Общая характеристика катионов V аналитической группы

Реакции на катионы IV аналитической группы.

Реакции на А1³⁺

 

I. С групповым реактивом (NaOH)

AlCl₃ + 3NaOH → Al(OH)₃↓ + 3NaCl

                               ^белый

растворим в избытке реактива и минеральных кислотах

Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O

Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O

 

II. C гидроксидом аммония

AlCl₃ + 3NH₄OH → Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄Cl

                          ^белый

                     нерастворим в избытке реактива.

Ш. С ализарином (ГФ, РО) - хроматографическая реакция, капельно на фильтровальной бумаге.

Методика: на фильтровальную бумагу наносят каплю раствора содержащего А1³⁺, и выдерживают 1 мин в парах NH₃, образуется Al(OH)_3. На пятно наносят каплю раствора ализарина и снова выдерживают в парах NH₃, образуется красное пятно – «алюминиевый лак».

Мешают ионы Zn²⁺

 

IV. С Со(NO₃)₂, на фильтровальной бумаге

Методика:  фильтровальную бумагу, пропитанную растворомСо(NO₃)₂,  смачивают раствором соли А1³⁺, подсушивают,  и сжигают. Образуется золасинего цвета – «тенаровая синь»

2А1₂(SO₄)₃ + 2Со(NO₃)₂ → 2Co(AlO₂)₂ + 4NО₂ + O₂ + 6SO₃

 

              N⁺⁵ +1e → N⁺⁴

              2O^-2 – 4e →O₂

Мешает Zn²⁺

Используют кобальтовую бумагу.

Реакции на Zn²⁺

I. С групповым реактивом (NaOH)

ZnSO₄ + 2NaOH → Zn(OH)₂ ↓+ NaSO₄

                               ^белый

растворим в избытке реактива и минеральных кислотах

Zn (OH)₂ +2 NaOH → NaZnO₂ + 2H₂O

Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O

 

II. C гидроксидом аммония

ZnSO₄ + 2NH₄OH → Zn(OH)₂ ↓ + (NH₄)₂SO₄

                          ^{растворим в избытке реактива}

Zn(OH)₂  + 4NH₄OH → [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O

                             ^{гидроксид тетраамминцинка}

Ш. С гексацианоферратом (II) калия (ГФ, РО)

 

3ZnSO₄ + 2К₄[Fe(CN)₆] → Zn₃K₂[Fe(CN)₆]₂ ↓ + 3K₂SO₄

                                   ^{гексацианоферрат калия цинка}

                                                                ^{белый студенистый}

IV. С Со(NO₃)₂, на фильтровальной бумаге

Методика:  кобальтовую бумагу смачивают раствором соли Zn, подсушивают, и сжигают. Образуется зола зеленого цвета – «зелень Ринмана».

2ZnSO₄ +2 Co(NO₃)₂ → 2 CoZnO₂ + 2 SO₃↑ + 4 NO₂↑ + O₂↑

              N⁺⁵ +1e → N⁺⁴

              2O^-2 – 4e →O₂

Проведению реакции мешают А1³⁺

 

V. С сульфидом натрия (ГФ, РО).

ZnSO₄ + Na₂S → ZnS ↓ + Na₂SO₄

                   _белый

растворим в минеральных кислотах

 

Катионы V аналитической группы

 

Общая характеристика катионов V аналитической группы.

 

К V аналитической группе относятся: Fe³⁺, Fe²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺.

Групповым реактивом является раствор щелочи.

Образуют осадки гидроксидов, не растворимы в избытке реактива и NH₄OH, растворимы в минеральных кислотах.

Нитраты, хлориды и сульфаты Fe³⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺ хорошо растворимы в воде.

Гидроксиды катионов этой группы труднорастворимые слабые электролиты.

Соли катионов Fe²⁺ и Mn²⁺подвергаются гидролизу.

Карбонаты и фосфаты катионов V группы в воде не растворяются.

Катионы V ан. гр имеют переменную степень окисления, кроме Мg, поэтому для них характерны ОВР. Это свойство используют для открытия Мn²⁺, окисление до перманганат-иона.

Катионы V ан. гр образуют комплексные соединения, обладают характерными окрасками, что используется в качественном анализе.

Применение в медицине.

Препараты Fe²⁺ - применяются при анемиях.

МgО – жженая магнезия – антацидное средство (уменьшает кислотность)

MgCO₃ – антацидное средство, в составе препарата «Ренни».

МgSO₄ – спазмолитическое, успокаивающее, слабительное.

КМnО₄ – в виде растворов как антисептическое средство и внутрь при отравлениях, для промывания желудка.