Качественный анализ (кислотно-основная классификация) (стр. 3 из 13)
Другие реакции олова (II).
Соединения олова (II) при взаимодействии с молибдатом аммония образуют так называемую -молибденовую синь- (раствор окрашивается в синий цвет); с Na2HPO4 дают белый осадок Sri3(PO4)2 (растворяется в кислотах и щелочах); при реакции с FeCI3 восстанавливают железо (III) до железа (II), причем в присутствии гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6] раствор сразу же окрашивается в синий цвет вследствие образования турибуллевой сини.
Аналитические реакции олова (IV)
Олово (IV) обычно открывают, предварительно восстановив его металлическим железом, магнием, алюминием и т.д. до олова (II). Затем проводят реакции, характерные для олова (II), как описано в предыдущем разделе.
1. Реакция олова (IV), с щелочами:
Sn4+ + 4 ОН- = Sn(ОН)4 (белый)
Осадок растворяется в избытке р-ра щелочи с образованием гидрокомплексов.
Sn(ОН)4 + 2 ОН- =[Sn(ОН)6]2-
2. Реакция с сульфид ионами: Н2[SnCl6] + 2Н2S = SnS2 (желтый) + 6 НCl
Выпадает желтый осадок сульфида олова (IV), который в отличие от сульфида олова (II), растворяется в избытке(NH4)2S или Nа2S с образованием тиосолей.
SnS2+ (NH4)2S = (NH4)2SnS3.
3. Реакция восстановления олова (IV) до олова (II):
[SnCl6]2-+ Fe -> [SnCl4]2-+Fe2++ 2 Cl-.
Олово (II). полученное после восстановления олова (IV), открывают реакциями с солями висмута (III), с хлоридом ртути (II).
Другие реакции олова (IV).
С рядом органических реагентов олово (IV) образует окрашенные или • малорастворимые комплексы. С хлоридами рубидия и цезия олово (IV) образует малораетворимые комплексные соли состава Rb2[SnCl6] и Cs2[SnCls].
Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка (V)
Мышьяк (III) и мышьяк (V) обычно открывают в виде арсенит - иона AsO33- и арсенат - ионов AsO3- соответственно, т.е. в форме анионов, а не в форме катионов. Поэтому реакшш этих анионов описаны при рассмотрении аналитических реакций анионов. Аналитические реакции катиона хрома (III) Cr3+.
1. Реакции с щелочами и с аммиаком.
Сг3+ + 3 ОН- —- Сг(ОН)3 (серо-зеленый или сине-фиолетовый) Сг3+ + 3 NH3-H2O -> Сг(ОН)3 | + 3 NH4+.
При прибавлении раствора NaOH и перемешивании, осадок растворяется с образованием раствора зеленого цвета. Добавление раствора аммиака приводит лишь к частичному растворению осадка (раствор становится фиолетовым). Осадок Сг(ОН)3, обладающий амфотерными свойствами, растворяется как в щелочах, так и в кислотах: Сг(ОН)3 + 3 ОН- ->• [Сг(ОН)6]3',
Сг(ОН)3 + 3 НС1 +3 Н2О — [Сг(Н2О)6]3+ + 3 С1-.
В растворе аммиака гидроксид хрома (III) растворяется лишь частично с образованием фиолетового комплекса [Cr(NH3)6]3+:
Сг(ОН)3.+ 6 NH3-H2O — [Cr(NH3)6]3+ + 3 ОН- + б Н2О
2. Реакции окисления катионов хрома (III) до хромат - ионов и дихромат — ионов.
а) Окисление пероксидом водорода. Проводят обычно в щелочной среде при нагревании: 2 [Сг(ОН)6]3- + 3 Н2О2 = 2 СгО42-+ 2 ОН- + 8 Н2О
Изменение зеленой окраски раствора (цвет [Сг(Н2О)б]3+) на желтую (цвет СгО4-).
б) Окисление персульфатом аммония. Проводят в кислой среде в присутствии катализатора - солей серебра (I) (AgNO3).
2 Сг3+ + 3 S2O82- + 7 Н2О -> Сг2О72- + 6 SO42- + 14 Н+. Раствор принимает желто - оранжевую окраску (цвет дихромат - ионов Сг2О7-).
в) Окисление перманганатом калия КМпО4.
10 Сг3+ + 6 МпО4-+ 11 Н2О -> 5 СьО72' + 6 Мп2+ + 22 Н+. При прибавлении избытка КМпО4 выпадает бурый осадок МпО(ОН)2. Окисление марганца (И): 2 МпО4-+ 3 Мп2++ 7 Н2О ->• 5 МпО(ОН)2+ 2 Н+ Увеличение кислотности среды препятствует образованию осадка МпО(ОН)2.
3. Реакция образования надхромовой кислоты: 2СгО42- + 2 Н+ —> Сг2О72- + Н2О
Сг2О72- +4 Н2О + 2 Н+= 2 Н2 СгО6 + 3Н2О
В водных растворах надхромовая кислота неустойчива и разлагается до соединений хрома (III), окрашивающих расвор в зеленый цвет. Поэтому ее обычно экстрагируют органическим экстрагентом (диэтиловым эфиром, изоамиловым спиртом и др.), который окрашивается в интенсивно синий цвет.
Другие реакции катионов хрома (III).
Катион Сг3+ с гидрофосфатом натрия образует осадок фосфата хрома СгРО4 зеленого цвета, растворимый в кислотах и щелочах; с арсенитами и арсенатами дает малорастворимые осадки арсенита CrAsO3 и арсената CrAsO4 соответственно.
