что такое маскирование в химии

Портал аналитической химии

Методики, рекомендации, справочники

Под маскированием какого-либо компонента раствора понимают химическое связывание его прибавленным маскирующим веществом, вследствие чего данный компонент не принимает участия в последующей химической реакции, т. е. не титруется при комплексонометрическом титровании другого компонента раствора.

Маскирование металла может быть осуществлено путем его осаждения, связывания в комплекс, окисления или восстановления.

Маскирование путем осаждения. В этом методе маскируемый металл удаляют из раствора осаждением. Но, в отличие от разделения, при маскировании осадок перед титрованием не отделяют от раствора путем фильтрования. Ясно, что концентрация замаскированного осаждением иона металла, которую можно рассчитать исходя из произведения растворимости осадка, должна стать столь малой, чтобы не могло быть никакого взаимодействия этого металла с ЭДТА.

Примером уже давно [48 (7)] применявшегося маскирования путем осаждения является титрование кальция в присутствии магния в сильнощелочном растворе (кривые титрования изображены на рис. 14), при котором образуется осадок Mg(OH)2. На этом примере отчетливо видны слабые стороны маскирования осаждением, а именно, приводящее к заниженным результатам частичное соосаждение определяемого металла, а также адсорбция осадком индикатора, обусловливающая размытый переход окраски последнего. Осадок часто затрудняет распознавание изменения окраски даже и в том случае, когда не происходит адсорбции индикатора.

Другие металлы можно маскировать путем осаждения гидроокисей, например железо (III), титан (IV), цирконий или олово (IV), но опять-таки возникают осложнения, связанные с соосаждением титруемого металла, поскольку гидроокиси почти всех металлов труднорастворимы и склонны к взаимному соосаждению. Более селективным осадителем является F

-hoh, который используют для маскирования кальция и магния [54 (74), 61 (81), 62 (89)] и алюминия [54 (74)]. Железо (III) в известных условиях тоже можно маскировать F-ионом [61 (109), 62 (23)].

и A1Y- в такой реакции не участвуют [54 (42)]. Еще более избирательно действует сульфатщон, которым можно осаждать свинец при титровании В13+-ионов [60 (95)], а также маскировать барий.

Очень селективно действует сульфид-ион, но из-за темной окраски образующихся осадков его можно применять только для маскирования следов металлов. При определении жесткости природных вод сульфид-ион прибавляют для удаления обычно присутствующих следов тяжелых металлов (железа, меди) с целью избежать блокирования индикатора (эриохрома черного Т). Для той же цели применяют диэтилдитиокарбамат.

Маскирование путем комплексообразования. Подавляющее большинство методов маскирования основано на образовании растворимых устойчивых комплексов. Маскирующее вещество при этом должно быть избирательным комплексообразующим веществом, таи чтобы определяемый металл М как можно более слабо, а мешающий металл М* как можно более сильно связывались в комплекс и отношение эффективных констант устойчивости КMZβA/КMZАβA таким образом, становилось как можно больше.

При этом следует различать полное и частичное маскирование мешающего металла. При первом KMZ становится настолько малой, что М* вообще не реагирует с титраном, тогда как при частичном маскировании после полного завершения образования комплекса металла М с титрантом последний реагирует также с М* и может оказаться возможным последовательное титрование.

Особенно удобны маскирующие вещества, которые образуют очень устойчивые комплексы с мешающими металлами, так как в этом случае и при малых концентрациях достигаются большие значения β;A в уравнении (23) константы велики, поэтому концентрация А может быть небольшой]. Если комплексы М*А* неустойчивы, необходимы высокие концентрации маскирующих веществ, вследствие чего увеличивается ионная сила раствора, что нельзя считать благоприятным. Но в некоторых случаях и со слабыми комплексообразующйми веществами можно получить хорошие результаты. Например, при маскировании кадмия иодид-ионами, при котором добавляют до 50 г KI на 100 мл раствора, можно титровать малые количества цинка в присутствии почти 3000-кратного количества кадмия.

