Четвертая аналитическая группа катионов

Читайте также:

Аналитическая классификация катионов

Аналитическая группа	Катионы	Групповой реактив
	Na⁺, K⁺, NH₄⁺	Отсутствует
	Аg⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺	раствор НСl Ag⁺ + Сl^- ® ¯AgCl
	Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺	раствор H₂SO₄ Ba²⁺ + SO4^2- ® BaSO₄
	Al³⁺, Zn²⁺, Cr³⁺, Sn⁴⁺, Sn²⁺, As³⁺, As⁵⁺	NaOH изб. Al³⁺+ 3OH^- ® ¯Al(OH)₃ Al(OH)₃+OH^-® [Al(OH)₄]
	Fe²⁺, Fe³⁺, Bi³⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺	Водный раствор NH₃ изб. Fe²⁺+2NH₄OH ® ¯Fe(OH)₂
	Cu²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺	[Cu(NH₃)₄]²⁺ раствор

Первая аналитическая группа катионов

К⁺, Na⁺, NH₄⁺

Общая характеристика группы К первой аналитической группе катионов относятся катионы натрия, калия и аммония (К⁺, Na⁺, NH₄⁺). Большинство солей, образованных катионами К⁺, Na⁺, NH₄⁺, растворимы в воде. Растворимы также и гидроксиды этих катионов. Гидроксиды калия и натрия являются сильными основаниями, гидроксид аммония относят к слабым основаниям. Соли натрия и калия (сульфаты, нитраты, хлориды) гидролизу не подвергаются, соли же аммония и сильных кислот гидролизуются (в результате гидролиза растворов этих содей создается кислая среда). Водные растворы солей катионов I группы бесцветны. Группового реактива I группа катионов не имеет.

Реакции обнаружения катиона калия

Натрия гексанитрокобальтат (III) - Nа₃[Со(NO₂)₆] дает с растворами солей калия желтый осадок К₂Na[Со(No₂)₆]:

2КС1 + К₂Na[Со(No₂)₆] = K₂Na[Co(NO₂)₆]¯ + 2NaCl,

2К⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3-= K₂Na[Co(NO₂)₆]¯.

Выполнение опыта: к 1-2 каплям соли калия добавляют 2-3 капли предварительно приготовленного раствора натрия гексанитрокобальтата (III), раствор перемешивают. Реакцию нужно вести в слабо-кислой (уксусной) или нейтральной среде. Сильные кислоты разрушают реактив с выделением азотистой кислоты. Щелочная среда также недопустима, так как при действии щелочей реактив разрушается с образованием бурого осадка кобальта (III) гидроксида. Эта реакция очень чувствительна - предельное разбавление 1:13000.

Нужно иметь ввиду, что ион аммония с натрия гексанитроко-бальтатом (III) также дает желтый осадок и, следовательно, в присутствии иона аммония эту реакцию использовать для открытия иона калия нельзя.

Реакции обнаружения катиона натрия

Калия дигидроантимонат KH₂SbO₄ c катионом натрия в нейтральной или слабокислой среде образует белый кристаллический осадок дигидроантимоната натрия NаH₂SbO₄:

NaCl + KH₂SbO₄ = ¯ NаH₂SbO₄ + KCl

Na⁺ + H₂SbO₄^- = ¯ NаH₂SbO₄

Выполнение опыта: Возьмите 5 – 6 капель раствора соли натрия, прибавьте такой же объем раствора дигидроантимоната калия KH2SbO4 и потрите стенки пробирки стеклянной палочкой. Выпадает белый кристаллический осадок дигидроантимоната натрия. Реакцию следует вести на холоде.

Реакции обнаружения катиона NН₄ ⁺

Едкие щелочи - NaOH или КОН выделяют из растворов солей аммония при нагревании газообразный аммиак:

NH₄C1 + NaOH = NaCI + NH₃ + H₂O

Эта реакция очень специфична. Выделение аммиака узнается по запаху или посинению красной смоченной водой лакмусовой бумаги, которую следует держать над пробиркой, не касаясь ее стенок.

