Соединения металлов и качественный анализ
Качественный анализ определяет ионы по контролируемым химическим изменениям, а не только по цвету.
Цели. Составлять ионные уравнения осаждения; применять растворимость и амфотерность; связывать наблюдения с Cu2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Zn2+; различать предварительные и подтверждающие реакции; фиксировать неопределённость и соблюдать безопасность.
1. От ионов к осадку
Многие гидратированные ионы металлов реагируют с OH− с образованием малорастворимых гидроксидов: Mn+ + nOH− → M(OH)n(s). Сокращённое ионное уравнение исключает ионы-наблюдатели, но сохраняет атомы и общий заряд.
| Ион + OH− | Наблюдение | Уравнение |
|---|---|---|
| Cu2+ | голубой осадок | Cu2+ + 2OH− → Cu(OH)2 |
| Fe2+ | бледно-зелёный; буреет на воздухе | Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2 |
| Fe3+ | красно-бурый | Fe3+ + 3OH− → Fe(OH)3 |
| Al3+ | белый | Al3+ + 3OH− → Al(OH)3 |
| Zn2+ | белый | Zn2+ + 2OH− → Zn(OH)2 |
2. Избыток реагента выявляет амфотерность
Al(OH)3 и Zn(OH)2 реагируют и с кислотами, и с сильными основаниями. В избытке OH− они дают растворимые гидроксокомплексы: Al(OH)3 + OH− → [Al(OH)4]−; Zn(OH)2 + 2OH− → [Zn(OH)4]2−. Белые осадки растворяются; указанные гидроксиды Cu и Fe остаются.