Качественная реакция ионов серебра с соляной кислотой

Реферат Качественные реакции ионов серебра

LXIX Московская олимпиада школьников по химии

Качественные реакции ионов серебра

ученик 9 класса ГБОУ гимназии № 000

«Московская городская педагогическая гимназия-лаборатория» г. Москвы

§1. Понятие качественной реакции. 4

§2. Качественные реакции ионов серебра. 4-7

2.1 Качественные реакции ионов серебра с неорганическими реагентами. 4-6

2.2 Качественные реакции ионов серебра с органическими реагентами. 6-7

Список литературы. 8

Серебро знакомо человеку с незапамятных времен. Оно часто встречалось в самородном виде, и его не надо было выплавлять из руды. Благодаря своим свойствам серебро использовалось для изготовления посуды, украшений и чеканки монет.

В IV в. до н. э. когда войска Александра Македонского вторглись в Индию, на берегах реки Инд среди его солдат разразилась эпидемия которая, почему-то не затронула военачальников. Оказалось, что простые воины пользовались оловянной посудой, а их командиры – серебряной. Тогда вспомнили, что еще персидский царь Кир II Великий (VI в. до н. э.) во время своих военных походов приказывал хранить питьевую воду только в серебряных сосудах. Позднее римские легионеры стали носить панцири, наколенники и поножи, изготовленные из серебра. Все это делали, потому что заметили свойство серебра обеззараживать воду и раны.

Из-за способности некоторых соединений серебра легко восстанавливаться при освещении и давать на пластинке скрытое изображение появилась фотография.

С развитием техники сплавы серебра стали применяться в качестве катализаторов, для электрических контактов, например, припоя.

И по настоящее время в санитарии и медицине используется бактерицидные свойства серебра на микроорганизмы. Для того чтобы прекратить развитие бактерий в воде должно содержаться от 20-30 ионов на миллиард молекул воды. А для того чтобы вода была полностью пригодна для питья, на тонну воды должно приходится около 50 мг серебра.

Широкое использование серебра и его соединений издавна стимулировало разработку методов качественного обнаружения серебра.

В данном реферате мы хотим рассмотреть качественные реакции ионов серебра.

Чтобы справиться с поставленной целью, необходимо выполнить следующие задачи:

· рассмотреть само понятие «качественная реакция»,

· ознакомиться с качественными реакциями на ионы серебра и их практическим значением.

§1 «Понятие качественной реакции»

Химический анализ веществ — одно из важнейших применений химии, он подразделяется на качественный и количественный. Качественный анализ предшествует количественному. Качественный анализ идентифицирует вещество и устанавливает наличие в нем тех или иных примесей. С помощью количественного анализа определяется соотношение основного вещества и примесей. Иными словами, качественный анализ отвечает на вопрос «что?», а количественный — «сколько?».

Качественный анализ в химии основан на обнаружении в растворах веществ ионов с помощью характерных реакций — реакций, протекающих с изменением окраски, с выпадением или растворением осадка, или с выделением газа. Характерная качественная реакция является селективной, так как с ее помощью определяется данный ион в присутствии многих других ионов.

Чувствительность – одна из важных характеристик качественной реакции – выражается наименьшей концентрацией раствора, при которой данный ион может быть обнаружен без предварительной обработке раствора для увеличении его концентрации.

Специфическими называются качественные реакции, обладающие большой чувствительностью и селективностью.

§2 Качественные реакции ионов серебра

2.1 Качественные реакции ионов серебра с неорганическими реагентами

Ионы серебра можно определить по образованию характерных осадков при действии разных неорганических реагентов. Рассмотрим некоторые из реакций.

2.1.1.Реакция с солями.

a) Нитрат серебра взаимодействует с хроматом калия, образуется нитрат калия и осадок кирпично-красного цвета, растворимый в аммиаке и азотной кислоте, — хромат серебра

2AgNO3 + K2CrO4 = Ag2CrO4↓ + 2KNO3

2Ag+ +2NO3̄ +2K++CrO42-= Ag2CrO4↓+2K++2 NO3-

b) При взаимодействии любой растворимой соли серебра с карбонатом натрия образуется нитрат натрия и нерастворимая соль карбонат серебра.

Ag2CO3 – осадок белого цвета, растворим в уксусной и минеральных кислотах.

с) Нитрат серебра при реакции с нитритом натрия образует нитрат натрия и осадок — нитрит серебра.

AgNO2 – нерастворимый в воде осадок, но растворяется в растворах щелочных нитритов. Имеет желтую окраску, и форму игл.

