Přehled užitečných informací z chemie (kompilace: Martin Slavík, TUL 2005)

Transkript

1 Tabulka 1 Přehled užitečných informací z chemie (kompilace: Martin Slavík, TUL 2005) Zabarvení iontů ve vodném roztoku Prvek Ion Zabarvení Fe II [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ světle zelené Fe III [Fe(H 2 O) 5 OH] 2+ rezavě hnědé Cu II [Cu(H 2 O) 6 ] 2+ modré Cr III (HCl) [Cr(H 2 O) 5 Cl] 2+ zelené Cr VI (OH ) CrO 4 žluté oranžové Cr VI (H + ) Cr 2 O 7 Co II [Co(H 2 O) 6 ] 2+ růžové Ni II [Ni(H 2 O) 6 ] 2+ zelené Mn II [Mn(H 2 O) 6 ] 2+ světle růžové Mn VII MnO 4 fialové Tabulka 2 Zabarvení boraxových perliček Prvek Zabarvení v plameni oxidačním redukčním Cu modrozelené červenohnědé Co modré modré Mn fialové bezbarvé Ni hnědé šedé Fe hnědé zelené Cr zelenožluté zelené Tabulka 4 Zabarvení plamene Barva Prvek žlutá Na zelená Ba, Cu, H 3 BO 3 fialová K oranžová až cihlová Ca červená Sr karmínově červená Li modré As (+ česnekový zápach) Tabulka 3 Amfoterní hydroxidy Hydroxid ph srážení ph rozpouštění Pb(OH) 2 7,2 13 Sn(OH) 2 1, Al(OH) 3 3,8 10,5 13 Cr(OH) 3 5, Zn(OH) 2 6,8 13,5 Mn(OH) 2 8,3 14 Tabulka 5 Amminkomplexy Prvek Komplexní ion Zabarvení Ag(I) [Ag(NH 3 ) 2 ] + bezbarvý Cu(II) [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ sytě modrý Cd(II) [Cd(NH 3 ) 4 ] 2+ bezbarvý Zn(II) [Zn(NH 3 ) 4 ] 2+ bezbarvý Co(II) [Co(NH 3 ) 6 ] 2+ žlutohnědý Ni(II) [Ni(NH 3 ) 2 ] 2+ modrofialový Tabulka 6 Sulfanový postup dělení kationtů Třída Kationty Činidlo Nerozpustné produkty I Ag +, Pb 2+ 2+, Hg 2 zředěná HCl chloridy II Cu 2+, Bi 3+, Cd 2+, (Pb 2+ ), Hg 2+, As 3+, 5+, H 2 S v kyselém prostředí sulfidy Sb 3+, 5+, Sn 2+, 4+ III Al 3+, Zn 2+, Cr 3+, Mn 2+, Fe 2+, 3+, Co 2+, Ni 2+ H 2 S v amoniakálním pufru sulfidy a hydroxidy IV Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, (Mg 2+ ) (NH 4 ) 2 CO 3 v amoniakálním pufru uhličitany V Mg 2+, Na +, K + +, NH 4 Převzato z: Kol.: Analytická chemie 1 pro SPŠ technická chemie, SNTL, Praha 1987.

