Zameranie: Dôkazové reakcie katiónov d prvkov a reakčná kinetika zrážacích reakcií. Cieľ: Overiť charakteristické spektrálne sfarbenia vybraných katiónov d prvkov v roztokoch po pridaní činidla. Chemikálie: roztok dusičnanu strieborného [ c(AgNO3) = 0,02 mol.dm-3 ], roztok dusičnanu ortutnatého [ c(Hg(NO3)2) = 0,02 mol.dm-3 ], roztok dusičnanu nikelnatého [ c(Ni(NO3)2) = 0,02 mol.dm-3 ], roztok síranu železitého [ c(Fe2(SO4)3) = 0,05 mol.dm-3 ], pentahydrát síranu meďnatého (modrá skalica), roztok dusičnanu kademnatého [ c(Cd(NO3)2) = 0,02 mol.dm-3 ], roztok dusičnanu kobaltnatého [ c(Co(NO3)2) = 0,02 mol.dm-3 ], roztok síranu mangánatého [ c(MnSO4) = 0,02 mol.dm-3 ], roztok síranu chromitého [ c(Cr2(SO4)3) = 0,05 mol.dm-3 ], roztok hydroxidu sodného [ c(NaOH) = 0,1 mol.dm-3 ], roztok amoniaku [ w(NH3) = 20 % ], sulfán (prípadne namiesto roztoku amoniaku a sulfánu rovno môžeme použiť sulfid amónny) Pomôcky: formovaná nádobka na kocky ľadu, lepiaca páska (izolepa) alebo plastelína, kadičky, odmerný valec, pipeta, filtračný lievik, laboratórne váhy, závažie, kahan, laboratórny stojan, sieťka s azbestom, tyčinka, štvorčeky pijavého papiera (2x2 cm), mraznička Postup: Pripravíme si nádobku na kocky ľadu. Lepiacou páskou, plastelínou alebo iným materiálom utesníme medzery medzi jednotlivými priehradkami. Ďalej pripravíme jednotlivé chemikálie. Navážime 3 g CuSO4.5H20, ktorý vyžíhame nad plameňom. Získaný produkt rozpustíme v minimálnom množstve vody a tým získame roztok [Cu(H2O)4]SO4. Roztok amoniaku rozdelíme na dve časti. Jednu časť nasýtime sulfánom a potom opäť obidve časti zmiešame. Dostaneme druhé naše činidlo, sulfid amónny. Do každej komôrky už pripravenej nádobky na kocky ľadu pridáme štvorček pijavého bieleho papiera. Potom do každej komôrky vlejeme 1 ml vody. Nádobku vložíme do mrazničky. Akonáhle voda zamrzne, vyberieme nádobku z mrazničky a do každej komôrky vlejeme 5 ml chemikálie. Nádobku vložíme späť do mrazničky. Keď nám zamrznú všetky chemikálie, vyberieme nádobku z mrazničky a pridáme do každej komôrky po 1 ml vody. Opäť vložíme do mrazničky a necháme zamrznúť. Keď nám aj druhá vrstva vody zamrzla (celkove 3. vrstva), zase vyberieme nádobku z mrazničky a do každej komôrky vlejeme po 3 ml NaOH alebo (NH4)2S. Vložíme do mrazničky a necháme zamrznúť. Len čo sú v komôrkach zamrznuté kocky, nádobku vyberieme von z mrazničky. Položíme ju na teplé miesto (najlepšie radiátor alebo elektrickú pec), ale dbáme, aby sem nedopadali priame slnečné lúče. Čakáme, kým sa chemikálie topia a pomaly reagujú. Medzitým premiešavame tyčinkou jednotlivé komôrky. Pozorujeme farebné zmeny. Výsledky: V každom rade (1-9) pozorujeme tvorbu charakteristickej zrazeniny : 1 - hnedá Ag2O, 2 - žltá HgO, 3 - svetlozelená Ni(OH)2, 4 - hnedá klkovitá Fe(OH)3, 5 - svetlomodrá Cu(OH)2, 6 - žltá CdS, 7 - čierna CoS, 8 - ružová MnS, 9 - špinavozelená Cr(OH)3. Viď obr.2. Reakcie prebiehali pomaly a za stáleho miešania. Záver: Všetky zrazeniny majú výraznú farbu a väčšina z nich je v nadbytku činidla nerozpustná. Mohli sme použiť aj iné roztoky solí d prvkov a takisto aj iné analytické činidlá a opäť by sme dostali zrazeniny so špecifickým sfarbením. Sfarbenie zlúčenín d prvkov je spôsobené voľnými elektrónmi na valenčnej vrstve, ktoré sú schopné absorbovať vždy určitú časť spektra a tým aj dokážeme predpovedať, podľa elektrónovej konfigurácie, sfarbenie katiónu d prvku v danej zlúčenine. V dôsledku nízkej teploty, pri ktorej tieto reakcie prebiehajú, je ich priebeh pomalý. Upozornenie: Niektoré z použitých chemikálii sú jedy! Michal Pešta