Identifikace vzorků kovů pomocí specifických reakcí

1       Čas: 35 minut (podle počtu vzorků)

2       Pomůcky a chemikálie

Kovové plíšky (3x3 cm), filtrační papír, smirkový papír, kahan, kapátko nebo pipeta, kádinky, ethanol, pilník, chemické kleště (kombinované kleště), roztoky: kyselina chlorovodíková HCl (w = 24 %),  sulfid amonný (NH₄)₂S (w = 10 %), síran měďnatý CuSO₄ (w = 10 %), kyselina dusičná HNO₃ (w < 5 %), amoniak NH₃ (w < 10 %), dimethylglyoxim (w = 1 %), Na₂S (w = 10 %).

3       Princip

Rozlišení kovů pomocí specifických reakcí je součástí analytické chemie. Kovy často tvoří barevné sloučeniny díky své valenční vrstvě. Barevné sloučeniny jsou typické hlavně pro kovy bloku d, které mají také více reálných oxidačních čísel. Jedná se o různě barevné sulfidy a rozmanité hydráty solí. V této úloze se zaměříme především na důkaz pomocí sulfidů.

4       Postup

Čisté a v ethanolu odmaštěné plíšky vystavte následujícím zkouškám:

Hliník: Na povrch plechu naneste několik kapek roztoku 24% HCl, nechte krátce působit a přidejte roztok amoniaku. Objeví se bílý zákal.

Chrom: Na zkoušený přebroušený povrch naneste jednu kapku 24% HCl a nechte krátce působit. Přiložte filtrační papír, na který poté kápněte jednu kapku 10% roztoku sulfidu amonného. Objeví se zelené zbarvení.

Železo: Na zkoušený povrch naneste několik kapek 10% roztoku síranu měďnatého. Vzniknou červenohnědé skvrny vyloučené mědi.

Měď: Na zkoušený povrch naneste jednu kapku zředěné kyseliny dusičné (c < 5 %). Kapka se po chvíli zbarví modře.

Nikl: Na zkoušený povrch naneste dvě kapky 24% HCl a nechte krátce působit. Přiložte filtrační papír, na který poté kápněte několik kapek amoniaku a nakonec 1-2 kapky 1% roztoku dimethylglyoximu. Objeví se červené zbarveni.

Zinek: Na zkoušený povrch kápněte dvě kapky 24% HCl a nechte krátce působit. Po přikápnutí dvou kapek 10% roztoku sulfidu sodného se objeví bílé zbarvení.

Cín: Na zkoušený povrch kápněte jednu kapku 24% HCl a nechte krátce působit. Přiložte filtrační papír, na který poté kápněte jednu kapku 10% roztoku sulfidu sodného. Objeví se žlutohnědé zbarvení.

5       Otázky a úkoly pro žáky

1)      Doplňte následující reakce a podtrhněte barevně vzniklé sloučeniny kovů:

Al + HCl →

AlCl₃ + NH₄OH →

Cr + HCl →

Fe + CuSO₄ →

Cu + HNO₃ →

Ni + HCl →

Zn + HCl →

ZnCl₂ + Na₂S →

Sn + HCl →

SnCl₂ + Na₂S →

6       Metodické poznámky

Plíšky nemusíte samozřejmě používat všechny. Možné zdroje vzorků:

hliník: plechovky od nápojů, hliníkové lžičky, alobal ...

chrom: pochromované součásti motocyklů, pochromované součástky, vodoinstalace ...

železo: matky, podložky, panty, stará lopata ...

měď: okapy, podložky, součásti vodoinstalace ...

nikl: mince (ČR do roku 1993  2,- a 5,- Kčs) ...

zinek: zátěžové destičky na discích automobilů, pozinkované okapy a plechy

cín: cínové vnitřní stěny konzerv, pájka ...