Вторая аналитическая группа катионов

Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺.

Действие группового реактива - НС1 Разбавленная соляная кислота дает с катионами II группы белые осадки хлоридов. Свинца (II) хлорид - осадок кристаллический, серебра хлорид, ртути (I) хлорид– аморфный:

AgNO₃ + НС1 = AgCl¯ + НNО₃

Рb(NО₃)₂ + 2НС1 = РbCl₂¯ + 2НNО₃

Hg₂(NO₃)₂ + 2HCl = Hg₂Cl₂¯ + 2НNО₃

Для выполнения опыта берут три пробирки, в одну из них вносят 2-3 капли соли серебра, а в другую такое же количество соли свинца, в третью - соли ртути (I) и прибавляют в каждую из пробирок 2-3 капли

2 н. раствора соляной кислоты. Необходимо внимательно изучить внешний вид осадков, а так же свойства этих осадков:

а) осадок свинца (II) хлорида растворим в горячей воде. Чтобы проверить это свойство, добавляют к осадку PbCl₂ 10-15 капель дистиллированной воды и нагревают до полного растворения. По охлаждении кристаллы свинца (II) хлорида снова выпадают.

Растворимостью свинца (II) хлорида в горячей воде пользуются для отделения катиона свинца от катиона серебра (серебра хлорид не растворяется в горячей воде). Нужно иметь в виду, что свинца (II) хлорид в значительной мере растворим и в холодной воде и поэтому групповой реактив НС1 не полностью осаждает ионы свинца.

б) осадок серебра хлорида нерастворим в разбавленных кислотах (НNО₃, H₂SO₄) но растворим в растворе NH₄OH с образованием комплексной соли:

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2Н₂O

Комплексную соль серебра (аммиакат серебра) можно разрушить:

1) действием азотной кислоты:

[Аg(NН₃)₂]С1 + 2HNO₃ = AgCl¯ + 2NH₄OH

2) действием калия иодида

[Аg(NН₃)₂]С1 + KI + 2Н₂O = AgI¯ + КС1 + 2NH₄OH

В первом случае выпадает осадок белого цвета, во втором случае- осадок бледно-желтого цвета. Реакцию растворения хлорида в избытке аммония гидроксида с последующим разрушением комплексного аммиаката серебра одним из указанных способов используют в качестве реакции обнаружения иона серебра.

Выполнение опыта: к полученному осадку серебра хлорида прибавляют 2 н. раствор NH₄OH до растворения осадка, затем делят раствор на 2 порции. К одной части раствора прибавляют 5-6 н. азотную кислоту до кислой реакции, а к другой - калия иодид. Наблюдает выпадение осадков.

в) осадок ртути (I) хлорида Hg₂Cl₂ растворяется только в концентрированной азотной кислоте и "царской водке", окисляясь при этом в ртути (II) нитрат или, соответственно, в ртути (II) хлорид Hg(NO₃)₂ или HgCl₂.

C раствором аммиака ртути (I) хлорид взаимодействует с образованием хлорида димеркураммония, который в следствие чрезвычайной неустойчивости немедленно разлагается на трудно растворимый меркураммоний и металлическую ртуть, последняя при этом выделяется в мелко раздробленном состоянии, придавая осадку черную окраску:

Hg₂Cl₂ + 2NH₄OH = [NH₂Hg₂]Cl¯ + NH₄C1 + 2Н₂O

[NH₂Hg₂]Cl = [NH₂Hg]Cl + Hg¯

Следовательно, если обработать осадок Hg₂Cl₂ (белого цвета) раствором аммиака, то, вследствие указанной реакции, осадок приобретает черную окраску. Эта реакция характерна на ионы одновалентной ртути и служит для их обнаружения.

Реакции обнаружения катионов свинца

Калия иодид KI - дает с ионами свинца осадок желтого цвета:

Рb(NО₃)₂ + 2KI = РbI₂¯ + 2КNO₃

Осадок растворим в горячей воде в уксусной среде. После охлаждения выпадают красивые золотистые кристаллы свинца (II) иодида.