При маскировании тория сульфат-ионами последние также необходимо добавлять в большом количестве [59 (11О), 60 (46)]. Ниже перечислены наиболее важные маскирующие вещества в порядке возрастания их избирательности: вещества, в которых донором электронов является кислород, и фторид-и он; вещества, в которых донорами электронов являются азот и сера; иодид- и цианид-ионы.

Ион гидроксила ОН- чаще всего используют в качестве осадителя; но при маскировании алюминия превращением его в алюминат, которое осуществляют при титровании кальция, образуется растворимый комплекс. Фторид-ион, в общем, тоже является мало селективным осадителем; однако с трех- и четырехзарядными катионами он образует растворимые комплексы, так что F’-ион можно, например, применять для маскирования олова (IV) при определении олова (II) [59 (25)] Почти все карбонаты металлов трудно растворимы, уранил же образует растворимый карбонатный комплекс, поэтому CO3-ион применяют для маскирования UО2+-иона [52 (25)].

Пирофосфат-ионом можно маскировать железо (III) [56 (98), 58 (38)] и небольшие количества алюминия [56 (98)]. Ацетат-ион является слабым комплексообразующим веществом, но он делает возможным титрование галлия, по-видимому, вследствие того, что мешает образованию гидроксокомплексов [61 (78)]. Сульфосалициловую кислоту применяют для маскирования алюминия при определении железа (III) [58 (62)] и для маскирования как алюминия, так и железа (III) (в комбинации с F

— для маскирования тория) при определении лантаноидов [62 (89)].

Источник

Маскирование. Часть 1

Под маскированием какого-либо компонента раствора понимают химическое связывание его прибавленным маскирующим веществом, вследствие чего данный компонент не принимает участия в последующей химической реакции, т. е. не титруется при комплексонометрическом титровании другого компонента раствора.

Маскирование металла может быть осуществлено путем его осаждения, связывания в комплекс, окисления или восстановления.

Маскирование путем осаждения. В этом методе маскируемый металл удаляют из раствора осаждением. Но, в отличие от разделения, при маскировании осадок перед титрованием не отделяют от раствора путем фильтрования. Ясно, что концентрация замаскированного осаждением иона металла, которую можно рассчитать исходя из произведения растворимости осадка, должна стать столь малой, чтобы не могло быть никакого взаимодействия этого металла с ЭДТА.

Примером уже давно [48 (7)] применявшегося маскирования путем осаждения является титрование кальция в присутствии магния в сильнощелочном растворе (кривые титрования изображены на рис. 14), при котором образуется осадок Mg(OH)2. На этом примере отчетливо видны слабые стороны маскирования осаждением, а именно, приводящее к заниженным результатам частичное соосаждение определяемого металла, а также адсорбция осадком индикатора, обусловливающая размытый переход окраски последнего. Осадок часто затрудняет распознавание изменения окраски даже и в том случае, когда не происходит адсорбции индикатора.

Другие металлы можно маскировать путем осаждения гидроокисей, например железо (III), титан (IV), цирконий или олово (IV), но опять-таки возникают осложнения, связанные с соосаждением титруемого металла, поскольку гидроокиси почти всех металлов труднорастворимы и склонны к взаимному соосаждению. Более селективным осадителем является F

-hoh, который используют для маскирования кальция и магния [54 (74), 61 (81), 62 (89)] и алюминия [54 (74)]. Железо (III) в известных условиях тоже можно маскировать F’-ионом [61 (109), 62 (23)]. Малые количества алюминия маскируют кремнекислым натрием в щелочном растворе [61 (64)]. Фосфат-ион выделяет титан (IV) даже из его комплексоната, что используют для непрямого определения титана, так как комплексы FeY

и A1Y- в такой реакции не участвуют [54 (42)]. Еще более избирательно действует сульфатщон, которым можно осаждать свинец при титровании В13+-ионов [60 (95)], а также маскировать барий. Очень селективно действует сульфид-ион, но из-за темной окраски образующихся осадков его можно применять только для маскирования следов металлов. При определении жесткости природных вод сульфид-ион прибавляют для удаления обычно присутствующих следов тяжелых металлов (железа, меди) с целью избежать блокирования индикатора (эриохрома черного Т). Для той же цели применяют диэтилдитиокарбамат.