Ag++NO3̄ +Na++NO2̄ = AgNO2↓+ Na++ NO3̄

d) Нитрат серебра реагирует с ортофосфатом натрия с образованием нитрата натрия и ортофосфатом серебра.

Ag3PO4- осадок желтого цвета, нерастворим в воде, но хорошо растворим в минеральных кислотах и растворе аммиака.

3Ag++3NO3̄ +3Na++ PO43-= Ag3PO4↓+3Na++3NO3̄

е) При реакции нитрата серебра с сульфатом натрия образуется нитрат натрия и сульфат серебра.

Ag2SO4- осадок в форме ромбических кристаллов, бесцветный, нерастворимый в воде.

2AgNO3+Na2SO4= Ag2SO4↓+ 2NaNO3

2Ag++2NO3̄ +2Na++SO42-= Ag2SO4↓+2Na++2NO3̄

2Ag++ SO42-= Ag2SO4↓

f) Тиосульфат серебра можно получить при сливании растворов тиосульфата натрия и нитрата серебра.

Ag2S2O3- белый, постепенно желтеющий в воде осадок.

2Na++ S2O32-+2Ag++2NO3̄ = Ag2S2O3↓+2Na++2NO3̄

2Ag+ +S2O32-= Ag2S2O3↓

g) При реакции серебра, сероводорода и кислорода воздуха образуется сульфид серебра и вода. Сульфид серебра наименее растворимая соль серебра, представляет собой осадок черного цвета. Также его можно получить при действии сероводорода или сульфидов щелочных металлов на растворимые соли серебра.

2Na++ S2-+2Ag++2NO3̄ = Ag2S↓+2Na++2NO3̄

2.1.2 Реакция с щелочами.

2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O↓ + 2NaNO3 + H2О

Ag2О — осадок бурого цвета. При пропускании углекислого газа через оксид серебра образуется нерастворимый карбонат серебра.

Ag2O + CO2 = Ag2CО3↓

2.1.3. Реакции с растворами галогенидов:

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3

AgNO3 + NaBr = AgBr↓ + NaNO3

AgNO3 + KI = AgI↓ + KNO3

В общем виде ионые уравнения реакции:

AgNO3 + NaM=AgM↓+ NaNO3

Ag++NO3̄ +Na++M-= AgM↓+Na++NO3̄

AgCl — белый творожистый осадок, разлагается при солнечном свете 2AgCl=2Ag+Cl2.

AgBr — бледно-желтый осадок,

AgI — желтый осадок.

Все галогениды, кроме иодида, хорошо растворимы в аммиаке из-за того что образуются растворимые комплексы, например хлорид серебра

2.1.4. Реакция с кислотами.

Сульфат серебра можно также образовать с помощью реакции нитрата серебра и серной кислоты.

2Ag++2NO3̄ +2H++SO42-= Ag2SO4↓+2H++2NO3̄

2Ag++ SO42-= Ag2SO4↓

2.2 Качественные реакции ионов серебра с органическими реагентами

Серебро также может быть обнаружено с помощью органических реагентов. Большую значимость имеют те реагенты, которые при реакции с серебром образуют окрашенные комплексные соединения и осадки.

Рассмотрим наиболее известные реакции ионов серебра с органическими реагентами.

a) Ацетиленид серебра легко может быть получен при пропускании ацетилена через аммиачный раствор соли серебра.

2AgNO3 + 2NH3+H2O = Ag2O↓ + 2NH4NO3

[Ag(NH3)2]OH – реактив Толленса.

С помощью данной реакции можно определить ацетилен и непредельные углеводороды с концевой тройной связью.

b) Реакция «серебряного зеркала».

Происходит при небольшом нагревании альдегидов с реактивом Толленса, в данной реакции происходит восстановление серебра и образование соли соответствующей карбоновой кислоты.

2[Ag(NH3)2]OH+HCHO t →2Ag↓+HCOONH4+3NH3+H2O

в) С помощью реакции «серебряного зеркала» можно отличить раствор глюкозы от раствора сахарозы.

HOCH2(CHOH)4CHO +2[Ag(NH3)2]OH t → HOCH2(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

Серебро играет в жизни людей важную роль. У этого металла есть многие отличительные способности, которые люди используют с древности. Например, способность убивать многие бактерии. Поэтому, когда воду наливают в серебряные сосуды, некоторое количество ионов обеззараживает воду. Еще одна отличительная особенность серебра, это хорошая электропроводность. Но, так как делать провода из серебра очень затратно, люди используют его в виде сплавов, например с кадмием, а потом как припой. Также серебро используется для изготовления пломб для зубов.

