Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:
Лекция №7Качественные реакции катионов 5 и 6 аналитических групп. Цель занятия: Изучить качественные реакции катионов 5 и 6 аналитических групп. Задачи:-проверить знания по качественному анализу.-закрепить знания о методах качественного анализа. -сформировать знания студентов о качественных реакциях катионов 5 и 6 аналитических групп. Студент должен знать: групповые и частные реакции катионов 5 и 6 аналитических групп. Студент должен уметь:Определять качественными реакциями катионы 5 и 6 аналитических групп. Фронтальный опрос.1. Частные реакции катиона Ba2+2. Частные реакции катиона Sr2+3. Частные реакции катиона Ca2+4. Действие группового реактива третьей аналитической группы5. Действие группового реактива четвертой аналитической группы6. Частные реакции катиона Al3+7. Частные реакции катиона Cr3+8. Частные реакции катиона Zn2+9. Частные реакции катиона Sn2+10.Частные реакции катиона Sn+411. Частные реакции катиона As3+ и As+5 План:1. Катионы 5аналитической группы.2. Катионы 6 аналитической группы.3. Применение катионов 5 и 6 аналитических групп в медицине. 1.Катионы 5 аналитической группы.Катионы пятой аналитической группы (группа гидроксидов натрия или калия, не растворяющихся в избытке реагента).К пятой аналитической группе относятся катионы Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+ и Bi3+, Sb+3, Sb+5. В атомах марганца и железа, происходит достройка третьего электронного слоя от 8 до 18 электронов, сурьма и висмут имеют либо законченные 18-электронные внешние слои, либо оболочки, содержащие 18+2 электронов в двух наружных слоях. За исключением висмута и магния, имеют переменную степень окисления и обладают тенденцией к комплексообразованию. Гидроксиды катионов пятой группы, кроме сурьмы (III), не обладают амфотерностью и не образуют растворимых аминокомплесов. Они количественно осаждаются избытком гидроксидов NaOH или КОН, которые являются групповым реагентом. Осадок гидроксида железа (11) имеет белый цвет, при стоянии переходящий в бледно-зеленый, осадок гидроксида железа(111)- красно-бурый, осадки гидроксидов марганца, висмута, магния, сурьмы имеют белый цвет. Частные реакции катиона Fe2+Растворы солей железа (II) окрашены в бледно-зеленый цвет, разбавленные растворы бесцветны.Гексациано- (III) феррат калия Кз[Fe (СN)6] дает с катионом Fe2+ синий осадок турнбулевой сини гексациано-(Ш) феррата железа (II):2 [Fe (CN)6]3- + ЗFе2+ → Fe3[Fe (CN)6]2↓Осадок не растворяется в кислотах. Реакция ГФ Условия проведения опыта.1. Peакция дает хорошие результаты при рН 3.2. Свободные гидроксиды NaOH, КОН вызывают разложение турнбулевой сини.3. Катионы Fe3+ и другие катионы пятой группы не мешают проведению реакции. 2. Диметилглиоксим (реактив Чугаева) образует с катионом Fe2+ внутрикомплексную соль карминово-красного цвета состава:[Fe(С4Н7N2O2)2]+NHз.Условия проведения опыта.1. Peакция проводится при рН 9 (в аммиачной среде).2. Обнаружению катионов Fe2+ мешают катионы Mn2+, Ni2+. Реакция ГФ3. Действие окислителей. Ионы Fe2+ сильные восстановители и способны окисляться под действием окислителей (H2O2; KMnO4; K2Cr2O7). Например, при взаимодействии с раствором перманганатом калия в кислой среде Fe2+ обесцвечивают раствор первого:10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2OВ щелочной среде ионы Fe2+ окисляются действием пероксида водорода:2FeSO4 + H2O2 + 4KOH = 2K2SO4 + 2Fe(OH)3↓ Частные реакции катиона Fe3+.