Выполнение опыта: к 2-3 каплям соли свинца прибавляют 1-2 капли калия иодида. Наблюдают выпадение желтого осадка. Добавляют 20 капель дистиллированной воды и 8-10 капель уксусной кислоты, кипятят содержимое пробирки до растворения осадка. Дают раствору охладиться. Наблюдает образование блестящих золотистых кристаллов. Образование таких кристаллов свойственно только свинца (II) иодиду. Поэтому эту реакцию можно использовать для обнаружения ионов свинца в присутствии других катионов.

Реакции обнаружения катионов ртути (I)

1. Наиболее характерной, достаточно чувствительной и специфической реакцией на катионы одновалентной ртути является рассмотренное выше взаимодействие ртути (I) хлорида с раствором аммиака (образование черного осадка, состоящего из смеси хлорида меркураммония и металлической ртути). Этой реакцией, как правило, и пользуются в аналитических лабораториях для открытия катионов Hg₂²⁺.

2. Характерной реакцией для катиона Hg₂²⁺ является также взаимодействие его с калия иодидом, при котором образуется темно-зеленый осадок Hg₂I₂. Однако в присутствии катионов Ag⁺ и Рb²⁺ открывать ионы Hg₂²⁺ этой реакцией нельзя, так как он с калия иодидом образует осадки AgI и PbI₂, желтый цвет которых будет маскировать окраску осадка ртути (I) иодида. Из катионов других групп открытию Hg₂²⁺ этой реакцией мешают Сu²⁺ и при значительных концентрациях - Bi³⁺ и Fe³⁺.

Таким образом, если в растворе отсутствуют катионы Ag⁺, Pb²⁺, Cu²⁺ и в значительных концентрациях Bi³⁺ и Fе³⁺, то калия иодид будет специфическим реактивом на катионы одновалентной ртути, так как все остальные катионы не будут мешать открытию Hg₂²⁺ этим реактивом.

3. Из общеизвестных и наиболее распространенных реакций открытия Hg₂²⁺ есть еще характерная реакция: восстановление катионов ртути из ее солей металлической медью в виде металлической ртути (осадок черного цвета). Эту реакцию рекомендуют проводить капельным методом, используя следующий прием: капля раствора, содержащего ионы одновалентной ртути, помещается на хорошо очищенную медную пластинку; при этом через несколько минут на поверхности пластинки (под каплей) образуется темно-серое пятно металлической ртути:

Cu + Hg₂(NO₃)₂ = 2Нg¯ + Сu(NО₃)₂

При очень малых концентрациях Hg₂²⁺ пятно получается светло-серого цвета, так как на поверхности медной пластинки образуется амальгама меди. Если полученное при этом пятно протереть тканью или бумагой, то оно обретает вид зеркала.

Открытию ртути этой реакцией мешают только катионы двухвалентной ртути, дающие аналогичный эффект, и в значительных концентрациях ионы серебра, которые медью также восстанавливаются, образуя под каплей серое пятно металлического серебра. В отсутствии же Hg²⁺ и больших концентрациях Ag⁺ эта реакция является специфической на катионы одновалентной ртути.

III аналитическая группа катионов

Ca²⁺, Sr²⁺, Ва²⁺

К третьей аналитической группе катионов относятся катионы кальция, стронция и бария.

Общая характеристика группы. К третьей аналитической группе катионов относятся катионы кальция, стронция и бария. Гидроксиды бария, кальция, стронция являются сильными основаниями, и растворимые соли их, образованные сильными кислотами, гидролизу не подвергаются. Хорошо растворимыми солями этих катионов являются хлориды, нитраты, ацетаты. Карбонаты, сульфаты, хроматы, оксалаты и фосфаты - трудно растворимые.Групповым реактивом на катионы III группы является разбавленная серная кислота.

