III и IV группа

  • pptx
  • 07.03.2025
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала 3 4 группа.pptx

Катионы III-IV аналитических групп

Катионы III аналитической группы

Ва2+

Sr2+

Са2+

Групповой реагент H2SO4

бесцветны

СаSO4↓

SrSO4↓

ВаSO4↓

Растворимость увеличивается

Катионы III аналитической группы

Ва2+

Sr2+

Са2+

Гидроксиды - сильные основания

Ва(OН)2

Sr(OН)2

Са(OН)2

Растворимость уменьшается

- небольшая концентрация обнаружена в пигментной оболочке глаза;
- соединения в малых дозах стимулируют деятельность костного мозга, но в больших дозах ионы бария токсичны;
даже в ничтожно малых количествах заметно влияет на состояние гладкой мускулатуры;

Ва2+

Роль бария полностью не изучена, его суточная доза для человека определена – от 0,3 до 0,9 мг.

нарушается кальциевый обмен, может развиться тяжёлое заболевание – уровская болезнь, при которой процессы окостенения замедляются, а опорно-двигательный аппарат изнашивается очень быстро

избыток

элемент, обмен которого связан с обменом кальция;
в количествах до 3-4 мг в сутки предотвращает развитие кариеса и остеопороза;
- особенно опасен для организма радиоактивный 90Sr, который при попадании в состав костной ткани способен влиять на костный мозг и нарушать кроветворные процессы.

Sr2+

Высокая концентрация стронция крайне опасна, особенно для детского организма. Радиоактивный стронций негативно сказывается на растущей костной ткани, облучая ее и приводя к болезням суставов и их деформации, что также сопровождается задержкой в росте ребенка. Такое заболевание называется стронциевым рахитом.

избыток

Cа2+

- в построении твердых тканей организма: костей (особенно в первый год жизни), зубов и волос;
- в проведении импульса при сокращении мышечных волокон;
в свертывании крови при кровотечениях;
в снижении раздражительности и реакции на стресс;
входит в состав ядер клеток и тканевой жидкости;
оказывает заметный антиаллергический и противовоспалительный эффект ;

Тошнота, которая нередко сопровождается рвотой; отсутствие аппетита; запоры; аритмия и нарушение работы сердечной мышцы; нарушение работы почек; ухудшение психического состояния вплоть до галлюцинаций и др.

избыток

800-1000 мг

Аналитические реакции на катион бария

Частные реакции на катион бария

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Ва2+

Реакция окрашивания пламени

Желто-зеленое окрашивание

Летучие соли бария окрашивают бесцветное пламя в желто-зеленый цвет

Частные реакции на катион бария

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Ва2+

Серная кислота H2SO4 и растворимые сульфаты

Белый осадок



УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

ВаС12 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCI
Ва2+ + SO42- → BaSO4↓

Частные реакции на катион бария

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Ва2+

Хромат калия К2СгО4

Желтый осадок


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

ВаС12 + К2СгО4 → ВаСгО4↓ + 2KCI
Ba2+ + СгО42- → BаСгО4↓

УСЛОВИЯ: - нейтральная, уксуснокислая среда.

Частные реакции на катион бария

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Ва2+

Оксалат аммония (NH4)2C2O4

Белый кристаллический осадок


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

BаСl2 + (NH4)2C2O4 → BаС2О4↓ + 2NH4Cl
Bа2+ + C2O42- → BаС2О4 ↓


Аналитические реакции на катион кальция

Частные реакции на катион кальция

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Cа2+

Реакция окрашивания пламени

Кирпично-красное окрашивание

Летучие соли кальция окрашивают бесцветное пламя в кирпично-красный цвет

Частные реакции на катион кальция

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Cа2+

Серная кислота H2SO4 и растворимые сульфаты

белый осадок

УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

СаСl2 + H2SO4 → CaSO4↓ + 2HCI
Ca2+ +SO42- → CaSO4↓

При медленной кристаллизации выделяется в форме игольчатых кристаллов гипса - CaSO4∙2 Н2О

Более полное осаждение сульфата происходит при добавлении к раствору этилового спирта

Частные реакции на катион кальция

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Cа2+

Оксалат аммония (NH4)2C2O4

Белый кристаллический осадок


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

BаСl2 + (NH4)2C2O4 → BаС2О4↓ + 2NH4Cl
Bа2+ + C2O42- → BаС2О4 ↓


УСЛОВИЯ: - нейтральная, уксуснокислая или слабощелочная среда;
- охлаждение;

Частные реакции на катион кальция

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Cа2+

Оксалат аммония (NH4)2C2O4

Белый кристаллический осадок


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

BаСl2 + (NH4)2C2O4 → BаС2О4↓ + 2NH4Cl
Bа2+ + C2O42- → BаС2О4 ↓


УСЛОВИЯ: - нейтральная, уксуснокислая или слабощелочная среда;
- охлаждение;

Частные реакции на катион кальция

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Cа2+

Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(СN)6]

Белый кристаллический осадок


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

CaCl2 + K4[Fe(CN)6] + NH4Cl → CaKNH4[Fe(CN)6]↓ + ЗКСl
Са2++ К+ + NH4+ + [Fe(CN)6]4- → CaKNH4[ Fe(CN)6]↓


УСЛОВИЯ: - слабощелочная среда (аммиачно-буферная смесь рН = 9)

