Srážení sulfidů kovů
Pomůcky
zkumavky, stojánek na zkumavky, kapátko
Chemikálie
roztok CuSO4, roztok Cd(NO3)2, roztok Bi(NO3)3, roztok SbCl3, roztok Pb(NO3)2, roztok Fe2(SO4)3, roztok CoCl2, roztok NiSO4, roztok ZnSO4, roztok
Postup
Připravte si zkumavky, poté do zkumavek nalijte 2 ml následujících roztoků: síranu měďnatého, dusičnanu kademnatého, dusičnanu bismutitého, chloridu antimonitého. K roztokům v těchto zkumavkách přikápněte pár kapek zředěné kyseliny podle příslušného aniontu. Do dalších zkumavek nalijte také po 2 ml roztoků dusičnanu olovnatého, síranu železitého, chloridu kobaltnatého, síranu nikelnatého, síranu zinečnatého a síranu manganatého. Poté do každé zkumavky přidejte pár kapek roztoku sulfidu sodného.
Ve všech zkumavkách vznikají sraženiny různých barev: Cu2+ – hnědočerná, Cd2+ – žlutá, Bi3+ – tmavě hnědá, Sb3+ – oranžová, Pb2+ – černá, Fe3+ – černá, Co2+ – černá, Ni2+ – černá, Zn2+ – bílá, Mn2+ – pleťová.
Princip
Kationty některých prvků se sráží sulfidovými anionty za vzniku sraženin příslušných sulfidů. Některé kationty se sráží v kyselém prostředí, některé pouze v neutrálním či zásaditém. Na tomto principu je založení dělení kationtů do 5 analytických tříd za použití různých skupinových činidel – tzv. sulfanový (sirovodíkový) systém.
Kationty 2. analytické třídy se sráží sulfidem sodným (v HCl), nebo sulfanem v HCl. Mezi kationty druhé analytické třídy patří mimo jiné Cu2+, Cd2+, Bi3+, Sb3+.
, hnědočerná
, žlutá
, tmavě hnědá
, oranžová
Kationty patřící do 3. analytické třídy se sráží sulfidem sodným (sulfid sodný je sám o sobě slabá báze), nebo sulfanem v amoniakálním prostředí. Do 3. analytické třídy lze zařadit mimo jiné: Fe3+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Mn2+.
, černá
, černá
, černá
, bílá
, pleťová
Sulfid sodný (případně sulfan) ovšem nesráží pouze kationty 2. a 3. analytické třídy, ale také kationty z 1. analytické třídy – např. Pb2+.
, černá
Využití
konverze (podvojná záměna), chalkogeny (sulfidy), pentely (antimon, bismut – sloučeniny: Sb2S3, Bi2S3), d-prvky (měď, kadmium, železo, mangan, zinek – sloučeniny: CuS, CdS, Fe2S3, MnS, ZnS)
Typ pokusu
Obecná bezpečnost
PLACEHOLDER PRO BEZPEČNOST
Vlastnosti látek
Síran měďnatý – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, dráždí kůži, způsobuje vážné poškození očí, vysoce toxický pro vodní organismy.
dle GHS: dle staršího značení:
Dusičnan kademnatý – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, při styku s kůží nebo při vdechování, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.
dle GHS: dle staršího značení:
Dusičnan bismutitý – nebezpečný, dráždí kůži. způsobuje vážné podráždění očí, může způsobit podráždění dýchacích cest.
dle GHS: dle staršího značení:
Dusičnan olovnatý – nebezpečný, může poškodit plod v těle matky, podezření na poškození reprodukční schopnosti, způsobuje vážné poškození očí.Způsobuje poškození orgánů při prodloužené nebo opakované expozici, zdraví škodlivý při požití nebo při vdechování, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.
dle GHS: dle staršího značení:
Chlorid antimonitý – nebezpečný, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí, toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.
dle GHS: dle staršího značení:
Síran železitý – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, způsobuje vážné podráždění očí, může způsobit podráždění dýchacích cest.
dle GHS: dle staršího značení:
Chlorid kobaltnatý – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, může vyvolat alergickou kožní reakci, při vdechování může vyvolat příznaky alergie nebo astmatu nebo dýchací potíže, podezření na genetické poškození, může vyvolat rakovinu při vdechování, může poškodit reprodukční schopnost, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.
dle GHS: dle staršího značení:
Síran nikelnatý – nebezpečný, může vyvolat rakovinu při vdechování, podezření na genetické poškození, může poškodit plod v těle matky, způsobuje poškození orgánů při prodloužené nebo opakované expozici, může vyvolat alergickou kožní reakci, dráždí kůži, při vdechování může vyvolat příznaky alergie nebo astmatu nebo dýchací potíže, zdraví škodlivý při požití nebo při vdechování, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky, vysoce toxický pro vodní organismy.
dle GHS: dle staršího značení:
Síran zinečnatý – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, způsobuje vážné poškození očí, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.
dle GHS: dle staršího značení:
Bezpečnost
Čas
Tipy
– pokus vhodný jako demonstrační – je dobré jej provádět v digestoři (je cítit sulfan), pokud nemáte dostačující prostory – vhodné využít video-pokus
– pro pokus je výhodnější použít Na2S, sulfan by se musel vyvíjet
– kationty 2. analytické třídy se sráží v kyselém prostředí – roztoky tedy nutno okyselit příslušnou kyselinou podle druhu aniontu (pokud roztoky neokyselíte – např. CdS se vysráží jako žlutooranžová sraženina, která přejde v oranžovou; při okyselení vzniká jasně žlutá sraženina)
– pokus lze provést ve variantě s vývojem sulfanu – v tomto případě sulfan stačí vyvíjet ve zkumavce: do zkumavky dejte malou lžičku pevného FeS a přilijte 5 ml zředěné H2SO4, obsah zkumavky šumí a uvolňuje se plyn, poté k ústí zkumavky přidávejte proužky filtračního papíru namočené do roztoku příslušných solí (POZOR: v tomto případě se budou srážet pouze kationty 2. analytické třídy, 3. nikoliv – musely by být v zásaditém prostředí)
– likvidace: přilijte 30% roztok hydroxidu sodného a likvidujte ve výlevce (nejlépe v digestoři)
Video
http://www.youtube.com/watch?v=biXZYXmVg_s&feature=youtu.be (old.studiumchemie.cz, Srážení sulfidů kovů, video bez zvuku)