Минералы и смеси солей
Пламя и осадки
Окраска пламени — первый шаг анализа. Натрий окрашивает пламя в интенсивный жёлтый цвет даже при следовых примесях и маскирует остальные; фиолетовое пламя калия видно через синее кобальтовое стекло, поглощающее жёлтый свет.
| Металл | Пламя |
|---|---|
| Li | малиновое |
| Na | жёлтое |
| K | фиолетовое (через синее стекло) |
| Ca | кирпично-красное |
| Sr | карминово-красное |
| Ba | жёлто-зелёное |
Осадки: \(\ce{BaSO4}\) (белый, нерастворим в кислотах), \(\ce{CaC2O4}\) (белый, растворим в HCl, нерастворим в уксусной кислоте), \(\ce{BaCrO4}\) (жёлтый, в уксуснокислой среде), \(\ce{KClO4}\) и \(\ce{K2[PtCl6]}\) (малорастворимые соли калия), \(\ce{Na[Sb(OH)6]}\) (натрий — одна из немногих реакций осаждения).
boltСинее стекло
Если пламя жёлтое, посмотрите через кобальтовое стекло: фиолетовый оттенок выдаст калий. Натрий в пробе почти всегда есть (с пальцев, со стекла), поэтому жёлтое пламя само по себе мало о чём говорит.
scienceКачественные реакции
- \(\ce{Ca^2+ + C2O4^2- -> CaC2O4 v}\).
- \(\ce{Ba^2+ + CrO4^2- -> BaCrO4 v}\) — жёлтый.
- \(\ce{K+ + ClO4- -> KClO4 v}\).
- \(\ce{Na+ + [Sb(OH)6]- -> Na[Sb(OH)6] v}\).
Смеси хлоридов и карбонатов
Метод двух масс: одна масса — смеси, другая — осадка (или потери при прокаливании). Каждая даёт линейное уравнение.
edit_noteСмесь хлоридов натрия и калия
Масса осадка \(\ce{AgCl}\) даёт сумму количеств: \(x + y = m(\ce{AgCl})/143{,}32\). Масса смеси: \(58{,}44x + 74{,}55y = m\).
edit_noteСмесь карбонатов кальция и магния
Потеря массы при прокаливании — это \(\ce{CO2}\): \(x + y = \Delta m/44{,}01\). Масса смеси: \(100{,}09x + 84{,}31y = m\). Доломит \(\ce{CaMg(CO3)2}\) даёт \(x = y\).
boltПроверка на разумность
Решение должно давать положительные количества обоих компонентов. Если одно отрицательно — перепроверьте массы или предположение о составе (может быть, в смеси третье вещество или примесь, не разлагающаяся при прокаливании).
Кристаллогидраты и минералы
Многие соли щелочных и щёлочноземельных металлов — кристаллогидраты: \(\ce{CaCl2*6H2O}\), \(\ce{MgSO4*7H2O}\), \(\ce{BaCl2*2H2O}\), \(\ce{Na2B4O7*10H2O}\), карналлит \(\ce{KCl*MgCl2*6H2O}\). Воду находят по потере массы; осторожно — хлориды магния и кальция при прокаливании гидролизуются (урок 69), и остаётся оксид.
scienceПрокаливание кристаллогидратов
- \(\ce{BaCl2*2H2O ->[t] BaCl2 + 2H2O}\) — чисто (барий не гидролизуется).
- \(\ce{MgSO4*7H2O ->[t] MgSO4 + 7H2O}\).
- \(\ce{MgCl2*6H2O ->[t] MgO + 2HCl + 5H2O}\) — гидролиз.
- \(\ce{CaSO4*2H2O ->[t] CaSO4 + 2H2O}\).
boltКогда вода уходит «с добавкой»
Если при прокаливании хлорида масса уменьшилась больше, чем на кристаллизационную воду, значит, ушёл и HCl (гидролиз). Проверьте: остаток растворяется в воде (хлорид) или только в кислоте (оксид)?
auto_awesomeМёртвое море
В рассолах Мёртвого моря (34 % солей) — хлориды магния, натрия, кальция, калия. Из них добывают калийные удобрения и бром. Карналлит кристаллизуется при испарении рассола — так образовались калийные месторождения в древних высохших морях.
push_pinГлавное
Пламя подсказывает металл (Na — жёлтое, маскирует остальные; K — фиолетовое, видно через синее стекло; Ca — кирпичное, Sr — красное, Ba — зелёное). Количественно: для смеси хлоридов — масса AgCl (сумма количеств) + масса смеси; для карбонатов — потеря массы при прокаливании (\(\ce{CO2}\)) + масса смеси; для кристаллогидратов — ступени потери воды. Две независимые массы — два уравнения — два неизвестных.
Закрепите теорию: 9 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.