Катионы IV аналитической группы

Аl3+

Zn2+

Cr3+

Групповой реагент NaOH в избытке

бесцветны

Cr(ОН)3↓

Zn(OH)2↓

А1(ОН)3↓

зеленый/фиолетовый

Na[Al(OH)4]

Na2[Zn(OH)4]

Na3[Cr(OH)6]

Гидроксиды катионов труднорастворимы, слабые электролиты. Обладают амфотерными свойствами

- накапливается в костях, печени, легких, почках, головном мозге;
участвует в процессах регенерации костной, соединительной и эпителиальной ткани;
влияет на пищеварительные ферменты, на функцию околощитовидных желез

45-50 мг

умерщвляет клетки мозга (парализует центральную нервную систему, вызывает дрожание головы и судороги), вызывает анемию и артрит, угнетает выработку желудочных и слюнных ферментов, способствует развитию остеопороза и рахита

избыток

Al3+

- играет важную роль в деятельности клеток головного мозга,
-способствует повышению общего энергетического уровня биохимических процессов;
- усиливает защитную реакцию организма .

металлический привкус во рту; ожоги слизистой ЖКТ; боли в животе, тошнота; рвота и диарея; падение артериального давления;возникновение судорог в икроножных мышцах; явления фарингита или бронхита; увеличение и болезненность печени. Люди, которые используют назальные спреи и гели, содержащие цинк, могут иметь побочные эффекты – например, такие, как потеря обоняния.

избыток

Zn2+

8-11 мг

-необходимый элемент для функционирования многочисленных биосистем;
- влияет на обмен углеводов, липидов и нуклеи-
новых кислот;
улучшая общий обмен веществ, хром замедляет процессы старения организма;
активизирует гормон поджелудочной железы – инсулин.

Cr3+

50 до 200 мкг 

воспалительные заболевания слизистых оболочек ротовой полости и верхних дыхательных путей, аллергические заболевания кожи – экземы или дерматиты и токсические поражения печени и почек

избыток

Аналитические реакции на катион алюминия

Частные реакции на катион алюминия

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Al3+

Гидроксиды щелочных металлов NaOH или КОН

белый осадок

УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

2Al 2(SO4)3 + 3KOH → 2А1(ОН) 3↓ + 3К 2 SO4
Al3+ +3ОН-→ А1(ОН)3↓

Вследствие амфотерного характера гидроксида алюминия осадок растворяется в разбавленных кислотах и в избытке щелочи:
Аl(ОН)3 + КОН → К[Аl(ОН)4]

Частные реакции на катион алюминия

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Al3+

Сухой хлорид аммония NH4CI

белый осадок


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

К[А1(ОН)4] + NH4C1 → Аl(ОН)3↓ + КС1 + NH3↑+ Н2О
[А1 (ОН) 4]-+ NH4+ → Al (ОН)3↓+ NH3↑+ Н2О

Частные реакции на катион алюминия

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Al3+

Ализарин

Ярко-красное соединение (алюминиевый лак)


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Реакция с гидроксидом алюминия

!

Частные реакции на катион алюминия

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Al3+

Нитрата кобальта (II) Co(NO3)2

«Тенариева синь» - зола синего цвета


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

2Al(SO4)3 + 2 Co(NO3)2 → 2 Co(AlO2)2 + 6 SO3↑ 4NO2↑ +O2↑

При озолении образуется зола, окрашенная в синий цвет алюминатом кобальта («Тенариева синь» )

Аналитические реакции на катион цинка

Частные реакции на катион цинка

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Zn2+

Гидроксиды щелочных металлов NaOH или КОН

белый студенистый осадок

УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Zn(NO3)2 + 2KOH → Zn(OH)2↓ + 2KNO3
Zn2+ + 2ОН- → Zn(OH)2↓

Вследствие амфотерного характера гидроксида алюминия осадок растворяется в разбавленных кислотах и в избытке щелочи:
Zn(OH)2 + 2KOH → K2[Zn(OH)4]

Частные реакции на катион цинка

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Zn2+

Гексацианоферрат (III) калия К3[Fе(СN)6]

Коричневато-желтый осадок

УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

3Zn(NO3)2 + 2К3[Fе(СN)6] → Zn3[Fe(CN)6]2↓+ 6KNO3

3Zn2+ + 2[Fе(СN)6]3- → Zn3[Fe(CN)6]2↓

Частные реакции на катион цинка

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Zn2+

Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6 ]

Белый осадок

УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

3Zn(NO3)2 + 2К4[Fе(СN)6] → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓+ 6 KNO3
3Zn2+ +2K+ + 2[Fе(СN)6]4- → K2Zn3[Fe(CN)6]2↓

Частные реакции на катион цинка

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Zn2+

Сульфид натрия Na2S

Белый аморфный осадок

УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Zn(NO3)2 + Na2S → ZnS ↓+2NaNO3

Zn2+ + S2- → ZnS↓

УСЛОВИЯ: - нейтральная среда.

Частные реакции на катион алюминия

катион

Аналитический реагент

Аналитический эффект

Zn2

Нитрата кобальта (II) Co(NO3)2

«зелень Ринмана» - зола зеленого цвета


УРАВНЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ

Zn(NO3)2+ Co (NО3)2 → CoZnO2 + 4NO2↑+ O2↑

При озолении образуется зола, окрашенная в зеленый цвет цинкатом кобальта («зелень Ринмана» » )

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!