Материал: полезная метода

Тиосульфат бария также нерастворим в минеральных кислотах,так как при подкислении анализируемой смеси он переходит в белый осадок серы, нерастворимый в кислотах:

Это затруднение легко устранить, добавив какую-либо минеральную кислоту до добавления хлорида бария, например разведенную хлористоводородную, заранее. При таком выполнении анализа ни тиосульфат-ион, ни какие-либо другие анионы, за исключением сульфатиона, с ионом бария осадков не дают.

Открытие сульфита. Сульфит и гидросульфит натрия (соли сернистой кислоты) широко применяются в качестве стабилизаторов лекарственных форм, блокирующих процессы окисления лекарственных веществ.

Неорганические сульфиты при обработке разведенной соляной кислотой выделяют сернистый газ.

Сернистый газ легко распознается по резкому запаху горящей серы или по покраснению синей лакмусовой бумажки, предварительно смоченной водой. Вторая реакция на сульфит заключается в действии на исследуемый раствор раствора хлорида бария; при этом выпадает белый осадок. Но сульфит-ион, в отличие от сульфат-иона, образует с ионом бария белый осадок, растворимый в минеральных кислотах. Эту реакцию дают лишь неорганические сульфиты:

Третья реакция основана на окислении сульфитов йодом. Йод в водной среде восстанавливается не только минеральными сульфитами, но и органическими; приэтом раствор приобретаеткислуюреакцию:

Реакция некоторых органическихсульфитов (анальгин и др.) с йодом лежит также в основе их количественного определения.

Открытие фосфата. В ГФ описаны три метода открытия фосфатов. Хотя основную массу фосфорсодержащих лекарственных веществ составляют фосфаты, известны и другие фосфорсодержащие соединения, например армин – производное этилфосфоновой кислоты. Обнаружение фосфора в различных соединениях основано на предварительном переводе его в фосфат-ион.

Первый метод идентификации фосфата заключается в действии раствора нитрата серебра на исследуемый раствор; при этом образуется желтый осадок фосфата серебра (Ag3PO4). Напомним, что очень сходный с фосфат-ионом арсенат-ион образует с нитратом серебра коричневый осадок.

Магнезиальная смесь (раствор сульфата магния и хлорида аммония в растворе аммиака) при добавлении к раствору фосфата выделяет белый кристаллический осадок MgNH4PO4. Эта реакция рассматривалась при обсуждении методов открытия иона магния.

331

Раствор молибдата аммония в разведенной азотной кислоте образует с фосфатом характерный желтый кристаллический осадок 12молибдофосфата аммония:

Следует иметь в виду, что осадок растворим не только в растворе аммиака, но и в избытке фосфата. Это обуславливает необходимость точного выдерживания указанных соотношений при выполнении этого анализа. Поскольку в фармакопейной методике ни температура нагрева, ни время выдержки не регламентированы, важно иметь в виду следующее. Осадок выпадает не сразу, поэтому, если нужно, реакционную смесь выдерживают некоторое время. Для ускорения реакции смесь нагревают до 40-50°С.

Выше нагревать нецелесообразно, так как увеличивается растворимость осадка, что препятствует его формированию.

Открытие силикат-иона, SiO32-. Ионы SiO32– с разбавленными

растворами кислот образуют кремниевую кислоту в виде геля: SiO32- + 2 H+ → H2SiO3

Соли аммония (NH4Cl, или (NH4)2SO4, или NH4NO3) при действии на анион SiO32- выделяют из растворов силикатов, вследствие смещения

реакции гидролиза, кремниевую кислоту H2SiO3 в виде геля: SiO32- + 2 NH4+ + (2 H20) H2SiO3 + 2 NH3 + (2 H2O)

Открытие сульфид-иона, S2-. Разбавленные растворы соляной и серной кислот разлагают сульфиды с выделением сероводорода H2S. Сероводород может быть обнаружен по запаху или почернению фильтровальной бумаги, смоченной ацетатом свинца Pb(CH3COO)2:

Сульфид-ион S2- образует с солями сурьмы (III) осадок сульфида сурьмы Sb2S3 оранжевого цвета: 3 S2- + 2 Sb3+ → Sb2S3

§3. Лабораторная работа «Фармакопейные реакции р-элементов».

Опыт 1. Открытие иона аммония

1.1.1 мл раствора соли аммония (0,002-0,006 г иона аммония) нагревают с 0,5 мл раствора едкого натра; выделяется аммиак, обнаруживаемый по запаху и по посинению влажной красной лакмусовой бумаги.

1.2.0,1 г препарата помещают на часовое стекло и смачивают 0,5мл раствора едкого натра; ощущается запах аммиака.