Маскирование путем комплексообразования. Подавляющее большинство методов маскирования основано на образовании растворимых устойчивых комплексов. Маскирующее вещество при этом должно быть избирательным комплексообразующим веществом, таи чтобы определяемый металл М как можно более слабо, а ме-

шающий металл М* как можно более сильно связывались в комплекс и отношение эффективных констант устойчивости КMZβA/КMZАβA таким образом, становилось как можно больше. При добавлении А (вспомогательное комплексообразующее вещество, являющееся маскирующим веществом) должен увеличиваться только коэффициент распределения РА маскируемого металла, но не коэффициент распределения βA определяемого металла, и отношение констант должно возрасти по крайней мере до величины 10 4 —10 5 для того, чтобы ошибка титрования, согласно уравнению (72), была небольшой. При этом следует различать полное и частичное маскирование мешающего металла. При первом KMZ становится настолько малой, что М* вообще не реагирует с титраном, тогда как при частичном маскировании после полного завершения образования комплекса металла М с титрантом последний реагирует также с М* и может оказаться возможным последовательное титрование.

Особенно удобны маскирующие вещества, которые образуют очень устойчивые комплексы с мешающими металлами, так как в этом случае и при малых концентрациях достигаются большие значения β;A в уравнении (23) константы велики, поэтому концентрация А может быть небольшой]. Если комплексы М*А* неустойчивы, необходимы высокие концентрации маскирующих веществ, вследствие чего увеличивается ионная сила раствора, что нельзя считать благоприятным. Но в некоторых случаях и со слабыми комплексообразующйми веществами можно получить хорошие результаты. Например, при маскировании кадмия иодид-ионами, при котором добавляют до 50 г KI на 100 мл раствора, можно титровать малые количества цинка в присутствии почти 3000-кратного количества кадмия. При маскировании тория сульфат-ионами последние также необходимо добавлять в большом количестве [59 (11О), 60 (46)]. Ниже перечислены наиболее важные маскирующие вещества в порядке возрастания их избирательности: вещества, в которых донором электронов является кислород, и фторид-и он; вещества, в которых донорами электронов являются азот и сера; иодид- и цианид-ионы.

Ион гидроксила ОН- чаще всего используют в качестве осадителя; но при маскировании алюминия превращением его в алюминат, которое осуществляют при титровании кальция, образуется растворимый комплекс. Фторид-ион, в общем, тоже является мало селективным осадителем; однако с трех- и четырехзарядными катионами он образует растворимые комплексы, так что F’-ион можно, например, применять для маскирования олова (IV) при определении олова (II) [59 (25)] Почти все карбонаты металлов трудно растворимы, уранил же образует растворимый карбонатный комплекс, поэтому CO3-ион применяют для маскирования UО2+-иона [52 (25)].

Пирофосфат-ионом можно маскировать железо (III) [56 (98), 58 (38)] и небольшие количества алюминия [56 (98)]. Ацетат-ион является слабым комплексообразующим веществом, но он делает возможным титрование галлия, по-видимому, вследствие того, что мешает образованию гидроксокомплексов [61 (78)]. Сульфосалициловую кислоту применяют для маскирования алюминия при определении железа (III) [58 (62)] и для маскирования как алюминия, так и железа (III) (в комбинации с F