Растворы солей, содержащих катион Fe3+, имеют желтую или красно-бурую окраску.1. Гексациано- (II) феррат калия К 4 [Fe (CN)6] образует с катионом Fe3+ темно-синий осадок берлинской лазури гексациано-(II) феррата железа Fe4[Fe (СN)6]з-. Peакцию лучше вести в слабокислых раствoрах.Peакцию можно проводить капельным методом на фильтровальной бумаге или на предметном стекле (или фарфоровой пластинке). Катионы Fe2+ и др. не мешают открытию катионов Fe3+. Условия проведения опыта.1.Рeакция проводится при рН< 3.2. Свободные щелочи разлагают берлинскую лазурь.3. Избыток К 4 [Fe (CN)6] нежелателен, так как может вызвать образование растворимой формы берлинской лазури. 2. Роданид аммония NH4SCN образует с катионом Fe3+ роданид железа кроваво-красного цвета. Наличие ионов Fe2+ не мешает реакции:Fe3++3SCN- ⇄ Fe(SCN)3Условия проведения опыта.1. Peакция проводится при рН < 3.2. Для полноты протекания реакции необходимо использовать концентрированные растворы NH4SCN или KSCN. Реакция ГФ 3. Сульфид аммония (NH4)2S дает с солями Fe3+ черный осадок сульфида железа (III):2FeCl3 + 3(NH4)2S = Fe2S3↓ + 6NH4ClПри действии на осадок раствором серной или хлороводородной кислот ион Fe3+ восстанавливается Fe2+ выделяющимся сероводородом и образуется сера в виде желтого осадка:Fe2S3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2S2FeCl3 + H2S = 2HCl + S↓ + 2FeCl2 4. Иодид калия или натрия окисляется солями железа (III) в кислой среде до свободного йода:2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2KCl + I2Реакцию проводят на фильтрованной бумаге. Выделяющийся йод дает с крахмалом темно-синее пятно. Частные реакции катиона Mn2+1. Окисление катиона Mn2+ в анион MnО4-оксидом свинца.Эта реакция имеет очень большое значение для обнаружения катиона Mn2+, так как позволяет открывать его в присутствии катионов всех аналитических групп. 2Mn (NОз)2 + 5РbО2 + 6НNОз → 2HMnO4 + 5Рb (NO3)2 + 2H2O2Mn2+ + 5РbO2 + 4H+ → MnO4- + ЗРb2+ + 2H2OПри нагревании реакционная смесь преобретает малиновый цвет. Условия проведения опыта.1. Peакция должна проводиться при рН < 2.2. Хлорид марганца брать нельзя.3. Анионы-восстановители мешают открытию ионов Mn2+ в виде MnO4- , поэтому их следует предварительно удалить.4. Умеренное нагревание способствует проведению реакции. Частные реакции катиона Bi3+1. Гидролиз — одна из характерных реакций на висмут.При разбавлении раствора висмута водой выпадает белый осадок основной соли хлорида висмута:BiClз + 2H2O → Bi(ОН)з Cl↓ + 2НClОбразовавшаяся основная соль неустойчива, выделяет молекулу воды, образуя новую основную соль — хлорид висмутила:Bi → BiOCI↓ + Н2О Условия проведения опыта.1. Peакцию гидролиза лучше проводить с хлоридом висмута BiClз, так как хлорид висмутила ВiОCl менее растворим, чем нитрат висмутила ВiONO3.2. Если используется нитрат висмута Bi(NO3)3, то необходимо к раствору добaвить 2—3 капли хлорида аммония NН4Cl.3. Соли сурьмы мешают проведению реакции.4. Хлорид висмутила BiOCI не растворяется в винной кислоте в отличие от хлорида стибила SbOCI). 