Аналитические реакции катионов V аналитической группы по кислотно-основной классификации: Mg2+, Mn2+, Fez+, Fe3+, Bi3+, Sb3+, Sb5+
Групповой реагент - гидроксид натрия или калия
Аналитические реакции катионов магния Mg2+
1. Реакция с щелочами и аммиаком: Mg2+ + 2 ОН- —> Mg(OH)2 (белый аморфный)
Mg2+ + 2 NHrH2O = Mg(OH)2 + 2 NH4+
Осадок не растворяется в щелочах, растворяется в НС1, H2SO4, CH3COOH: Mg(OH)2 + 2 Н+ -► Mg2+ + 2 Н2О
2. Реакция с гидрофосфатом натрия Na2HPO4 (фармакопейная).
Реакцию проводят в аммиачном буфере:
Mg2+ + НРО42- + NH3 -- NH4MgPO4 | (белый кристаллический) При проведении реакции в отсутствии катионов аммония и аммиака выпадает белый аморфный осадок MgHPO4. Избыток NH4 мешает выпадению NH4MgPO4. Осадок NH4MgPO4 растворяется в минеральных кислотах и в уксусной кислоте:
NH4MgPO4 + 3 НС1 - Н3РО4 + MgCl2 + NH4C1
NH4MgPO4+ 2 CHjCOOH= NH4H2PO4 + (CH3COO)2Mg
Проведению реакции мешают катионы Li+, Ca2+, Sr2, Ba2+ и др.
3. Реакция с магнезоном I - п - нитробензолазорезорцином.
В щелочной среде магнезон I, имеющий красную окраску, образует с катионами М^2+,комплекс синего цвета, сорбирующийся на осадке Mg(OH)2:
При малых концентрациях Mg2+ осадок не выделяется, а раствор окрашивается в синий цвет. Проведению реакции мешают Cd2+, Sn2+, Cr3+, Fe2+, Co2+, Ni2+.
4.Реакция с 8- оксихинолином.
Реакцию проводят в аммиачной среде при рН = 8—13 (при нагревании).
Осадок растворим в минеральных кислотах и в уксусной кислоте. Проведению реакции мешают катионы, также образующие комплексы с 8 -оксихинолином (Cu2+, Zn2+. Cd2+, Fe3+ и др.).
5. Реакция с хинализарином.
Реакцию проводят в щелочной среде. Образуется синий осадок комплексного соединения – хинализарината магния состава MgL(OH), где НL – условное обозначение молекулы хинализарина:
При небольшом содержании катионов Mg2+в растворе осадок не выпадает, а раствор окрашивается в цвет. Проведению реакций мешают катионы алюминия.
6. Реакция с растворимыми карбонатами (Nа2С03).
2 Mg2++ 2 Nа2С03 + Н2О = (МgОН)2С0з (белый аморфный) +4 Nа + СО2. Осадок (МgОН)2С0з,растворим в кислотах и в солях аммония.
7. Реакция с оксалатом аммония (NH4)С2О4.
Mg2++ (NH4)С2О4 = Mg С2О4 (белый) + 2 NH4
8. Катионы Mg2+ с дифенилкарбазидом (С6Н5NHNH)2С0 образуют комплекс красно— фиолетового цвета.
Аналитические реакции катиона марганца
Аквокомплексы [Мn(Н2О)6]2+ марганца (II) окрашены в бледно — розовый цвет. Сильно разбавленные водные растворы солей марганца (и) практически бесцветны.
1. Реакции с щелочами и аммиаком: Мп2+ + 2 ОН- —+ Мп(ОН)2.
Белый осадок Мп(ОН)2 при стоянии темнеет за счет окисления кислородом воздуха вслелствие образования МпО(ОН)2: 2 Мп(ОН)2 + 02 = 2 МпО(ОН)2
В присутствии перекиси водорода: Мп2+ + 2 ОН + Н202 — МпО(ОН)2 + Н20 Осадок Мп(ОН)2 растворяется в разбавленных растворах сильных кислот и в насыщенном растворе хлорида аммония: Мп(ОН)2 + 2Н —+ Мп2+ +2 Н2О, Мп(ОН), 2NH4С1 — Мп +2 NН3Н2О + 2 С1
Осадок МпО(ОН)2 не растворяется при действии этих реагентов.
2. Реакция окисления катионов Мп2 до перманганат — ионов. Реации окисления проводят в отсутствие хлорид — ионов Сl, так как они восстанавливаются пермавганат — нонами до хлора Сl2:
2 МпО4 + 10 С2О8 + 16 Н — 2Мп2+ + 5 Сl2 + 8 Н20
а) Окисление висмугатом натрия в кислой среде.
2 Мп2+ + 5 NаВiО3 + 14 Н — 2 Мп04 + 5 Вi3 + 5Nа + 7 Н2О
Раствор окрашивается в малиново — фиолетовый цвет.
б). Окисление персульфатом аммония. Реакцию проводят в кислой среде в присутствии катализатора — солей серебра (Аg3) при нагревании:
2 Мп2 + 5 820i + 8 Н20 = 2 Мп04 + 10 $042 + 16 Н.
В горячем растворе возможно разложение перманганат— ионов, которое замедляется в присутствии фосфорной кислоты Н3РО4.
Раствор окрашивается в малиновый цвет.
в). Окисление диоксидом свинца в кислой среде при нагревании:
2 Мп2+ + 5 РЬО2 + 4 Н = 2МпО4 + РЬ2+ + 2 Н20
При избытке соли марганца (1I)образуется МпО(ОН)2. а не перманганат— ион.
З. Реакция с сульфид нонами: Мп2+ + S2-- — Мп S розовато-телесный Осалок Мп S растворяется в разбавленных кислотах.
Другие реакции марганца (II)