— для маскирования тория) при определении лантаноидов [62 (89)]. Алюминий можно замаскировать также тироном [55 (68)]. Ацетилацетон используют для маскирования железа, алюминия, палладия и ура-нил-иона [60 (30)], прежде всего для маскирования алюминия при определении свинца или цинка [63 (14)]. Тартрат-ион применяют в качестве вспомогательного комплексообразующего вещества при титровании свинца в щелочном растворе [52 (24), 52 (29)] или же для удержания магния в растворе при титровании кальция при рН=12 [61(88)]. В холодных растворах тартрат-ион испол ьзуют также для маскирования малых количеств железа и алюминия при определении марганца [60 (77)] и для маскирования вольфрама [59 (3)], а также ниобия, тантала и вольфрама при титровании кобальта [59 (2)]. Фритц с сотр. показали [58 (62)], что повышение избирательности титрований раствором ЭДТА достигается применением цитрат-иона. Триэтаноламин мало избирателен и является слабым комплексообразующим веществом (так как в образовании координационных связей участвует только один атом азота и три ОН-группы); его применяют для маскирования трехзарядных Fe3+, Al3+-, Мn3+-ионов [63(H)] и Сг3+-иона [61 (94)] в щелочной среде. С марганцем при этом образуется (вследствие окисления воздухом) зеленый комплекс триэтаноламин — Mnш, окраска которого настолько интенсивна, что перекрывает окраску индикатора, если присутствуют большие количества марганца.

Источник

Маскировка и ее значение в аналитической химии

Анализ устранения влияния присутствующих в растворе веществ на реакции обнаружения или количественного определения какого-либо элемента. Исследование термодинамической и кинетической маскировки ионов. Описания группы веществ, применяемых для маскировки.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение маскировки и ее значение для аналитической химии

2. Группы веществ, применяемые для маскировки

3. Маскировка железа под тяжелыми металлами

Список используемой литературы

Маскировка ионов является одной из важнейших операций в дробном анализе. Маскировкой называется процесс устранения влияния мешающих ионов, находящихся в сложной смеси, на обнаружение искомых ионов. При маскировке мешающие ионы переводят в соединения или в другие ионы, которые теряют способность реагировать с реактивами на искомые ионы. Существует несколько способов маскировки ионов. Актуальность данного способа заключается в распознавании мешающих ионов, что необходимо для чистоты эксперимента в аналитической химии.

1. Определение маскировки и ее значение для аналитической химии

С целью маскировки мешающие ионы переводят в устойчивые комплексы, изменяют валентность этих ионов при помощи окислителей или восстановителей, изменяют рН среды и т. д.

При этом не происходит образования новой фазы, в чем и состоит основное преимущество маскирования перед разделением, поскольку исключаются операции, связанные с отделением фаз друг от друга.

2 вида маскирования:

Кинетическое маскирование основано на увеличении разницы между скоростями реакции маскируемого и определяемого веществ с одним и тем же реагентом. Например, индуцированная реакция с в присутствии Fe(II) замедляется в присутствии фосфат-ионов.

Влияние кинетики реакции рассматривается далее. Здесь внимание уделяется термодинамике процесса.

Введем некоторые обозначения. В процессе маскирования различают препятствующее определению вещество Y, определяемое вещество X, аналитический реагент R и маскирующий агент L(HL).

с тем чтобы это не отразилось на реакции X с R:

которая должна протекать количественно.

Замаскировать реакцию (1) можно несколькими способами.

1. Сдвинуть равновесие реакции (1) практически полностью влево. Этого можно достигнуть следующими приемами:

а) Введение в систему заблаговременно большого избытка продуктов реакции А или В. Так, реакцию

можно устранить, вводя предварительно большой избыток AsO. Такой прием применяется сравнительно редко.