2. Восстановление катионов Bi3+ до металлического висмута хлоридом олова в щелочной среде. Образуется черный бархатистый осадок металлического висмута.SnCl2 4+ 2NaOH → 2NaCl + Sn (ОН)2↓ или H2SnO2Sn2++2OH- → Sn(ОН)2↓H2SnO2+ - 2NaOH → Na2SnO2 + 2Н2ОH2SnO2 + 2OH- → SnO22- + 2Н2ОBi (NОз)з + 3NaOH → Bi (ОН)з ↓+ 3NaNO3Bi3++ЗОН- → Вi(ОН)з ↓2Bi(OH)3 + 3Na2SnO2 → 2Bi↓ + ЗNa2SnОз + ЗН2О2Bi (ОН)з + 3 SnO22- → 3 SnO32- + 2Вi↓ + ЗН2O Условия проведения опыта.1. Для проведения реакции берется свежеприготовленный раствор хлорида олова (II) SnCl2.2. Не следует брать большого избытка щелочи.3. Проведению реакции мешают катионы Ag+, Hg2+ и др. Частные реакции катиона Mg2+1. Гидрофосфат натрия Na2HPO4 дает с катионом Mg2+ в присутствии гидроксида и хлорида аммония NН4ОН и NH4C1 белый кристаллический осадок фосфата магния-аммония MgNH4P4MgSO4 + Na2HPO4 + NH4OH →MgNH4PO4↓ + Na2 SO4 + H2OMg2+ + HPO42- + NH4OH → MgNH4PO4 + H2O Реакция ГФХлорид аммония добавляют, чтобы не выпал аморфный осадок гидроксида магния Mg(OH)2. Условия проведения опыта.1. Peакция проводится в аммиачной среде при рН 8.2. Избыток катионов NH4+ мешает выпадению осадка MgNH4PO4.3. Не следует брать избыток хлороводородной кислоты.4. Катионы всех аналитических групп, кроме первой, могут мешать проведению реакции. Реакция ГФ.2. Микрокристаллоскопическая реакция проводится с теми же реагентами как в реакции 1. Образуются кристаллы характерной призматической формы. Частные реакции иона Sb3+1. Гидролиз. При действии воды на соли сурьмы они подвергаются гидролизу в большей степени, чем соли висмута:SbClз + Н2О ⇄ SbOCI↓ + 2НClВ результате выпадает белый осадок хлорида стибила или хлорида анти-монила. Условия проведения опыта.1. рН среды должен быть не меньше 3—4. В избытке кислоты осадок может не выделиться.2. Нагревание способствует выпадению осадка.3. Наличие винной кислоты в растворе препятствует выпадению осадка (в отличие от соединений висмута). 2. Тиосульфат натрия Na2S2O3 даёт с катионом Sb3+ при нагревании красный осадок сероокиси сурьмы (III) Sb2OS2:2SbClз + 2Na2S2O3 - ЗН2О → Sb2OS2↓ + 2H2SO4 + 4NaCl + 2НCl2Sbз+ + 2SO + ЗН2О → Sb2OS2 ↓+ 2S-2 + 6H+При наличии ионов Bi2+ выпадает черный осадок, который будет маскировать окраску сероокиси сурьмы. Условия проведения опыта.1. Избыток серной кислоты разлагает реактив с образованием оксида серы (IV) SO2 и серы.2. Наличие катионов Cu2+, Hg2+ и др., образующих труднорастворимые сульфиды, мешает проведению реакции. 3. Восстановление иона Sb3+ до металлической сурьмы. Восстановить катионы Sb3+ до металлической сурьмы можно металлами, стоящими в ряду напряжения левее сурьмы.На хорошо очищенную наждачной бумагой цинковую, алюминиевую или железную пластинку наносят каплю подкисленного хлороводородной кислотой анализируемого раствора. После некоторого времени поверхность пластины под каплей становится черной (выделение металлической сурьмы):3Zn + 2SbClз → 2Sb ↓ + 3ZnCl2 Условия проведения опыта.1. Раствор, содержащий ионы Sb3+, должен иметь кислую реакцию при рН 1—2.2. Испытуемый раствор не должен содержать сильных окислителей.3. Почернение пластины происходит через 2—3 мин. Частные реакции Sb +51. Гидролиз. При разбавлении растворов солей сурьмы водой образуется белый осадок (основная соль сурьмы), растворимый в избытке хлороводородной кислоты:[SbCl6] - + 2Н2O → SbO2Cl + 5Cl- + 4H 2. Металлы — цинк, олово, магний, железо — действуют на Sb+5 так же, как и на Sb+3.3. Метиловый фиолетовый в солянокислых средах дает с Sb+5 фиолетовое окрашивание.