2 Tabulka 7 Reakce se zředěnou kyselinou sírovou Uniká plyn Zabarvení Zápach Anionty Z a ch l a d u CO 2 bezbarvý bez zápachu CO 3 SO 2 bezbarvý ostrý, čpavý SO 3 SO 2 +koloidní S bezbarvý ostrý, čpavý S 2 O 3 HCN bezbarvý hořkomandlový CN H 2 S bezbarvý shnilá vejce S NO 2 hnědý dráždivý NO 2 Z a t e p l a HCl bezbarvý ostrý, dráždivý, Cl HBr bezbarvý na vzduchu dýmá Br I 2 fialový dráždivý I CH 3 COOH bezbarvý vinný CH 3 COO NO 2 hnědý dráždivý NO 3, NO 2 Změna barvy roztoku CrO 4 (žlutá) Cr 2 O 7 (oranž) CrO 3 (červená) CrO 4 Tabulka 8 Skupinové reakce aniontů Anion Barnatá sůl Stříbrná sůl Redukce Redukce Oxidace Zabarvení Poznámka Zabarvení Poznámka MnO 4 I 2 I I SO 4 bílá bílá jen z konc. roztoků SO 3 bílá bílá zahřátím šedne (Ag) + + S 2 O 3 bílá vzniká až bílá černá Ag 2 S 2 O 3 Ag 2 S + + po chvíli rozkládá se CrO 4 žlutá červená + Cr 2 O 7 žlutá BaCrO 4 červená sraženina Ag 2 CrO PO 4 bílá BaHPO 4 žlutá CO 3 bílá nažloutlá stáním hnědne (Ag 2 O) ( F ) bílá nevzniká II Cl bílá na světle šedne (+) Br nažloutlá na světle šedne + I žlutá + CN bílá + + SCN bílá + (+) ClO bílá sraženina AgCl + S černá + + III NO 2 (bílá) jen z konc. roztoků + + NO 3 ClO 3 + ClO 4 Tabulka 9 Rozpustnost barnatých solí Barnaté sole H 2 O CH 3 COOH HCl HNO 3 SO 4 nerozp. nerozp. nerozp. nerozp. SO 3, S 2 O 3, CrO 4, F nerozp. nerozp. + + CO 3, BO 3 2, PO 4 nerozp Převzato z: Kol.: Analytická chemie 1 pro SPŠ technická chemie, SNTL, Praha 1987.

3 Tabulka 10 Přehled vážkových stanovení kationtů Stanovovaná složka Vysrážený produkt Teplota sušení / žíhání [ C ] Vážitelný produkt Gravim. faktor Ag + AgCl 130 AgCl 0,752 6 Al 3+ Al(OH) Al 2 O 3 0,529 1 Fe 3+ Fe(OH) Fe 2 O 3 0,699 4 Ba 2+ BaSO BaSO 4 0,588 5 Mg 2+ MgNH 4 PO 4 6H 2 O Mg 2 P 2 O 7 0,218 5 Ca 2+ Ca(COO) 2 H 2 O 105 Ca(COO) 2 H 2 O 0,274 3 Tabulka 11 Přehled vážkových stanovení aniontů Stanovovaná složka Vysrážený produkt Teplota sušení / žíhání [ C ] Vážitelný produkt Gravim. faktor Br AgBr 130 AgBr 0,425 5 Cl AgCl 130 AgCl 0,247 4 CN AgCN 100 AgCN 0,194 3 F CaF CaF 2 0,486 7 I AgI 130 AgI 0, PO 4 MgNH 4 PO 4 6H 2 O Mg 2 P 2 O 7 0,853 4 S BaSO BaSO 4 0,137 3 SO 4 BaSO BaSO 4 0,411 5 Převzato z: Kol.: Analytická chemie 1 pro SPŠ technická chemie, SNTL, Praha Neušlechtilé (elektropozitivní) kovy Ušlechtilé (elektronegativní) kovy Zvyšuje se schopnost oxidace elementárních kovů do kladných oxidačních čísel Li Rb K Cs Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Ti Zn Cr Fe Cd In Tl Co Ni Sn Pb H 2 Bi Cu Os Ru Ag Hg Pt Au Kov stojící vlevo je schopen kov (v kladném oxidačním stavu) stojící vpravo zredukovat a sám se oxiduje Kov (v kladném oxidačním stavu) stojícíí vpravo je schopen kov stojící vlevo zoxidovat a sám se redukuje ANO Zn + CuSO 4 Cu + ZnSO 4 ANO Mg + ZnSO 4 Zn + MgSO 4 NE Cu + ZnSO 4 // Zn + CuSO 4 NE Zn + MgSO 4 // Mg + ZnSO 4 Li Rb K Cs Ba Sr Ca Na Mg Be Al Mn Ti Zn Cr Fe Cd In Tl Co Ni Sn Pb H 2 Bi Cu Os Ru Ag Hg Pt Au Kov stojící vlevo před vodíkem je schopen vodík (v kladném oxidačním stavu) zredukovat (např. z kyselin) a sám se oxiduje. Kovy stojící velmi daleko před vodíkem ho zredukují i z vody ANO Zn + 2HCl H 2 + ZnCl 2 ANO CuO + H 2 Cu + H 2 O ANO 2Na + 2H 2 O H 2 + 2NaOH ANO 3Cu + 8HNO 3 NO + 3Cu(NO 3 ) 2 + 4H 2 O NE 2Al + 6HNO 3 // 3H 2 + 2Al(NO 3 ) 3 NE Cu + 2 HCl // H 2 + CuCl 2 NE MgO + H 2 // Mg + H 2 O Kov (v kladném oxidačním stavu) stojící vpravo za vodíkem je schopen vodík zoxidovat a sám se redukuje reakce probíhá, ale není proti smyslu Beketovovy řady, neboť měď neredukuje vodík (!), ale dusík reakce neprobíhá, ale není proti smyslu Beketovovy řady, [hliník je pokryt vrstvičkou oxidu hlinitého (tzv. pasivace)] Převzato a upraveno z:

4 Převzato z: Klikorka, J. a kol.: Obecná a anorganická chemie, SNTL Praha, 1986.

5 Převzato z: Klikorka, J. a kol.: Obecná a anorganická chemie, SNTL Praha, 1986.

6 Standardní elektrodové potenciály některých redoxních dějů Systém Li+1 / Li Rb+1 / Rb K+1 / K Cs+1 / Cs Ba+2 / Ba Sr+2 / Sr Ca+2 / Ca Na+1 / Na Mg+2 / Mg Ce+3 / Ce Be+2 / Be Al+3 / Al Ti+3 / Ti Mn+2 / Mn Cr+2 / Cr H3BO3 /B Zn+2 / Zn Cr+3 / Cr Se 2 / Se SO3 2 / S H3PO3 / P S 2 / S Fe+2 / Fe Cd+2 / Cd Tl+1 / Tl Co+2 / Co Ni+2 / Ni In+1 / In Sn+2 / Sn Pb+2 / Pb Fe+3 / Fe H+ / H2(g) Bi+3 / Bi Cu+2 / Cu Cu+1 / Cu OH 1 / O2 I 1 / I2 Hg2+2/ Hg Ag+1 / Ag Hg+2/ Hg PdO / Pd Br 1 / Br2 Pt+2 / Pt NO3 1 / N2 Cl 1 / Cl2 Au+3 / Au H2O2 / H2O H4XeO6 / Xe F 1 / F2 Poloreakce Li+1 + e > Li Rb+1 + e > Rb K+1 + e > K Cs+1 + e > Cs Ba+2 + 2e > Ba Sr+2 + 2e > Sr Ca+2 + 2e > Ca Na+1 + e > Na Mg+2 + 2e > Mg Ce+3 + 3e > Ce Be+2 + 2e > Be Al+3 + 3e > Al Ti+3 + 3e > Ti Mn+2 + 2e > Mn Cr+2 + 2e > Cr H3BO3 + 3H+1 + 3e > B + 3H2O Zn+2 + 2e > Zn Cr+3 + 3e > Cr Se + 2e > Se 2 SO H+ + 4e > S + 3 H2O H3PO3 + 3H+ + 3e > P + 3 H2O S + 2e > S 2 Fe+2 + 2e > Fe Cd+2 + 2e > Cd Tl+1 + e > Tl Co+2 + 2e > Co Ni+2 + 2e > Ni In+1 + e > In Sn+2 + 2e > Sn Pb+2 + 2e > Pb Fe+3 + 3e > Fe 2H+1 + 2e > H2 Bi+3 + 3e > Bi Cu+2 + 2e > Cu Cu+1 + e > Cu O2 + 2e > 2 OH 1 I2 + 2e > 2 I 1 Hg e > 2Hg Ag+1 + e > Ag Hg+2 + 2e > Hg PdO + 2H+1 + 2e > Pd + H2O Br2 + 2e > 2 Br 1 Pt+2 + 2e > Pt NO H+ + 5e > N2 + 3 H2O Cl2 + 2e > 2 Cl 1 Au+3 + 3e > Au H2O2 + 2H+ + 2e > 2 H2O H4XeO6 + 8H+ + 8e > Xe + 6 H2O F2 + 2e > 2 F 1 Potenciál [V] 3,04 2,98 2,93 2,92 2,92 2,89 2,84 2,71 2,36 2,34 1,97 1,68 1,21 1,18 0,90 0,89 0,76 0,74 0,67 0,66 0,50 0,48 0,44 0,40 0,34 0,28 0,23 0,20 0,14 0,13 0,04 +0,00 +0,32 +0,34 +0,52 +0,54 +0,54 +0,79 +0,80 +0,85 +0,92 +1,09 +1,19 +1,25 +1,36 +1,42 +1,77 +2,18 +2,87 Převzato a upraveno z:

