Zapoznaj się z opisem serii eksperymentów. Na koniec rozwiąż zadania sprawdzające.

Analiza doświadczenia: Reakcje charakterystyczne kationów potasu, sodu, magnezu oraz amonu, wapnia, baru, strontu.

Problem badawczy: Czy kationy potasu, sodu, magnezu oraz amonu, wapnia, baru, strontu ulegają reakcjom charakterystycznym, tworząc osady?

Hipoteza: Kationy potasu, sodu, magnezu oraz amonu, wapnia, baru, strontu ulegają reakcjom charakterystycznym, tworząc nieroztwarzalne sole.

Sprzęt:

• probówki – podłużne naczynie szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• drewniane łapy – przyrząd służący do podtrzymywania probówek;

• statyw na probówki – prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki;

• łaźnia wodna – sprzęt laboratoryjny pośredniczący w ogrzewaniu – naczynie wypełnione ogrzewaną wodą;

• papierki wskaźnikowe – pozwalają na szybkie zbadanie pH roztworu;

• szkiełko zegarkowe – rodzaj szklanego sprzętu laboratoryjnego, o kształcie okrągłego fragmentu sfery, używane jako podstawa do wykonywania prostych, kroplowych testów chemicznych.

Odczynniki:

• roztwory zawierające badane jony;

• ${\text{HClO}}_4$;

• ${\text{Na}}_3\left[\text{Co}{\left({\text{NO}}_2\right)}_6\right]$;

• roztwór węglanu sodu;

• roztwór $\text{NaOH}$;

• roztwór węglanu amonu;

• roztwór ${\text{Na}}_2{\text{HPO}}_4$;

• szczawian amonu;

• kwas winowy;

• octan uranylowo‑cynkowy;

• odczynnik Nesslera;

• kwas siarkowy$\left(\text{VI}\right)$.

Przebieg doświadczenia:

1. Do probówki, umieszczonej w statywie, dodano niewielką ilość roztworu zawierającego kationy potasu, sodu, magnezu lub amonu, wapnia, baru, strontu.

2. Wybrano jeden dostępny roztwór i dodano do roztworu soli w probówce.

3. Wytrząśnięto zawartość probówki.

Obserwacje:

Reakcje kationów potasu:

Z ${\text{HClO}}_4$ – wytrącił się biały osad;

Z ${\text{Na}}_3\left[\text{Co}{\left({\text{NO}}_2\right)}_6\right]$ – po pięciu minutach wytrącił się pomarańczowy osad;

Z kwasem winowym – wytrącił się biały osad.

Reakcje kationów sodu:

• Z octanem uranylowo‑cynkowym – wytrącił się biały osad;

• Z ${\text{KSb}}_3{\left({\text{CH}}_3\text{COOH}\right)}_8$ – brak zauważalnych zmian.

Reakcje kationów magnezu:

Z węglanem sodu <math${\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$ – wytrącił się biały osad;

Z wodorofosforanem sodu ${\text{Na}}_2{\text{HPO}}_4$ – wytrącił się szary osad;

Z wodorotlenkiem sodu – wytrącił się biały osad.

Reakcje kationów amonu:

Z wodorotlenkiem sodu – brak zauważalnych zmian;

Z odczynnikiem Nesslera – brązowy osad po $5$ minutach;

Z ${\text{Na}}_3\left[\text{Co}{\left({\text{NO}}_2\right)}_6\right]$ wytrącił się drobny, pomarańczowy osad, po ogrzaniu roztwór stał się bladoróżowy.

Reakcje kationów wapnia:

• Z ${{\text{CrO}}_4}^{2-}$ – wytrącił się żółty osad;

• Z węglanem amonu – wytrącił się biały osad;

• Ze szczawianem amonu – wytrącił się biały osad.

Reakcje kationów baru:

• Z węglanem amonu – wytrącił się biały osad;

• Z ${{\text{CrO}}_4}^{2-}$ – wytrącił się żółty osad;

• Z kwasem siarkowym$\left(\text{VI}\right)$ – wytrącił się biały osad.

Reakcje kationów strontu:

• Z węglanem amonu – wytrącił się biały osad;

• Z ${{\text{CrO}}_4}^{2-}$ – wytrącił się żółty osad;

• Z kwasem siarkowym$\left(\text{VI}\right)$ – wytrącił się biały osad.

Analiza płomieniowa: Kationy sodu barwią płomień palnika na żółto, kationy potasu na różowoczerwony kolor, kationy wapnia na ceglastoczerwono, kationy strontu na karminowoczerwony kolor, a kationy baru na zielonożółty.

Wnioski:

Kationy potasu, sodu, magnezu oraz amonu, wapnia, baru, strontu ulegają reakcjom charakterystycznym, tworząc nieroztwarzalne sole. Hipoteza została potwierdzona.