Условия проведения опыта.1. Для окисления иона Sb (III) добавляют раствор нитрита натрия NaNO2 (лучше брать кристаллический нитрит натрия).2. Для удаления избытка иона NO2 добавляется насыщенный раствор мочевины.3. Необходимо проведение контрольного опыта. 2.Катионы шестой аналитической группы (группа гидроксида аммония, растворяющаяся в избытке реагента).К шестой аналитической группе относятся катионы Cu2+, Hg2+, Cd2+, Co2+, Ni2+.Хотя элементы их расположены в разных группах периодической системы Д. И. Менделеева – медь в первой, кадмий и ртуть во второй, кобальт и никель в восьмой, все эти катионы характеризуются способностью к комплексообразованию. Их гидроксиды растворяются в избытке аммиака с образованием аминокомплексов различного состава. Групповым реагентом на катионы шестой группы является NH4OH – гидроксид аммония в избытке. Растворы солей меди, кобальта и никеля окрашены, кадмия и ртути (II) бесцветны.Гидроксиды KOH и NaOH с растворами, содержащими катионы Cu2+, Cd2+, Ni2+, дают аморфные осадки гидроксидов, с катионами Hg2+ - оксиды, с катионами Co2+ - основные соли: CuSO4 + 2KOH → Cu(OH)2↓ +K2SO4Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓CdCl2 + 2KOH → Cd(OH)2↓ + 2KCLCd2+ + 2OH- → Cd(OH)2↓NiCl2 +2KOH → Ni(OH)2↓ + 2KCLNi2+ + 2OH- → Ni(OH)2↓HgCl2 + 2KOH → HgO↓ + 2KCl + H2OHg2+ + 2OH- → HgO↓ + H2oCoCl2 + KOH → CoOHCl↓ + KClCo2+ + OH- + Cl- → CoOHCl↓ Все эти осадки растворимы в кислотах (HCl, HNO3 и H2SO4) в избытке аммиака, кроме соединений ртути (II), которые растворяются в 25% растворе аммиака лишь при добавлении солей аммония.Раствор аммиака (не в избытке) взаимодействует с катионами шестой группы с образованием разных соединений: 2CuSO4 + 2NH4OH → (CuOH)2SO4↓ + (NH4)2SO42Cu2+ + SO + 2NH4OH → (CuOH)2SO4↓ + 2NH CdCl2 + 2NH4OH → CD(OH)4↓ + 2NH4ClCd2+ + 2OH- → Cd(OH)2↓HgCl2 + 2NH4OH → [NH2Hg]Cl↓ + NH4Cl + 2 H2OHgCl2 + 2NH4OH → [NH2Hg]Cl↓ + NH4 Cl + 2H2OHgCl2 + 2NH4OH → [NH2Hg]Cl↓ + NH + Cl- + 2H2ONiCl2 + NH4OH → NiOHCl↓ + NH4ClCoCl2 + NH4OH → CoOHCl↓+ NH4Cl Концентрированный раствор аммиака в избытке даёт растворимые комплексные соли:CuSO4 +4NH4OH → [Cu(NH3)4]SO4 + 4 H2O Cu2+ + 4NH4OH → [Cu(NH3)4]2+ + 4H2OHgCl2 + 4NH4OH → [Hg(NH3)4]Cl2 + 4H2OHg2+ + 4NH4OH → [Hg(NH2)4]2+ 4H2OCdCl2 + 4NH4OH → [Cd(NH3)4]Cl2 + 4H2OCd2+ + 4NH4OH → [Cd(NH3)42+ + 4H2ONiCl2 + 6NH4OH → [Ni(NH3)6]Cl2 + 6H2ONi2+ + 6NH4OH → [Ni(NH3)6]2+ + 6H2OCoCl2 + + 6NH4OH → [Co(NH3)6]2+ 6H2OCo2+ + 6NH4OH → [Co(NH3)6]2+ 6H2O Образование аммиаката ртути (II) и кобальта происходит при нагревании и добавлении к смеси солей хлорида аммония NH4Cl (избыток катиона NH4+ сдвигает реакцию вправо).Растворы аммиакатов довольно устойчивы, за исключением аммиаката кобальта, который постепенно (под влиянием кислорода воздуха) переходит в аммиакат кобальта (III), имеющий вишнёво-красный цвет. В присутствии окислителей реакция протекает мгновенно. Сероводород из нейтральных растворов осаждает все катионы шестой аналитической группы в виде сульфидов. Сульфиды меди (II), ртути (II), никеля и кобальта чёрного цвета, сульфид кадмия жёлтого цвета. Сульфид кобальта и сульфид никеля в кислых растворах в осадок не выпадают. Сульфид кадмия выпадает в осадок только в слабокислой (лучше