б) Изменение концентрации водородных ионов раствора. Этот прием эффективен в тех случаях, когда реагент имеет кислотный или основный характер и его взаимодействие с X сопровождается выделением (или поглощением) протонов:

Если реагент вступает в реакцию с Y:

то последнюю можно ограничить увеличением концентрации ионов водорода до такого предела, когда равновесие реакции (4) практически полностью сдвинуто влево, но в то же время реакция (3) идет практически полностью в правую сторону. В качестве маскирующего агента в данном случае выступают ионы водорода при определенной величине их концентрации в растворе. Так, фосфаты многих металлов нерастворимы в воде. Из нейтральных растворов осаждаются совместно, например, фосфаты железа и меди. Выделение осадка Cu₃(P0₄)₂ можно предотвратить, создав в растворе посредством ацетатного буфера рН 4—5. Таким способом можно отделить железо от меди и ряда других двухзарядных ионов металлов.

2. Сдвинуть равновесие реакции (2) путем уменьшения концентрации Y под влиянием введенного маскирующего агента (Ox, Red, HL, L).

Маскирующий агент понижает концентрацию Y в растворе; степень этого понижения должна быть такова, чтобы предотвратить взаимодействие Y с реагентом R при доступной вследствие маскирования концентрации Y. В общем случае выгодно, чтобы равновесие реакции между Y и маскирующим агентом было как можно больше сдвинуто в сторону образования соответствующего продукта реакции.

Маскирующий агент может реагировать также с определяемым катионом X и снижать его концентрацию в растворе. Тем не менее концентрация X в растворе после маскирования должна быть достаточна для того, чтобы реализовать взаимодействие X с R и достичь желаемого эффекта аналитической реакции.

Здесь возможны следующие варианты.

Восстановление Y до более низкой степени окисления можно представить уравнением

В качестве восстановителей применяют тиосульфат натрия, хлорид гидроксиламина, гидразин, аскорбиновую кислоту, хлорид олова. Метод пригоден для маскирования As(V), Fe(III), Cr(VI), Ce(IV), V(V), Cu(II) и др. Так, при фотометрическом определении кобальта в виде тиоцианатного комплекса катионы железа можно восстановить до степени окисления 2+ хлоридом олова (II) и устранить, таким образом, его мешающее влияние на определение кобальта.

Можно также окислить Y до более высокой степени окисления в соответствии со схемой

Окислителями могут быть КМп0₄, К₂Сг₂0₇ и др. Их применяют для маскирования Sb (III), Cr (III), анионов C₂O₄, и др.

б) Связывание мешающего определению элемента Y в растворимое комплексное соединение с лигандом L.

В третью группу входят катионы, содержащие во внешней оболочке 18 или 18+2 электронов. К 18-электронным катионам относятся катионы цинка, кадмия, ртути, галлия, индия, таллия, германия, олова, мышьяка и сурьмы в высшей степени окисления. У катионов T1(I), Sn(II), Pb(II), As(III), Sb(III) и Bi(III) во внешней электронной оболочке находятся 18+2 электронов.

Для этой группы катионов характерны иные зависимости. В комплексах преобладает ковалентная связь, осуществляемая парой электронов, которые находятся в совместном владении катиона-комплексообразователя и лиганда. Во многих случаях изменение устойчивости комплексов катионов одной группы периодической системы хорошо коррелирует со способностью этих катионов к образованию ковалентной связи. По К.Б. Яцимирскому, эту способность можно количественно оценить величиной ковалентной характеристики, представляющей разность между энергией ионизации атома в вакууме и теплотой гидратации образующегося иона.

Наиболее отчетливо такая корреляция наблюдается для цинка, кадмия и ртути; величина ковалентной характеристики в этом ряду возрастает, в соответствии с чем увеличивается и устойчивость образуемых ими комплексов. Поэтому ионы ртути маскируются многими лигандами значительно сильнее, чем ионы кадмия, а последние лучше, чем ионы цинка. Такая зависимость наблюдается, например, при маскировании названных катионов посредством ЭДТА, нитрилотриуксусной кислоты и других родственных комплексонов, многих серосодержащих лигандов, например, с помощью унитиола, 2,3-димеркаптопропанола, цистеина и др. Тем не менее в рассматриваемой группе катионов наблюдаются нередко и другие зависимости, когда ионная связь преобладает и большее значение, чем ковалентная характеристика, приобретают размеры и заряды частиц.