Действие группового реактива Разбавленная серная кислота с катионами кальция, бария, стронция образует белые кристаллические осадки сульфатов. Эти осадки практически нерастворимы в воде, в щелочах и кислотах. Но растворимость их в воде очень различна. Так, К_S (BaSO₄) = 1·10^-10; K_S (CaSO₄) = 2,5·10^-5; K_S (SrSO₄) = 2,8·10^-7.

Из этого следует, что при действии серной кислоты на разбавленные растворы солей бария, стронция, кальция, бария сульфат выпадает мгновенно, стронция сульфат постепенно, сульфат же кальция практически не образуется, так как произведение концентраций ионов кальция и сульфат-ионов не достигает величины константы растворимости кальция сульфата (для понижения растворимости CaSО₄ необходимо добавить ацетон или спирт).

Для проведения опыта берут три пробирки; в одну из них добавляют соль бария, в другую - соль кальция, в третью - соль стронция. В каждую пробирку добавляют серную кислоту:

BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄¯ + 2НС1

SrCl₂ + H₂SO₄=SrSO₄¯ + 2НС1

CaCl₂ + H₂SO₄ = CaSO₄¯ + 2HC1

Осадок кальция сульфата выпадает только в присутствии спирта или ацетона.

В отличие от BaSO₄ и SrSO₄ растворимость кальция сульфата в значительной степени повышается в присутствии аммония сульфата. При этом образуется очень неустойчивая комплексная соль состава (NH₄)₂[Ca(SO₄)₂]:

CaSO₄ + (NH₄)₂SO₄ = (NH₄)₂[Ca(SO₄)₂]

Отсюда следует, что если осаждение смеси катионов Ca²⁺, Sr²⁺, Ва²⁺ производить не серной кислотой, а избытком раствора (NH₄)₂SO₄, то осаждение ионов кальция не происходит.

Так как сульфаты бария, стронция не растворяются ни в кислотах, ни в щелочах, а между тем открытие (обнаружение) их ионов нужно проводить из раствора, необходимо уметь переводить сульфаты бария, стронция в такие состояния, которые могут быть в дальнейшем растворимы в кислоте. Этого можно достигнуть, переводя сульфаты в карбонаты.

Реакции обнаружения катионов Ва²⁺

Кадия дихромат К₂Сr₂O₇ образует с ионами бария и стронция осадки - хроматы бария ВаCrO₄, стронция SrCrO₄ желтого цвета. Причиной того, что выпадает не бихромат, а бария хромат, например, является следующее: в растворе К₂Сr₂O₇наряду с ионами Cr₂O₇^2- образуются и ионы CrO₄^2-:

Cr₂O₇^2- + Н₂O ↔ 2HCrO₄^- ↔ 2H⁺ + CrO₄^2-

Концентрация ионов CrO₄^2- достаточна для того, чтобы K_S(ВаCrO₄) оказывалось превышенным раньше, чем достигается Ks(BaCr₂O₇). Уравнение данной реакции приведено в общем виде:

2BaCl₂ + К₂Cr₂O₇ + H₂O = 2BaCrO₄¯ + 2KC1 + 2HCl

Желтый осадок бария хромата растворим в минеральных кислотах (кислотах НСI, НNО₃), но нерастворим в уксусной кислоте.

Выполнение опыта: к 2-3 каплям раствора соли бария добавляют 1-2 стеклянных шпателя кристаллического натрия ацетата и 1-2 капли калия дихромата. Так как осадок ВаCгO₄ растворим в сильных кислотах, а при образовании осадка образуется сильная кислота (см. уравнение реакции), то для полного осаждения нужно заменить сильную соляную кислоту уксусной. Для этого добавляют в раствор 3-5 капель ацетата натрия:

НС1 + CH₃COONa = СН₃СООН + NaCI

Уравнение реакции осаждения калия дихроматом в этом случае будет следующим:

2BaCl₂ +К₂Сr₂O₇ +Н₂O+2CH₃COONa = 2BaCrO₄¯ +2KC1+CH₃СООН + 2NaCI

Второй катион III группы - ион Са²⁺ осадка с дихроматом не дает (в чем необходимо убедиться на опыте и поэтому реакция с калия дихроматом является не только реакцией обнаружения иона бария, ноприменяется для отделения ионов бария от ионов кальция).