уксуснокислой) среде, а сульфид меди (II) только в присутствии хлороводородной и серной кислот, но растворяется при нагревании в разбавленной азотной кислоте. Сульфид ртути (II) не растворяется в разбавленный кислотах, но растворяется при нагревании в концентрированной азотной кислоте и царской водке. Частные реакции катиона Сu2+1. Водный раствор аммиака, взятый в некотором избытке, дает аммиакат меди, имеющий сине-фиолетовую окраску:CuSO4 + 4NH4OH → [Cu(NH3)4] SO4 + 4H2OЭту реакцию удобно использовать для открытия катиона Cu2+ в присутствии катионов всех групп. Реакция ГФ. 2. Тиосульфат натрия Na2S2O3, прибавленный к подкисленному раствору соли меди, обесцвечивает раствор, так как образуется комплексная соль. При нагревании полученного раствора образуется темно-бурый осадок сульфида меди Cu2S.Реакция катиона Cu2+ может протекать с тиосульфатом натрия с образованием различных продуктов в зависимости от количества реагента. При избытке: 2CuSO4 + 2Na2S2O3 → Na2SO4 + Na2SO6 + Cu2SO4Cu2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + Cu2S2O3Cu2S2O3 + Na2S2O3 → Na2[Cu2(S2O3)2]Na2[Cu2(S2O3)2] + H2SO4 → Na2SO4 + H2[Cu2(S2O3)2]H2[Cu2 (S2O3)2] + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + S + Cu2S2CuSO4 + 4Na2S2O3→ 3Na2SО4 + Na2S4O6 + S↓ + Cu2S ↓ + SO2↑ темно-бурыйПри эквивалентных соотношениях и недостатке реагента образуется черный осадок:CuSO4 + Na2S2O3→CuS2Оз + Na2SO4CuS2O3 + Н2О → CuS↓ + H2SO4 3. Металлический алюминий, железо и цинк восстанавливают катион Cu2+' до свободного металла, имеющего вид красной губчатой массы:Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+ Условия проведения опыта.1. Реакцию следует проводить в кислой среде (рН 1—2).2. В присутствии азотной кислоты осаждение меди не происходит. Реакция ГФ. 4. Гексацианоферрат (II) калия выделяет из растворов солей Cu2+ красно-бурый осадок феррата меди:2CuSO4 +K4[Fe(CN)6] = Cu2[Fe(CN)6]↓ + 2K2SO4Осадок не растворим в разбавленных кислотах, но растворим в NH4OH. 5. Йодид калия образует белый осадок йодида меди (I):2CuSO4 + 4KI = CuI↓ +I2 + 2K2SO46. Сульфид натрия осаждает из водных растворов ионы меди в виде черного осадка сульфида меди:Cu2+ + S2- = CuS↓7. Окрашивание пламени. Бесцветное пламя газовой горелки соли меди (II) окрашено в зеленый цвет. Реакция ГФ. Частные реакции катиона Hg2+(Соли ртути ядовиты!)1. Сероводород и тиосульфат натрия Na2S203 или сульфид натрия в кислой среде с солями ртути (II) при нагревании дают черный осадок сульфида ртути (II) HgS, нерастворимый в разбавленной азотной кислоте:HgCl2 + H2S → HgS ↓ + 2НСlРеакция ГФ. 2. Иодид калия образует с катионом Hg2+ красный осадок иодида ртути Hgl2, растворимый в избытке реагента:Hg (NOз)2 + 2KI → Hgl2↓ + 2KNO3, Hg2+ + 2I-→ Hgl2↓HgI2 + 2KI → K2[HgI4], Hgl2 + 2I2- → 2K+ → K2[Hgl4Этими реакциями можно определить катион Hg2+ в присутствии катионов всех аналитических групп, кроме катионов Ag+ и Рb2+, которые предварительно удаляют из анализируемого раствора, добавляя смесь растворов хлорида калия и сульфата калия. Условия проведения опыта.1. Реакция протекает при рН < 6.2. Избыток иодида калия KI приводит к растворению осадка.3. Катионы Ag+ и Рb2+ и др., образующие с KI осадки, мешают проведению реакции, поэтому их предварительно необходимо удалить. Реакция ГФ. 3. Восстановление катиона Hg2+ до свободной ртути можно проводить металлической медью.