332

Опыт 2. Обнаружение ионов алюминия, Al3+

2.1.Поместите в пробирку 4-5 капель раствора соли алюминия и прибавьте к нему 5-6 капель 2 М раствора NH3. Проверьте растворимость гидроксида алюминия в избытке раствора аммиака.

Запишите наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2.2.Возьмите кусочек фильтровальной бумаги и нанесите на него пипеткой 1 каплю раствора соли алюминия. Подержите бумагу в течение 1-2 мин. над открытой склянкой с концентрированным (25%) раствором NH3. На бумаге образуется Al(OH)3. В центр влажного пятна нанесите каплю ализарина и еще 1-2 мин. подержите фильтровальную бумагу над склянкой с концентрированным раствором NH3.

Подсушите фильтровальную бумагу над пламенем газовой горелки. При этом исчезает фиолетовая окраска ализарина, а красное пятно алюминиевого лака остается. Запишите наблюдения в тетрадь.

Опыт 3. Обнаружение хлорид ионов

в разведенной азотной кислоте и растворимый в растворе аммиака. Для

Опыт 4. Обнаружение йодид ионов.

4.1. К 2 мл раствора йодида (0,003-0,02г йодид-иона) добавляют 0,2 мл разведенной серной кислоты, 0,2 мл раствора натрия нитрита или раствора железа (III) хлорида и 2 мл хлороформа; при взбалтывании хлороформный слой окрашивается в фиолетовый цвет.

4.2К 2 мл раствора йодида (0,002-0,01г йодид-иона) добавляют 0,5 мл разведенной азотной кислоты и 0,5 мл раствора серебра нитрата; образуется желтый творожистый осадок, нерастворимый в разведенной азотной кислоте и растворе аммиака.

4.3При нагревании 0,1 г субстанции с 1 мл концентрированной серной кислоты выделяются фиолетовые пары йода.

Опыт 5. Открытие карбоната и гидрокарбоната 5.1. К 0,2 г карбоната (гидрокарбоната) или к 2 мл раствора

карбоната (гидрокарбоната) (1:10) прибавляют 0,5 мл разведенной серной кислоты; выделяется углекислый газ, который образует белый осадок при пропускании через известковую воду.

333

5.2К 2 мл раствора карбоната (1:10) прибавляют 5 капель насыщенного раствора сульфата магния; образуется белый осадок (гидрокарбонат образует осадок только при кипячении смеси).

5.3Раствор карбоната (1:10) при прибавлении 1 капли раствора фенолфталеина окрашивается в красный цвет (отличие от гидрокарбонатов).

Опыт 6. Открытие сульфатов.

К 2 мл раствора сульфата (0,005-0,05 г иона сульфата) прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария; образуется белый осадок, нерастворимый в разведенных минеральных кислотах.

334

ТЕМА 11. ЭЛЕМЕНТЫ VI Б ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА

Вопросы к занятию.

1.Общая характеристика подгруппы хрома на основе электронной структуры. Электронные формулы элементов VI Б группы и характерные степени окисления.

2.Физические свойства элементов VI Б группы.

3.Химические свойства: отношение к кислотам, щелочам, неметаллам.

4.Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов элементов VIБ группы.

5.Окислительно-восстановительные свойства соединений VI Б группы.

§1. Общая характеристика подгруппы хрома на основе электронной структуры. Электронные формулы элементов VI Б группы и характерные степени окисления.

Хром, молибден, вольфрам составляют VI Б группу периодической системы Д. И. Менделеева.

Электронное строение валентной оболочки этих элементов характеризуется наличием незаполненной d-оболочки, причем атомы хрома и молибдена имеют неспаренные s -электроны, а атом вольфрама содержит пару (6s²) электронов:

Cr[Ar]3d54s,

Mo [Кr] 4d55s,

W[Xe] 4f145d46s²

Хром, молибден и вольфрам тугоплавки, тверды, хорошо поддаются различным видам обработки. Степени окисления их изменяются от 2 до 4. Химическая активность уменьшается от хрома к вольфраму. Они тугоплавки и тверды: вольфрам (Tпл. = 3380°С) является самым тугоплавким из металлов.

Химически эти элементы малоактивны: они не изменяются на воздухе, не реагируют с водой. В реакцию с кислородом, галогенами, серой, азотом, фосфором, кремнием вступают только при нагревании. Концентрированная азотная кислота быстро окисляет их поверхность, и образовавшаяся пленка окиси защищает металл от дальнейшего взаимодействия с кислотой (пассивация). Хром растворяется в разбавленных кислотах: серной, соляной, фтористоводородной, а молибден и вольфрам— в «царской водке» и в горячей азотной кислоте. Соединения этих металлов окрашены и чаще всего нелетучи. У хрома устойчивые степени окисления 3, 4, у молибдена — 4 и 6, у вольфрама — 6. Низшие окислы образуют соли с кислотами.

335