1 grupa układu okresowego i kation amonowy
Dzisiaj o temacie może nieco mniej olimpijskim, ale być może całkiem ciekawym – jak rozróżnić od siebie kationy, które są bezbarwne, większość z nich bezwonne i strącają się praktycznie z niczym, czyli kationach litu, sodu, potasu, rubidu, cezu i amonowym.
Zacznijmy od tego, że w pracy laboratoryjnej pięciu pierwszych z tych kationów właściwie się nie wykrywa – jest to po prostu upierdliwe, bo nie mają właściwie żadnych charakterystycznych reakcji i używane są głównie jako swoisty „dodatek” do interesującego nas anionu (no chyba, że ma się pecha i robi etap laboratoryjny na drugim etapie w 2022 roku). Z grupy tej wyróżnia się jednak kation amonowy, dlatego właśnie od niego zaczniemy.
Kation amonowy, w przeciwieństwie do całej reszty dzisiejszych kationów posiada charakterystyczną reakcję – po zalaniu go wodorotlenkiem wydziela się amoniak, który ma charakterystyczny zapach a także barwi przyłożony do wylotu probówki zwilżony papierek wskaźnikowy na niebiesko. Z tą reakcją jest tylko jeden problem – nie wychodzi. A przynajmniej ta druga część nie wychodzi, tak wynika z mojego doświadczenia. Zapach poczuć można - ja jestem całkiem niezła w wytrząsaniu probówek tak, żeby prawie zawsze go poczuć, ale wiem, że spora część osób ma z tym problem.
Prócz tego jedyny z powiedzmy „bardziej popularnych” odczynników, z którymi strąca się kation amonowy jest chloran (VII) – z dużych stężeń powstaje biały osad.
Okej, to mamy z głowy, to teraz możemy przejść do pozostałych trzech kationów – Li+, Na+, K+, Rb+ i Cs+. Przede wszystkim mają one kilka strąceń, którymi potencjalnie można je rozróżniać (do tabelki dodałam też kationy amonowe):
| NH4+ | Li+ | Na+ | K+ | Rb+ | Cs+ |
F - | | biały | | | | |
ClO4 - | biały | | | biały | biały | biały |
BrO3 - | | | | | biały | biały |
IO3 - | | | | | biały | biały |
CO3 2- | | biały (na gorąco) | | | | |
MnO4 - | | | | | fioletowy | fioletowy |
winian | biały | | | biały | | |
Aczkolwiek ze strąceniami tymi jest jeden podstawowy problem – działają tylko przy dużych stężeniach, tak więc często są olimpijsko bezużyteczne.
Na szczęście strącenia to nie jedyny sposób na wykrycie kationów – istnieją też próby płomieniowe. Próby te teoretycznie można zrobić dla wszystkich kationów metali – w praktyce robi się je tylko dla pierwszej, czasem drugiej grupy, ze względu na ich upierdliwość, często średnio oczywiste wyniki i nasze ostateczne zrozpaczenie. Wprowadzone na druciku platynowym w płomień palnika barwią go na:
- Li – karminowo (łatwo pomylić z kolorem dawanym przez stront)
- K – fiołkowo (w obecności sodu jest przez niego maskowany)
- Na – żółto (najbardziej czuła z tych trzech prób)
- Rb – fioletoworóżowo
- Cs – fioletowo.
Ze względu na to, że nie mam możliwości przeprowadzenia tych prób, tutaj daję linki do dwóch filmików, na których pokazane są barwy płomieni:
Okej, to już wszystko w temacie najbardziej denerwujących analitycznie kationów. Mam nadzieję, że post był wartościowy i zachęcam do zostawienia po sobie komentarza!
Komentarze
Prześlij komentarz