В данном реферате мы рассмотрели понятие «качественная реакция» и самые часто встречаемые реакции для определения ионов серебра. Чаще всего используют реакции с выпадением осадков, из-за того что многие соли серебра нерастворимы и благодаря данному свойству солей серебра, с помощью реакции обмена можно получить нерастворимый осадок. Люди используют серебро и свойства ионов серебра с древности, и безусловно будут использовать в будущем.

Аналитическая химия серебра М., 1975.

Электрон. Данные. – М., 2006. – Режим доступа: http://www. lib. *****/fulltext/m/2006/m9.pdf, свободный. – Загл. С экрана. – Данные соответствуют 14.03.13.

Неорганическая химия в 3 томах. том 3 «Химия переходных эелеметнов» М., 2007

Химические свойства неорганических веществ. М., 1996

«Органическая химия 10 класс» М., 2007

, Химия 9 класс Санкт-Петербург., 1999

Энциклопедия для детей, том химия. М.: Астрель, 2013.

Источник

Взаимодействие серебра с кислотами

В этой статьи мы рассмотрим вопросы химического взаимодействия серебра с различными кислотами. Содержание статьи является информативным, мы не рекомендуем производить химические реакции в домашних условиях, это может быть опасным.

Как взаимодействуют кислоты с серебром?

Серебро – химически малоактивно, поэтому его относят к семейству благородных металлов. В воздухе серебро (как химическое вещество) практически не окисляется, с водой не взаимодействует, является инертным металлом. Серебро в обычных условиях слабо взаимодействует с различными кислотами. Объясняется это тем фактом, что в электрохимическом ряду оно стоит после водорода. Серебро не вступает в химическую реакцию с соляной и разбавленной серной кислотой.

Серебро окисляется в реакции с горячей концентрированной серной кислотой и соляной кислотой в присутствии свободного кислорода. Серебро может вступать в химическую реакцию с кислотами, которые проявляют свойства окислителей, то есть содержать кислород.

Свойства серебра слабого взаимодействия с кислотами активно используется при производстве:

  • серебряной посуды,
  • серебряных ложек и вилок,
  • серебряных ювелирных изделий,
  • серебряных монет, наград и значков.

Серебро устойчиво к действию многих холодных и горячих кислот, щелочах и растворах солей, а также в ряде органических соединений. Холодная соляная кислота медленно действует на серебро благодаря образованию нерастворимой пленки из хлорида серебра.

В этой статье мы рассмотрим следующие химические реакции:

  1. реакция серебра и соляной кислоты;
  2. реакция серебра и серной кислоты;
  3. реакция серебра и азотной кислоты.

Взаимодействие серебра с соляной кислотой

Серебро не растворяется в соляной кислоте из-за появления тонкого слоя хлорида серебра. При условии добавления к раствору свободного кислорода в виде перекиси водорода реакция приведет к окислению серебра в хлорид серебра.

Взаимодействие серебра с серной кислотой

Серебро реагирует с концентрированными растворами серной кислоты с образованием соли.

Разбавленная серная кислота при комнатной температуре не взаимодействует с серебром, концентрированная кислота — взаимодействует.

Взаимодействие серебра с азотной кислотой

Серебро реагирует с концентрированными растворами азотной кислот с образованием соли.

Химическая реакция — — > Ag +2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O.

Химическая реакция — — > 3Ag + 4HNO3 = 3AgNO3 + NO + 2H2O.

Азотная кислота растворяет серебро при различных температурах и концентрациях, а царская водка образует на его поверхности нерастворимую пленку из хлорида серебра.

Другие химические реакции серебра и кислот

Уксусная кислота не действует на серебро при низкой и высокой температурах, но при добавлении в нее небольшого количества соляной кислоты начинается растворение серебра.

Серебро не вступает во взаимодействие с фосфорной кислотой любой концентрации.

Авторские ювелирные брелоки по выгодной цене

Источник

4.1.4. Качественные реакции на неорганические вещества и ионы.

Представим себе такую ситуацию:

Вы работаете в лаборатории и решили провести какой-либо эксперимент. Для этого вы открыли шкаф с реактивами и неожиданно увидели на одной из полок следующую картину. У двух баночек с реактивами отклеились этикетки, которые благополучно остались лежать неподалеку. При этом установить точно какой банке соответствует какая этикетка уже невозможно, а внешние признаки веществ, по которым их можно было бы различить, одинаковы.