На поверхности медной пластинки появляется черное пятно металлической ртути.Условия проведения опыта.1. Выполнению этой реакции мешают ионы Ag+, Bi3+, [Hg]2+ и Sb+3.2. При наличии в испытуемом растворе Sb+3 и Bi3+ реакция может протекать в присутствии анилина. 4. Гидроксиды щелочных металлов осаждают из водных растворов солей ртути (II) желтый осадок HgO:Hg2+ + 2OH- = Hg(OH)2↓Hg(OH)2↓ = HgO↓ + H2O5. Хлорид олова (II) SnCl2. При обработке солей ртути (II) раствором хлорида олова (II) сначала образуется белый осадок каломели Hg2Cl2:2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2↓ + SnCl4При избытке хлорида олова (II) белый осадок становится серым, т.к. образуется металлическая ртуть:Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg↓ + SnCl4 Частные реакции катиона Cd2+1. Сероводород или сульфид натрия в уксуснокислой среде с катионом Cd2+ дает желтый осадок сульфида кадмия:H2S – CdCl2 → 2HC1 + CdSS2- + Cd2+ → CdS↓Открытию катиона Cd2+ мешают другие катионы шестой группы. Условия проведения опыта.1. Реакцию образования сульфида кадмия проводят в уксуснокислой среде.2. Окислители мешают осуществлению реакции. Реакция ГФ. 2. Тиомочевина образует с солями кадмия легкорастворимые комплексные соли:CdCl2 + 4CS(NH2)2 → [Cd(CSN2)H4]Cl2Комплексные соли кадмия легко разлагаются сероводородом даже при избытке тиомочевины.В присутствии катиона Cd2+ выпадает желто-оранжевый осадок. Эта реакция позволяет открывать ионы Cd2+ в присутствии ионов Cu2+, которые дают прочный тиомочевинный комплекс. 3. Едкие щелочи образуют с ионами кадмия (II) белый осадок гидроксида калия:Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2↓Осадок не растворяется в избытке щелочей, но растворяется в кислотах и аммиаке. Частные реакции катиона Co2+Катион Со2+ имеет в водных растворах розово-фиолетовую окраску.I. Роданид аммония (или калия) NH4SCN (KSCN) образует с катионом Со2+ комплексную соль:CoCI2 + 4NH4SCN ⇄ (NH4)2[Co(SCN)4] 2NH4ClСо2+ + 4SCN- ⇄ [Со (SCN)4]2- Тетрародано-(П) кобальт аммония (NH4)2[Co(SCN)4] имеет красивую сине-голубую окраску; ион [Co(SCN)4]2- неустойчив и легко распадается в водных растворах. Но если к раствору прибавить амиловый спирт (или смесь его с эфиром) и взболтать, то это комплексное соединение переходит в смесь растворителей (оно более растворимо в них, чем в воде) и окрашивает спиртовой слой в синий цвет. При проведении данной реакции необходимо иметь в виду, что для уменьшения ионизации комплекса [Co(SCN)4]2- следует ввести избыток ионов SCN-:[Со (SCN)4]2- ⇄ Со2+ + 4SCN-Реакция ГФ. Частные реакции катиона Ni2+В водных растворах соли никеля имеют зеленую окраску. 1.Диметилглиоксим (реактив Чугаева) в аммиачной среде дает с катионом Ni2+ осадок внутри комплексной соли:NiSO4 + 6NH4OH → [Ni (NНз)6] SO4 + 6Н2О[Ni(NH3)6]SO4 + 2C4H8N2O2 + 4H2O →→ Ni (C4H7N2O2)2↓ + (NH4)2 SO4 + 4NH2OHNiSO4 + 2NH4OH + 2C4H8N2N2O2→→Ni (C4H7N2O2)2↓ + (NH4)2SO4 + 2H2OЕсли присутствует катион Ni2+, то раствор окрашивается в интенсивный розовый цвет, а затем образуется красный осадок. Условия проведения опыта.1. Реакция протекает при рН 6—9 (аммиачная среда).2. При наличии Fe2+ его предварительно окисляют пероксидом водорода до Fe3+3. Ионы Cu2+ и Со2+ мешают проведению определения и должны быть удалены, так как они образуют с диметилглиоксимом окрашенные соединения. Реакция ГФ. 3.