Ca²⁺                                                                    

            Проведению реакции мешают ионы Ва²⁺.

 

2. Реакция с  хроматом калия

Хромат калия K₂Cr₂O₄ образует с ионами Sr²⁺ желтый осадок SrCrO₄:

Sr²⁺+CrO₄^2-®SrCrO₄¯                                                                          

В отличие от BaCrO₄ осадок SrCrO₄ растворим в уксусной кислоте.

 

3. Реакция с  гидрофосфатом натрия

Гидрофосфат натрия Na₂HPO₄ образует с ионами Sr²⁺ белый осадок кислого фосфорного стронция SrHPO₄:

Sr²⁺+HPO₄^2-®SrHPO₄¯                                                                         

Осадок SrHPO₄ растворяется в уксусной кислоте и минеральных кислотах.

SrHPO₄+2HCI®SrCI₂+H₃PO₄

 

4. Реакция с  родизонатом натрия

В нейтральной среде  ионы Sr²⁺ образуют с данным реагентом осадок красно-бурого цвета. Реакцию проводят на фильтровальной бумаге. При действии капли хлороводородной кислоты окрашивание исчезает. Реакцию на ионы Sr²⁺ совместно с Ва²⁺ проводят в присутствии K₂CrO₄, образующего с ионами Ва²⁺ менее растворимое соединение, чем родизонат бария. Чувствительность реакции составляет 7,0 мкг.

 

 

 

 

 

              

5. Окрашивание  пламени

Летучие соли стронция окрашивают пламя в карминово-красный цвет.

 

Реакции катиона бария (Ba²⁺)

1. Хромат калия K₂CrO₄ образует с катионами Ва²⁺ желтый осадок BaCrO₄:

Ba²⁺+CrO₄^2-®BaCrO₄¯                                                                          

Осадок хромата бария  нерастворим в уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах.

 

2. Реакция с  дихроматом калия

Дихромат калия K₂Cr₂O₇ в присутствии ацетат-иона образует с ионами Ва²⁺ осадок желтого цвета – хромата бария:

         2Ba²⁺+Cr₂O₇^2-+2CH₃COO^-_+H₂O__®  2BaCrO₄¯+2CH₃COOH    

Реакция с K₂Cr₂O₇ в присутствии ацетата натрия специфична для Ва²⁺ и позволяет его обнаружить в присутствии Са²⁺ и Sr²⁺. Добавление ацетат-иона сдвигает равновесие реакции вправо и способствует полноте выделения осадка хромата бария.

 

3. Окрашивание  пламени солями бария (Ф)

Соли бария (растворимые) окрашивают пламя горелки в желто-зеленый  цвет.

 

Биологическая роль s – элементов и применение их соединений в медицине.

 

В организме человека физиологическое значение калия  и натрия заключается в поддержании осмотического давления, а также во внутри- и внеклеточных пространствах поддержание рН среды. Они влияют на процессы нервной деятельности, состояние мышечной и сердечно-сосудистой системы и на способность тканевых коллоидов к набуханию. Калий оказывает действие на перистальтику кишечника и силу сокращений миокарда.

В организме человека натрий в виде его растворимых  солей, главным образом хлоридов, фосфатов и бикарбонатов, содержится в основном во внеклеточной жидкости -–плазме крови, лимфе, пищеварительных соках. Осмотическое давление плазмы крови поддерживается на определенном уровне не прежде всего за счет хлорида натрия, суточная потребность которого составляет 4,0 – 6,0 в сутки.

Как и натрий, калий  содержится во всех тканях организма  человека. Но, в отличие от натрия, калий в преобладающем количестве находится внутри клеток. Ион калия играет важную роль в некоторых физиологических и био-химических процессах, например, он участвует в проведении нервных импульсов. Определенная концентрация калия в крови необходима для нормальной работы сердца. В организм калий поступает главным образом с растительной пищей суточная потребность составляет 2,0 – 3,0 г.

Хлорид натрия служит источником соляной кислоты для  желудочного сока, бикарбонат натрия – буферной солью, поддерживающей кислотно-основное равновесие в жидкостях тела человека.

Гипокалиемия приводит к тяжелым последствиям. Наступает  слабость и гипотония мышечной ткани, потеря аппетита, рвота, ослабление перистальтики  тонкого кишечника.