В таком случае проблема может быть решена с использованием, так называемых, качественных реакций.

Качественными реакциями называют такие реакции, которые позволяют отличить одни вещества от других, а также узнать качественный состав неизвестных веществ.

Например, известно, что катионы некоторых металлов при внесении их солей в пламя горелки окрашивают его в определенный цвет:

Данный метод может сработать только в том случае, если различаемые вещества по разному меняют цвет пламени, или же одно из них не меняет цвет вовсе.

Но, допустим, как назло, вам определяемые вещества цвет пламени не окрашивают, или окрашивают его в один и тот же цвет.

В этих случаях придется отличать вещества с применением других реагентов.

В каком случае мы можем отличить одно вещество от другого с помощью какого-либо реагента?

Возможны два варианта:

  • Одно вещество реагирует с добавленным реагентом, а второе нет. При этом обязательно, должно быть ясно видно, что реакция одного из исходных веществ с добавленным реагентом действительно прошла, то есть наблюдается какой-либо ее внешний признак — выпадал осадок, выделился газ, произошло изменение цвета и т.п.

Например, нельзя отличить воду от раствора гидроксида натрия с помощью соляной кислоты, не смотря на то, что щелочи с кислотами прекрасно реагируют:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Связано это с отсутствием каких-либо внешних признаков реакции. Прозрачный бесцветный раствор соляной кислоты при смешении с бесцветным раствором гидроксида образует такой же прозрачный раствор:

Но зато, можно воду от водного раствора щелочи можно различить, например, с помощью раствора хлорида магния – в данной реакции выпадает белый осадок:

2) также вещества можно отличить друг от друга, если они оба реагируют с добавляемым реагентом, но делают это по-разному.

Например, различить раствор карбоната натрия от раствора нитрата серебра можно с помощью раствора соляной кислоты.

с карбонатом натрия соляная кислота реагирует с выделением бесцветного газа без запаха — углекислого газа (СО2):

а с нитратом серебра с образованием белого творожистого осадка AgCl

Ниже в таблицах представлены различные варианты обнаружения конкретных ионов:

Качественные реакции на катионы

Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах:

1) Выпадение осадка голубого цвета:

2) Выпадение осадка черного цвета:

Выпадение осадка черного цвета:

Выпадение белого осадка, не растворимого в HNO3, но растворимого в аммиаке NH3·H2O:

2) Гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль) K3[Fe(CN)6]

1) Выпадение белого осадка, зеленеющего на воздухе:

2) Выпадение синего осадка (турнбулева синь):

2) Гексацианоферрат (II) калия (желтая кровяная соль) K4[Fe(CN)6]

3) Роданид-ион SCN −

1) Выпадение осадка бурого цвета:

2) Выпадение синего осадка (берлинская лазурь):

3) Появление интенсивно-красного (кроваво-красного) окрашивания:

Fe 3+ + 3SCN − = Fe(SCN)3

Выпадение белого осадка гидроксида алюминия при приливании небольшого количества щелочи:

и его растворение при дальнейшем приливании:

Выделение газа с резким запахом:

Посинение влажной лакмусовой бумажки

Катион Реактив Признак реакции
Ba 2+ SO4 2-
Al 3+ Щелочь (амфотерные свойства гидроксида) Красное окрашивание

Качественные реакции на анионы

Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах:

1) Образование раствора синего цвета, содержащего ионы Cu 2+ , выделение газа бурого цвета (NO2)

2) Возникновение окраски сульфата нитрозо-железа (II) [Fe(H2O)5NO] 2+ . Окраска от фиолетовой до коричневой (реакция «бурого кольца»)

Выпадение светло-желтого осадка в нейтральной среде:

Выпадение желтого осадка, не растворимого в уксусной кислоте, но растворимого в HCl:

Выпадение черного осадка:

1) Выпадение белого осадка, растворимого в кислотах:

2) Выделение бесцветного газа («вскипание»), вызывающее помутнение известковой воды:

Выпадение белого осадка и его растворение при дальнейшем пропускании CO2:

Выделение газа SO2 с характерным резким запахом (SO2):

Выпадение белого осадка:

Выпадение белого творожистого осадка, не растворимого в HNO3, но растворимого в NH3·H2O(конц.):

Источник

Анион Воздействие или реактив Признак реакции. Уравнение реакции
SO4 2- Ba 2+