Применение катионов 5 и 6 аналитических групп в медицине.Железо. Среди биоэлементов, важных для жизнедеятельности всех живых существ, железо, по-видимому, играет доминирующую роль, так как оно является активатором многих каталитических процессов в организме и участвует в транспортировке газов кровью. В организме взрослого человека содержится около 3,5 г железа. Основная его масса сконцентрирована в дыхательном пигменте эритроцитов - гемоглобине. Гемоглобин - сложный белок, молекула которого состоит из двух частей: белковой (глобин) и железосодержащей (гем). Гем - комплекс железа с порфирином (замкнутым циклом из четырех пиррольных колец). В составе молекулы гемоглобина содержится четыре гема, и в каждом - по атому железа. И хотя на долю этих атомов приходится всего 0,35 % массы молекулы гемоглобина, именно железо придает ей уникальное свойство - способность захватывать молекулярный кислород и отдавать его там, где он нужен. Значительная часть железа содержится в мышечном белке - миоглобине, структурном «родственнике» гемоглобина, который также способен обратимо связывать молекулярный кислород. При недостатке железа в организме человека (или большой потере его) развивается железодефицитная анемия. Для лечения железодефицитных анемий применяются следующие препараты железа: - Аскорбинат железа (II) - драже «Ферроплекс» - (сульфат железа (II) с аскорбиновой кислотой); - «Гемостимулин»- «Гематоген»- сироп алоэ с железом. Марганец.Незначительное содержание марганца в организме позволяет отнести его к микроэлементам. Биогенная функция ионов Мn2+ состоит в регуляции активности ферментов. Кроме этой функции, ионы Мn2+ обладают широким спектром биологических эффектов: оказывают влияние на кроветворение, минеральный обмен, рост, размножение и т.д. Кроме того, ионы Мn2+ стабилизируют структуру нуклеиновых кислот.В медицине используется перманганат калия КМn04. Этот антисептик применяется в водных растворах для промывания ран, полоскания горла и т.д. Магний.Всего в организме человека содержится около 40 г магния, из них более половины находится в костной ткани. Основная масса магния, находящегося вне костей, сосредоточена внутри клеток. Ионы Мg2+ являются вторыми по содержанию внутриклеточными катионами после ионов К+. Вследствие этого ионы Мg2+ играют важную роль в поддержании осмотического давления внутри клеток. В организме человека и животных ионы Мg2+ являются одними из основных активаторов ферментативных процессов. Ионы магния, введенные подкожно или внутривенно, вызывают угнетение ЦНС и приводят к наркотическому состоянию, понижению кровяного давления и т.д. В медицине применяются:1. Оксид магния Мg0 (жженая магнезия), который является одним из основных представителей антацидных средств, используемых для уменьшения повышенной кислотности желудочного сока; при введении в желудок нейтрализует соляную кислоту желудочного содержимого. 