Реакции обнаружения катионов Ca²⁺

Аммония оксалат - (NH₄)₂C₂O₄ с ионами кальция образует белый кристаллический осадок кальция оксалата:

CaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄= CaC₂O₄¯ + 2NH₄C1

Осадок не растворяется в уксусной кислоте, но растворяется в минеральных кислотах (НСI, НNО₃).

Ионы бария, стронция дают с аммония оксалатом тоже белый кристаллический осадок, растворимый не только в минеральных кислотах, но и в уксусной кислоте. Ив этого следует, что обнаружить ион кальция с помощью оксалат-иона можно лишь в отсутствии ионов бария.

Выполнение опыта: к 2-3 каплям солей кальция, бария, стронция добавляют по 1-2 капли аммония оксалата. Убеждаются в нерастворимости кальция оксалата в уксусной кислоте и в растворимости оксалата бария и стронция в ней. Проверяют растворимость оксалатов кальция, бария и стронция в минеральных кислотах.

Реакции обнаружения катионов Sr²⁺

1. Насыщенный раствор гипса CaSO₄·2H₂O (гипсовая вода) образует с ионами Sr²⁺ белый осадок стронция сульфата:

Sr²⁺ + SO₄²⁺ ® SrSO₄¯

Однако при действии гипсовой воды ион стронция дает не обильный осадок, а только небольшую муть, появляющуюся не сразу из-за образования перенасыщенного раствора. Появление осадка ускоряют нагреванием.

Реакция служит для обнаружения Sr²⁺ только в отсутствии Ва²⁺, который с гипсовой водой дает муть сульфата бария, появляющуюся сразу, т.к. растворимость BaSO₄ меньше растворимости SrSO₄(Ks(SrSO₄) = 2,8·10^-7; Ks(BaSO₄) = 1,1·10^-7).

Гипсовая вода не образует осадков с растворами солей кальция ни на холоду, ни при нагревании. Этим ион Са²⁺ отличается от ионов Ва²⁺ и Sr²⁺.

Выполнение опыта: в первую пробирку 2 капли раствора соли Sr²⁺. во вторую - 2 капли раствора соли Ва²⁺. Прибавляют в каждую пробирку по 2 капли раствора гипсовой воды. Содержимое первой пробирки подогревают на водяной бане.

Четвертая аналитическая группа катионов

Al³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, Аs⁵⁺

Общая характеристика группы К четвертой аналитической группе катионов относятся катионы Al³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, Аs⁵⁺. Для катионов этой группы характерным является то, что в щелочной среде они переходят в форму соответствующего кислотного остатка, например: Al³⁺ + 4ОН^- = [А1(ОН)₄]^- и т.п.

Общеаналитические реакции катионов четвертой группы

1. Едкие щелочи со всеми катионами IV группы (за исключением мышьяка) образуют аморфные осадки гидроксидов, которые в избытке щелочи легко растворяются с образованием соответствующих комплексных солей:

Al₂(SO₄)₃ + 6 КОН = ¯ 2А1(ОН)₃ + 3K₂SO₄

СrСl₃ + 3NaOH = ¯ Сr(ОН)₃ + 3NaCI

и далее (в избытке едкой щелочи):

¯А1(ОН)₃ + КОН = К[Аl(ОН)₄];

¯Сr(ОН)₃ + 3NaOH = Nа₃[Сr(ОН)₆];

¯Sn(OH)₂ + 2КОН = К₂[Sn(ОН)₄].

Гидроксиды алюминия, цинка и олова белого цвета, а гидроксид хрома имеет серо-зеленую окраску.

Под действием кислот происходит разрушение щелочных растворов указанных гидроксидов. При этом образующийся вначале осадок соответствующего гидроксида в избытке кислоты растворяется:

K₂[Zn(OH)₄] + 2НС1 = ¯ Zn(OH)₂ + 2КС1 + 2 H₂O

¯Zn(OH)₂ + 2 НС1 = ZnCl₂ + 2H₂O и т.д.

