Докажите наличие иона в водном растворе: 1) барий (2+), 2) железо (3+), 3) серебро (+), 4) медь (2+), 5) цинк (2+).

Для доказательства наличия ионов в водном растворе можно использовать различные химические реакции и аналитические методы, которые позволяют наблюдать характерные признаки, указывающие на присутствие определённого иона. Рассмотрим методы для каждого из указанных ионов.

1. Барий (Ba²⁺)

Для обнаружения иона бария в растворе используется реакция с сульфат-ион (SO₄²⁻). При добавлении раствора сульфата, например, сульфата натрия (Na₂SO₄), в раствор бария, образуется белый осадок сульфата бария (BaSO₄). Эта реакция является качественным признаком наличия ионов Ba²⁺, так как BaSO₄ плохо растворяется в воде.

Уравнение реакции:
$Ba^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq) \rightarrow BaSO_4 (s)$

2. Железо (Fe³⁺)

Для обнаружения ионов Fe³⁺ можно использовать реакцию с аммиаком (NH₃). При добавлении аммиака в раствор ионов железа(III) образуется бурый осадок гидроксида железа (III) — Fe(OH)₃. Этот осадок является признаком присутствия Fe³⁺.

Уравнение реакции:
$Fe^{3+} (aq) + 3NH_3 (aq) + 3H_2O (l) \rightarrow Fe(OH)_3 (s) + 3NH_4^+ (aq)$

3. Серебро (Ag⁺)

Для обнаружения ионов серебра (Ag⁺) можно добавить в раствор хлорид-ион (Cl⁻), например, в виде раствора хлорида натрия (NaCl). Если в растворе присутствуют ионы Ag⁺, то образуется белый осадок хлорида серебра (AgCl), который не растворяется в воде. Это явный признак наличия ионов серебра.

Уравнение реакции:
$Ag^+ (aq) + Cl^- (aq) \rightarrow AgCl (s)$

4. Медь (Cu²⁺)

Для обнаружения ионов меди (Cu²⁺) можно использовать реакцию с аммиаком (NH₃). При добавлении аммиака к раствору меди(II) образуется характерный сине-зелёный комплекс, известный как [Cu(NH₃)₄]²⁺. Это является признаком наличия ионов Cu²⁺ в растворе.

Уравнение реакции:
$Cu^{2+} (aq) + 4NH_3 (aq) \rightarrow [Cu(NH_3)_4]^{2+} (aq)$

5. Цинк (Zn²⁺)

Для обнаружения ионов цинка (Zn²⁺) можно использовать аммиак (NH₃). При добавлении аммиака к раствору ионов цинка сначала образуется белый осадок гидроксида цинка (Zn(OH)₂), который растворяется в избытке аммиака, образуя комплекс [Zn(NH₃)₄]²⁺, что является характерным признаком присутствия ионов Zn²⁺.

Уравнение реакции:
$Zn^{2+} (aq) + 2NH_3 (aq) + 2H_2O (l) \rightarrow Zn(OH)_2 (s) + 2NH_4^+ (aq)$
$Zn(OH)_2 (s) + 4NH_3 (aq) \rightarrow [Zn(NH_3)_4]^{2+} (aq) + 2OH^- (aq)$

Каждая из этих реакций позволяет с высокой вероятностью подтвердить присутствие соответствующих ионов в растворе.