2. Гептагидрат сульфата магния МgS04 • 7Н20 (магнезия) при парентеральном применении оказывает успокаивающее действие на ЦНС. В зависимости от дозы может наблюдаться снотворный или наркотический эффект. Медь. В организме взрослого человека содержится около 100 мг меди. Ионы меди по сравнению с ионами других металлов активнее реагируют с аминокислотами и белками, поэтому медь образует с биологически активными веществами наиболее устойчивые комплексы (так называемые клешневидные или хелатные) Предполагают, что в ходе эволюции, когда природа создавала систему переноса кислорода, у нее был выбор между железом и медью. По-видимому, первоначально у большинства животных пигментом крови служил медьсодержащий белок - гемоцианин, но позднее преимущество получил гемоглобин. Гемоцианины обнаруживаются только в плазме, в то время как гемоглобины расположены внутри красных кровяных клеток (эритроцитов), благодаря чему могут переносить гораздо большие количества кислорода. Понятно, что высшие животные с их возросшей потребностью в кислороде должны были переключиться на гемоглобин, тогда как моллюски и членистоногие сохранили гемоцианин, вполне отвечающий их потребностям. Главная функция меди у высших организмов - каталитическая. В настоящее время известен целый ряд медьсодержащих ферментов (церулоплазмин, тирозиназа, цитохромоксидаза).Из соединений меди в медицине находит применение сульфат меди CuS04 • 5Н20 как антисептическое и вяжущее средство для наружного применения (раствор для смазывания ожоговой поверхности кожи, глазные капли и т.д.). Кадмий. Биологическая роль кадмия изучена крайне мало. Физиологическая роль кадмия в животном организме связана с его влиянием на активность некоторых ферментов и гормонов и зависит главным образом от связывания кадмием сульфгидрильных (-SH) групп, входящих в состав белков, ферментов и других биологически активных веществ. Соединения кадмия обладают высокой токсичностью. Наиболее распространенным в промышленности и важным, с точки зрения гигиены труда, является оксид кадмия СdO. В производстве он образуется при выплавке цинка. Применяется для изготовления щелочных аккумуляторов в получения сульфида кадмия (желтая краска). В Японии широко распространено костное заболевание «итай-итай» - результат загрязнения кадмием воды на рисовых полях при обработке их фунгицидами. Болезнь выражается в сильной хрупкости костей. Ввиду высокой токсичности препараты кадмия в медицине не применяются. Закрепление.Какие катионы 5 группы дают пирохимическую реакцию?Назовите групповой реактив катионов 5 группы.Чем пятая группа катионов отличается от четвертой?Какие катионы 6 группы дают пирохимическую реакцию?Перечислите фармакопейные методы качественного анализа катиона магния.Перечислите фармакопейные методы качественного анализа катионов железа.Перечислите фармакопейные методы качественного анализа катиона меди.Каков характер осадков катионов 6 группы при действии группового реактива? Задание на дом.Тема: Катионы 5 и 6 аналитических групп Вопросы для самоподготовки:Частные реакции катиона Fe2+Частные реакции катиона Fe3+Частные реакции катиона Mn2+Частные реакции катиона Mg2+Частные реакции катиона Bi3+Частные реакции катиона Sb+3 Частные реакции катиона Sb+5Частные реакции катиона Hg2+Частные реакции катиона Cd2+Частные реакции катиона Co2+Частные реакции катиона Ni2+Частные реакции катиона Cu2+Действие группового реактива 5 и 6 аналитических групп. Литература:Барковский Е.В. Аналитическая химия: Учеб. Пособ. - Мн.: Высш.шк.,2004.Харитонов Ю. Я. Аналитическая химия (аналитика) В 2 кн. – М.: Высшая школа., 2010
Приложенные файлы