Реакции обнаружения катионов алюминия ( Al³⁺)

1. Ализарин в аммиачной среде образует с катионом алюминия нерастворимое в воде и уксусной кислоте соединение "алюминиевый лак", обладающее характерной оранжево-красной, а при значительных концентрациях алюминия - яркой малиновой окраской. Предельная минимальная концентрация алюминия 10 мг/л.

Реакция алюминия с ализарином хотя и очень характерна, но не специфична, т.к. катионы хрома, цинка, олова, железа, бария, меди и др. также образуют с ализарином нерастворимые окрашенные лаки. Однако маскирующее действие других катионов можно устранить, выполняя реакцию капельным способом.

Выполнение опыта: на полоску фильтровальной бумаги нанесите 1-2 капли раствора хлорида алюминия AlCl_3, затем подержите 1-2 минуты над склянкой с концентрированным растворов аммиака. Катион алюминия осаждается в виде А1(ОН)₃. На полученное влажное пятно поместите каплю спиртового раствора ализарина и снова подержите в парах аммиака, при этом ализарин окрашивается в красновато-фиолетовый цвет, так как образуется ализаринат аммония. Для разрушения маскирующей окраски осторожно подсушите бумажку над пламенем спиртовки, окраска становится бледно-желтой, а пятно ализаринового лака приобретает розово-красный цвет.

Реакции обнаружения катионов хрома (Сr³⁺)

Окисление катионов хрома Сr³⁺ до хромат- и бихромат-ионов (СrO₄^2- и Сr₂O₇^2-) и далее, до пероксида хрома СrO₅ (или, что тоже, до соответствующих ей надхромовых кислот: H₂СrO₆, H₂Сr₂O₁₂, Н₆СrО₁₀ и т.п.) является наиболее характерной и в тоже время специфической реакцией на катионы хрома, дающей возможность открывать их в присутствии всех других катионов. Первые из этих ионов (СrO₄^2-) обладают желтой окраской, вторые (Сr₂O₇^2-) - оранжевой, а пероксид хрома CrO₅ и соответствующие ей надхромовые кислоты имеют интенсивно-синюю окраску.

Окисление хрома можно вести как в кислой, так и в щелочной среде. Окислительный потенциал хрома в щелочной среде (φ°СrO₄^2-/ Сr(OH)₄^-) равен 0,12 в, а в кислой среде (φ° Сr₂O₇^2- / 2Сr³⁺) - +1,36 в.

В качестве общеупотребительного окислителя при этом применяется водорода пероксид, который при восстановлении обеспечивает выделение активного кислорода и создает соответствующие условия для процесса образования надхромовых кислот.

Выполнение опыта:к 1-2 мл анализируемого раствора приливают избыток едкой щелочи, 3-5 капель водорода пероксида. Раствор нагревают до кипения. При наличии в растворе катионов хрома раствор приобретает желтый цвет (окраска аниона СrO₄^2-):

СrС1₃ + 6 КОН = К₃[Сr(ОН)₆] + 3 КC1

Cr³⁺ + 6 OH^- ® [Сr(ОН)₆]^3-

2 К₃[Сr(ОН)₆] + 3 H₂O₂ = 2 К₂СrO₄ + 8 H₂O + 2 КОН

Сr(ОН)₆^3- + 2 ОН^- - 3e ® СrO₄^2- + 4H₂O 2

H₂O₂ + 2e ® 2 ОН^- 3

2Сr(ОН)₆^{3 -}+ 4 OH^- +3 H₂O₂® 2 CrO₄^2- +8 H₂O + 6 OH^-

2Сr(ОН)₆³+ 3 H₂O₂ ® 2 CrO₄^2- +8 H₂O + 2OH^-

После этого к охлажденному раствору добавляют 2-3 капли водорода пероксида, несколько капель серного эфира серного эфира и раствор энергично встряхивают. Приливают 4-6 капель 2н. серной кислоты до перехода желтого цвета раствора в синий.