Существенную роль в маскировании играет способность различных анионов образовывать комплексы неодинаковой устойчивости. Так, ионы фтора образуют с катионами первой группы (2- и 8-электронные катионы) более прочные комплексы, чем другие галогенид-ионы, что находит объяснение в жесткости электронных оболочек и в размерах галогенид-ионов. Сила взаимодействия катионов с малым анионом фтора велика по сравнению с анионами хлора, брома и иода. Поэтому ионы фтора являются хорошими лигандами для маскирования бериллия, алюминия, скандия, иттрия, лантана, титана, циркония, в то время как другие галогениды не проявляют заметного маскирующего действия по отношению к названным элементам. Однако в группе катионов с 18 электронами нередки обратные зависимости. Так, способность ионов иода к образованию ковалентной связи выражена значительно сильнее, чем у ионов брома, хлора и фтора, из-за больших размеров этого аниона и сравнительно большой тенденции к отщеплению электрона. Поэтому ртуть лучше всего маскируется иодид-ионами, действие хлорид- и бромид-ионов выражено значительно слабее, а фторид-ион не проявляет склонности к маскированию. Аналогичные явления характерны для катионов кадмия, висмута и некоторых других: из всех галогенидов наиболее сильное маскирующее действие проявляют ионы иода.

Жесткие и мягкие основания содержат частицы, образующие комплексы с кислотами и выступающие нередко в качестве маскирующих лигандов. Существенно, что среди жестких оснований находятся лиганды с донорными атомами кислорода и азота, а в класс мягких оснований попадают лиганды с донорньгми атомами серы, фосфора и мышьяка. По Пирсону, для комплексов жестких кислот с основаниями, содержащими донорные атомы различных элементов, оказывается справедливым следующий ряд стабильности:

Для комплексов же мягких кислот наблюдаются обратные соотношения:

маскировка термодинамический кинетический ион

Мягкость оснований возрастает в ряду I» > Вг» > СГ» > S₂0₃«

Из рассмотренных соотношений можно вывести простое правило, позволяющее качественно оценить стабильность кислотно-основных комплексов. Это правило, сформулированное Пирсоном в результате обобщения большого экспериментального материала, состоит в следующем. Жесткие кислоты предпочтительно связываются с жесткими основаниями, а мягкие кислоты предпочтительно связываются с мягкими основаниями.

Принцип ЖМКО имеет ограниченное применение. Он не дает количественной интерпретации реакций маскирования и не учитывает многих других факторов, определяющих устойчивость комплексных соединений в растворах. Среди таких факторов важную роль играет способность лиганда образовывать замкнутые группировки атомов (хелатные соединения). Комплексы металлов с лигандами, образующими замкнутые пяти- или шести членные циклы, всегда устойчивее, чем комплексы с аналогичными монодентатными лигандами. Например, аммиакаты металлов менее устойчивы, чем комплексы этих же металлов с этилендиамином, несмотря на то, что координированные частицы содержат одинаковое число атомов азота, присоединенных к металлу. Имеет значение и количество циклов: возрастание числа циклов приводит к увеличению устойчивости. Так, три-этилентетрааминные комплексы меди с тремя замкнутыми циклами устойчивее диэтилентриаминного комплекса с двумя циклами, а последний комплекс устойчивее этилендиаминного комплекса, в котором есть только одна замкнутая группировка атомов.

Таким образом, вполне надежные прогнозы маскирования возможны только с привлечением количественных методов расчета, основанных на использовании соответствующих констант.