7 VSEPR Valence Shell Electron Pair Repulsion Převzato z: Klikorka, J. a kol.: Obecná a anorganická chemie, SNTL Praha, 1986.

8 Zjednodušený přehled jednotlivých acidobazických indikátorů Stupnice ph Přechod Methyloranž 3,1 4,4 Methylčerveň 4,4 6,2 Kongočerveň 3,0 5,2 Fenolftalein 8,2 9,8 Bromthymolová modř 6,0 7,6 Stupnice ph Přechod Kresolová červeň 0,2 1,8 7,0 8,8 Malachitová zeleň 0,1 1,8 Krystalová violeť 0,0 2,0 Thymolová modř 1,2 2,8 8,0 9,6 Stupnice ph Přechod Bromfenolová modř 3,0 4,6 Bromkresolová zeleň 3,8 5,4 Fenolová červeň 6,4 8,2 Thymolftalein 9,3 10,5 Stupnice ph Přechod Methyloranž Malachitová zeleň Methylčerveň Thymolová modř v kyselé oblasti Kongočerveň Bromthymolová modř Fenolftalein Kresolová červeň Převzato a upraveno z:

9 Titrační křivky Titrace silné zásady silnou kyselinou (lze použít všechny uvedené indikátory) Titrace silné kyseliny silnou zásadou (lze použít všechny uvedené indikátory) methyloranž methylčerveň bromthymolová modř fenolftalein Titrace slabé zásady silnou kyselinou (vhodné methyloranž a methylčerveň) methyloranž methylčerveň bromthymolová modř fenolftalein Titrace slabé kyseliny silnou zásadou (vhodný fenolftalein) methyloranž methylčerveň bromthymolová modř fenolftalein methyloranž methylčerveň bromthymolová modř fenolftalein Převzato a upraveno z:

10 TABULKA ROZPUSTNOSTÍ SOLÍ A HYDROXIDŮ VE VODĚ Aniont\kationt Li + Na + K + NH + 4 Ag + Mg +2 Ca +2 Ba +2 Mn +2 Zn +2 Co +2 Ni +2 Fe +2 Cd +2 Pb +2 Sn +2 Cu +2 Hg +2 Al +3 Fe +3 Cl chlorid R R R R N R R R R R R R R R MR R R MR R R Br bromid R R R R N R R R R R R R R R N R R N R R I jodid R R R R N R R R R R R R R R N MR N R S 2 sulfid R R R R N R R R N N N N N N N N N N N NO 2 dusitan R R R R N R R R R R R R R R R R R NO 3 dusičnan R R R R R R R R R R R R R R R R R R CH 3COO acetát R R R R R R R R R R R R R R R R R R 2 CO 3 uhličitan R R R R N N N N N N N N N N N N N N 2 SiO 3 křemičitan R R R R N N N N N N N N N N N N N 2 SO 3 siřičitan R R R R N N N N N N N N N N N N 2 SO 4 síran R R R R N R MR N R R R R R R MR R R MR R R 3 PO 4 fosforečnan R R R R N N N N N N N N N N N N N N N N OH hydroxid R R R R * N MR R N N ** N N N N N ** N ** N N ** N Aniont/kationt Li + Na + K + NH + 4 Ag + Mg +2 Ca +2 Ba +2 Mn +2 Zn +2 Co +2 Ni +2 Fe +2 Cd +2 Pb +2 Sn +2 Cu +2 Hg +2 Al +3 Fe +3 R rozpustná sloučenina MR málo rozpustná sloučenina N nerozpustná sloučenina (sraženina) neexistuje nebo reaguje s vodou * NH 4 OH není louh ** amfoterní hydroxid MR málo rozpustná sloučenina Převzato z: