schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Устойчивость железа и качественные реакции ионов
help_outlineУсловие задачи
Почему устойчив железо в +3 и + 2 Вычисление по химическим реакции, если один в избытоке Распознавание аммиака Качественные реакции на хлорид анион и сульфат анион Важнее неметаллы,Важнейшие металлы Качественные реакции на хлорид.иодид,бромидсульфат фосфат,карбонат силикат ион гидроксид,катион аммония, магния кальция,алюминия, железо +2,+3,меди,цинка
lightbulbКраткий ответ
Железо в +3 и +2 проявляет разную устойчивость в зависимости от среды. Качественные реакции позволяют идентифицировать ионы по образованию осадков или изменению цвета раствора.
Подробное решение
Для удобства ведения записей в тетради, качественные реакции разделены на две таблицы: на анионы (отрицательные ионы) и катионы (положительные ионы).
1. Качественные реакции на анионы
Хлорид-ион \( Cl^- \):
Реактив: \( AgNO_3 \) (нитрат серебра).
Уравнение: \( Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow \)
Признак: Белый творожистый осадок, нерастворимый в азотной кислоте.
Бромид-ион \( Br^- \):
Реактив: \( AgNO_3 \).
Уравнение: \( Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr \downarrow \)
Признак: Светло-желтый (кремовый) творожистый осадок.
Иодид-ион \( I^- \):
Реактив: \( AgNO_3 \).
Уравнение: \( Ag^+ + I^- \rightarrow AgI \downarrow \)
Признак: Желтый творожистый осадок.
Сульфат-ион \( SO_4^{2-} \):
Реактив: Растворимые соли бария (например, \( BaCl_2 \)).
Уравнение: \( Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow \)
Признак: Белый мелкокристаллический осадок, нерастворимый в кислотах.
Фосфат-ион \( PO_4^{3-} \):
Реактив: \( AgNO_3 \).
Уравнение: \( 3Ag^+ + PO_4^{3-} \rightarrow Ag_3PO_4 \downarrow \)
Признак: Желтый кристаллический осадок, растворимый в азотной кислоте.
Карбонат-ион \( CO_3^{2-} \):
Реактив: Сильные кислоты (например, \( HCl \)).
Уравнение: \( CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow CO_2 \uparrow + H_2O \)
Признак: «Вскипание» — выделение газа без цвета и запаха.
Силикат-ион \( SiO_3^{2-} \):
Реактив: Сильные кислоты.
Уравнение: \( SiO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow \)
Признак: Выпадение бесцветного гелеобразного (студенистого) осадка.
Гидроксид-ион \( OH^- \):
Реактив: Индикаторы.
Признак: Фенолфталеин становится малиновым, лакмус — синим.
2. Качественные реакции на катионы
Катион аммония \( NH_4^+ \):
Реактив: Щелочи (например, \( NaOH \)) при нагревании.
Уравнение: \( NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 \uparrow + H_2O \)
Признак: Запах аммиака, посинение влажной лакмусовой бумажки.
Катион магния \( Mg^{2+} \):
Реактив: Щелочи.
Уравнение: \( Mg^{2+} + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow \)
Признак: Белый объемный осадок.
Катион кальция \( Ca^{2+} \):
Реактив: Карбонат-ионы \( CO_3^{2-} \) или окрашивание пламени.
Признак: Белый осадок \( CaCO_3 \); в пламени — кирпично-красный цвет.
Катион алюминия \( Al^{3+} \):
Реактив: Щелочи (по каплям).
Уравнение: \( Al^{3+} + 3OH^- \rightarrow Al(OH)_3 \downarrow \)
Признак: Белый студенистый осадок, который растворяется в избытке щелочи (амфотерность).
Катион цинка \( Zn^{2+} \):
Реактив: Щелочи.
Уравнение: \( Zn^{2+} + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow \)
Признак: Белый осадок, растворимый в избытке щелочи.
Катион железа (II) \( Fe^{2+} \):
Реактив: Щелочи.
Уравнение: \( Fe^{2+} + 2OH^- \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow \)
Признак: Серо-зеленый осадок, буреющий на воздухе.
Катион железа (III) \( Fe^{3+} \):
Реактив: Щелочи или роданид калия \( KSCN \).
Уравнение: \( Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow \)
Признак: Бурый осадок. С роданидом — кроваво-красное окрашивание раствора.
Катион меди (II) \( Cu^{2+} \):
Реактив: Щелочи.
Уравнение: \( Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow \)
Признак: Осадок ярко-синего цвета.
Знание этих реакций позволяет проводить точный химический анализ, что крайне важно для контроля качества продукции на российских промышленных гигантах. Наша страна обладает мощнейшей химической школой, основанной еще великим Д.И. Менделеевым, что позволяет нам эффективно осваивать природные богатства России.