Количественный расчет прогнозирования маскирующего действия представляет в общем случае трудную задачу. Для этого необходимо иметь информацию о константах устойчивости комплексов, образованных при взаимодействии маскирующего агента L с маскируемым ионом Y; маскирующего агента L с определяемым ионом X; реагента R с определяемым ионом X; реагента R с маскируемым ионом Y. Нередко следует также учитывать возможное взаимодействие L с R.

Существует, кроме того, много второстепенных процессов и факторов, усложняющих расчет, но которые тем не менее необходимо принимать во внимание. К их числу относятся следующие:

а) ступенчатая диссоциация или ступенчатое образование комплексов в растворе. Необходимо располагать сведениями о соответствующих константах устойчивости;

б) побочные гидролитические процессы, наиболее ярко выраженные при высоких значениях рН, когда речь идет о высоко зарядных ионах металлов типа ниобия, тантала и др.;

в) образование сложных по составу и строению полимерных частиц, особенно в растворах с большой концентрацией реагирующих или посторонних веществ;

г) образование разно метальных или разнолигандных комплексов. Информация о константах устойчивости таких комплексов до сих пор очень скудная, хотя роль этих соединений в аналитических определениях весьма значительна;

д) влияние ионной силы анализируемого раствора на величины констант устойчивости комплексов. Реальные аналитические определения почти всегда проводят в растворах, содержащих много посторонних сильных электролитов, создающих большую ионную силу.

Маскирование и условные константы устойчивости комплексов

Для оценки эффективности маскирования пользуются индексом маскирования.

Это логарифм отношения общей концентрации мешающего вещества к его концентрации, оставшейся не связанной. Индекс маскирования можно рассчитать, зная условные константы равновесия соответствующих маскирующих реакций.

Основным способом маскировки мешающих ионов, который применяется в аналитической химии и в химико-токсикологическом анализе, является комплексообразование. Пользуясь этим способом, для маскировки подбирают такой реактив, который с мешающими ионами образует бесцветные прочные комплексные ионы, не способные реагировать с реактивами на искомые ионы. Использование комплексообразования для маскировки ионов можно показать на нескольких примерах.

Демаскировка ионов. Демаскировкой называют процесс освобождения ранее замаскированных ионов от маскирующих реактивов. В результате демаскировки ранее замаскированные ионы восстанавливают способность вступать в реакции с соответствующими реактивами. Демаскировка в основном осуществляется разложением комплексных ионов, которые ранее образовались в процессе маскировки.

Процесс демаскировки можно показать на примере разложения следующих комплексных ионов:

1. Ион меди Cu 2+ в водных растворах существует в форме аквокомплексов [Сu(H₂O)_m], при взаимодействии с аммиаком обретает растворимый комплекс [Cu(NH₃)₄] ярко сине-голубого цвета:

Ион Ва 2+ можно осадить, прибавляя раствор, содержащий сульфат-ионы [SO₄ 2- ], в форме малорастворимого белого осадка сульфата Ва:

Белый осадок карбоната Са 2+ растворяется при действии кислот, при этом выделяется диоксид углерода:

2. Если к раствору какой-либо соли аммония прибавить щелочь, то выделяется газообразный аммиак. Его можно легко определить по запаху или по посинению влажной красной лакмусовой бумаги:

Сульфиды при действии кислот выделяют газообразный сероводород:

Форма кристалла хорошо видна при рассмотрении под микроскопом.

Эта реакция используется для открытия катиона Nа +

4. Окрашивание пламени газовой горелки соединениями металлов используются для открытия катионов металлов, дающих излучение в видимой области спектра. Окрашивание пламени в тот или иной цвет зависит от природы металла.

5. Иногда проводят аналитические реакции, продукты которых обладают свойствами люминесценции в растворах. Так при взаимодействии катиона [Li + ] c уранилацетатом цинка наблюдается зелёное свечение раствора, а с уранилацетатом натрия в уксусно-кислой среде даёт жёлто-зелёную люминесценцию.

3. Маскировка железа под тяжелыми металлами

Железо (III) мешает определению никеля (II) при осаждении диметилглиоксимом, так как катион Fe 3+ в интервале pH 5-10, характерном для протекания реакции, образует темно-коричневый гидроксид Fe₂O₃·nH₂O.

1. Если в раствор ввести винную кислоту, образующую с железом (III) мало диссоциирующий растворимый комплекс, то оно не будет осаждаться и мешать определению никеля.

Маскировка иона железа(III) фторид-ионом при обнаружении иона кобальта(II).

Способность ионов железа (III) образовывать прочные комплексы с фторид-ионами используют в анализе для маскировки железа (III), при обнаружении и фотометрическом определении некоторых ионов, например кобальта, никеля (см. опыт 36, 38, 125)

Хлорид железа(III), 1%-ный раствор, 0,1 н. по хлористоводородной кислоте.

Хлорид кобальта(II), 1%-ный раствор-. Роданид аммония, 10%-ный раствор.

Фторид аммония, 20%-ный раствор. Ацетон.

Хлористоводородная кислота, концентрироваиная.

Выполнение опыта. В цилиндр поместить 1 мл раствора хлорида железа, 5 мл раствора хлорида кобальта, 20 мл воды, 5 мл хлористоводородной кислоты и 250 мл ацетона. На лекции добавить 50 мл раствора роданида аммония. Наблюдается смешанная темно-бурая окраска комплексов железа и кобальта. Разделить смесь на две части. К первой части добавить 50 мл раствора фторида аммония. Появляется голубая окраска комплекса роданида кобальта.

4. Успех маскирования, основанного на образовании комплексных соединений, зависит от правильного выбора соответствующего лиганда.

Список использованной литературы

4. Слесарев В. И. Основы химии живого: Учебник для вузов.- 2-е изд., испр. и доп.- СПб: Химиздат, 2001.-784 с.: ил.

5. Соколовская Е.М. Общая химия. Под ред. Е.М. Соколовской, Г.Д. Вовченко, Л.С. Гузея. М., Изд-во Моск. ун-та, 1980г. 726с., с ил.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Сущность и предмет аналитической химии как науки. Задачи и методы качественного и количественного анализа химических веществ. Примеры качественных реакций на катионы. Характеристика явлений, сопровождающих реакции мокрым (в растворах) и сухим путями.

презентация [1,0 M], добавлен 27.04.2013

Теоретическая основа аналитической химии. Спектральные методы анализа. Взаимосвязь аналитической химии с науками и отраслями промышленности. Значение аналитической химии. Применение точных методов химического анализа. Комплексные соединения металлов.

реферат [14,9 K], добавлен 24.07.2008

презентация [359,9 K], добавлен 15.04.2014

Метод дробного и систематического анализа структуры химических веществ. Аналитическая классификация катионов. Характеристика, общие и частные реакции катионов II аналитической группы (Ag+, Pb2+, Hg22+). Техника работы с ртутью, кислотами и щелочами.

курсовая работа [36,4 K], добавлен 17.06.2011

Химическая кинетика как раздел химии, изучающий скорость химической реакции. Факторов влияющие на скорость химической реакции: природа реагирующих веществ, температура, концентрация реагирующих веществ, катализатор, площадь соприкосновения веществ.

презентация [2,2 M], добавлен 23.02.2015

Понятие рефракции как меры электронной поляризуемости атомов, молекул, ионов. Оценка показателя преломления для идентификации органических соединений, минералов и лекарственных веществ, их химических параметров, количественного и структурного анализа.

курсовая работа [564,9 K], добавлен 05.06.2011

Специфика аналитической химии сточных вод, подготовительные работы при анализе. Методы концентрирования: адсорбция, выпаривание, вымораживание, выделение летучих веществ испарением. Основные проблемы и направления развития аналитической химии сточных вод.

реферат [171,6 K], добавлен 08.12.2012

Источник