K₂CrO₄ + 2 H₂SO₄ ® 2 K₂SO₄ + 2 H₂CrO₄

¯↑

H₂Cr₂O₇ + H₂O

2Cr₂O₄^2- + 4 H⁺ ↔ H₂CrO₄ ↔ Cr₂O₇^2- + H₂O + 2 H⁺

После отстаивания на поверхность раствора всплывает эфирный слой (кольцо), окрашенный растворившимся в нем хрома пероксидом (или, соответственно, надхромовыми кислотами) в интенсивно-синий цвет.

k₂cr₂O₇ + H₂O₂ = H₂SO₄® H₂CrO₆ + H₂O + K₂SO₄

Cr₂O₇^2- + 5 H₂O – 8 e ® 2 H₂CrO₆ + 6 H⁺ 1

H₂O₂ + 2 H⁺ + 2 e ® 2 H₂O 4

Cr₂O₇² + 5 H₂O + 4 H₂O₂ + 8 H⁺ ® 2 H₂CrO₆ + 6 H⁺ + 8 H₂O

Cr₂O₇² + 5 H₂O + 4 H₂O₂ + 2 H⁺ ® 2 H₂CrO₆ + 8 H₂O

Реакции обнаружения катионов цинка (zn²⁺)

специфические реакции:

1. Аммония тетрароданомеркуриат (II) (NH₄)₂[Hg(SNC)₄] в присутствии ионов меди с катионами цинка в кислой среде образует оливково-зеленого чернеющего на воздухе (черно-фиолетового) цвета осадок тетрароданомеркуриатов меди и цинка:

2(NH₄)₂[Hg(SNC)₄] + ZnSO₄ + CuSO₄ =

= ¯Cu[Hg(SNC)₄] · Zn[Hg(SNC)₄] + 2 (NH₄)SO₄

В присутствии же ионов кобальта этот реактив с катионами цинка образует небесно-голубой осадок тетрароданомеркуриатов кобальта и цинка:

2 (NH₄)₂[Hg(SNC)₄] + ZnCl₂ + CoCl₂ =

¯ Co[Hg(SNC)₄] · Zn[Hg(SNC)₄] + 4 NH₄Cl

Выполнение опыта:на предметное стекло нанести 2 капли раствора, содержащего катион Zn²⁺, добавить 1 каплю разбавленного раствора соли Со²⁺и 1 каплю тетрароданомеркуриата аммония (NH₄)₂[Hg(SNC)₄]. Выпадает небесно-голубой осадок соли.

Аналогично провести реакцию по определению катиона Zn²⁺в присутствии соли Cu²⁺. На предметное стекло нанести 2 капли раствора, содержащего катион Zn²⁺. Добавить 1 каплю разбавленного раствора соли Cu²⁺ и 1 каплю тетрароданомеркуриата аммония (NH₄)₂[Hg(SNC)₄]. Выпадает осадок оливково-зеленого чернеющего на воздухе или черно-фиолетового цвета. Цвет осадка в данной реакции зависит от концентрации раствора соли меди.

Реакции обнаружения катионов олова (Sn²⁺)

Восстановление двухвалентным оловом солей висмута и ртути.

Если к щелочному раствору содей двухвалентного олова прилить небольшое количество какой-либо соли висмута (ВiС1₃, Вi(NО₃)₃), то из раствора немедленно выпадет осадок бархатисто-черный - металлического висмута:

Sn Cl₂ + 4 КОН = K₂[Sn(OH)₄] + 2 KC1

2Вi(NО₃)₃ + 3K₂[Sn(OH)₄] + 6КОН = ¯2Bi + 3 K₂[Sn(OH)₆] + 6KNO₃

Выполнение опыта: К раствору, содержащему катионы Sn²⁺ прилить избыток щелочи, добавить несколько капель Вi(NО₃)_3.В результате выпадет осадок металлического висмута бархатисто-черного цвета.

Дата добавления: 2015-01-12; просмотров: 304 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

12 3 4 5 6

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.029 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав