Реакции катионов V аналитической группы

Реакции на катион Fe²⁺

I. С групповым реактивом (NaOH)

FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ ↓ + Na₂SO₄

                                    ^{зеленый, на воздухе буреет.}

4Fe(OH)₂ + О₂ + 2Н₂О → 4Fe(OH)₃ ↓

                             ^бурый

Fe⁺² – e → Fe⁺³ |  | 4

O² + 4e → 2O^-2 | 4 | 1

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

3FeSO₄ + 2К₃[Fe(CN)₆] → Fe₃[Fe(CN)₆]₂ ↓ + 3K₂SO₄

                               ^{синего цвета гексацианоферрат (Ш) Fe(II)}

                                                           ^{«турнбулева синь»}

Ш. С перманганатом калия в кислой среде

10FeSO₄ + 2КMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃  + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

                                                  обесцвечивание раствора КМnО₄

2Fe⁺² - 2e → Fe⁺³ | | 5

Mn⁺⁷ + 5e → Mn⁺² | 10 | 2

Реакции на катион Fe⁺³

I. С групповым реактивом (NaOH)

FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ ↓ + 3NaCl

                                              ^{темно бурый}

II. С гексацианоферратом (II) калия (РФ, РО)

2FeCl₃ + 3К₄[Fe(CN)₆] → Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓ + 12KCl

                               ^{синего цвета гексацианоферрат (II) Fe(III)}

                                                                    ^{«берлинская лазурь»}

Ш. С роданидом аммония (РФ, РО)

FeCl₃ + 3NH₄SCN → Fe(SCN)₃ + 3NH₄Cl

                                 ^{кроваво-красный р-р}

IV. C калия иодидом                     

2Fe⁺³Cl₃ + 2КI^- → 2FeCl₂ + 2KCl + I₂

Fe⁺³ + e → Fe⁺² | | 2

2I^- - 2e → I⁰₂      | 2 | 1

Реакции на катион Mn²⁺

I. С групповым реактивом (NaOH)

MnSO₄ + 2NaOH → Mn(OH)₂ ↓ + Na₂SO₄

                                        ^{белый, на воздухе буреет вследствие окисления}

2Mn(OH)₂ + О₂ + 2Н₂О → 2Mn(OH)₄ ↓

                                          ^бурый

Mn⁺² – 2e → Mn⁺⁴ |   | 1

 O² + 2e → 2O^-2 | 2 | 1

 

II. С висмутатом натрия в азотнокислой среде (РФ, РО)

Методика: К 1–2 каплям раствора соли Мn добавить 1 мл 6-ти молярной НNO₃ и несколько крупинок NaBiO_3. При встряхивании раствор окрашивается в малиновый цвет.

2Mn⁺²SO₄ + 5NaBi⁺⁵O₃ + 16НNO₃ → 2НMn⁺⁷O₄+5Bi⁺³(NO₃)₃+2Na₂SO₄ + 7Н₂О + NaNO₃

 

Mn⁺² – 5e → Mn⁺⁷ | 10 | 2

Вi⁺⁵ + 2e → Bi⁺³ |   | 5

 

Реакции на катион Мg²⁺

I. С групповым реактивом (NaOH)

MgSO₄ + 2NaOH →Mg(OH)₂↓ + Na₂SO₄

                             ^{белый, растворим в солях NH}₄^Cl

Mg(OH)₂ + 2NH₄Cl → MgCl₂ + 2NH₄OH

II. С гилрофосфатом натрия в присутствии аммиачного буфера  (РФ, РО)

Na₂HPO₄ + MgSO₄ + NH₄OH ^NH4Cl → MgNH₄PO₄ ↓ + Na₂SO₄ +Н₂О

  ^{белый, кристаллический}

растворим в минеральных кислотах и СН₃СООН. Реакцию можно выполнять МКС. Наблюдается бесцветные кристаллы в виде звезд или дендритов.

III. С 8-оксихинолином, в среде аммиачного буфера.

 

2

                  + MgSO₄+NH₄OH  ^NH4Cl                                                                                                            +

 

     

                                                    

        N                                                                                                            N                                         N

 

 OH                                                                    O                    Mg                  O

                                                                                ^{оксихинолят Мg желто-зеленого цвета}

                                                                        + (NH₄)₂SO₄ + H₂O

Катионы VI аналитической группы

Общая характеристика катионов VI аналитической группы.

 

К VI аналитической группе относятся: Cu²⁺, Hg²⁺.

Групповым реактивом является NH₄OH. Образуют осадки, растворимые в избытке реактива.

Гидроксиды катионов этой группы являются слабыми, труднорастворимыми электролитами. Гидроксиды Сu²⁺ и Hg²⁺ неустойчивы и разлагаются на оксид и воду. Сu(ОН)₂ разлагается при температуре, а Нg(ОН)₂ при комнатной температуре.

Для катионов этой группы характерны реакции комплексообразования.

Ионы Сu²⁺ и Hg²⁺ имеют переменные степени окисления, поэтому для них характерны ОВР.

Применение в медицине.

СuSO₄ – наружно как прижигающее и вяжущее средство, внутрь как рвотное средство и при отравлениях белым фосфором. В малых дозах для лечения анемии.

Сu²⁺ цитрат – в виде мазей при глазных заболеваниях.

НgО – как нежное антисептическое средство глазных мазей.

НgNH₂Cl амидохлорид ртути – в составе мазей при кожных заболеваниях.

НgCl₂ –сулема – для дезинфекции белья, одежды, оборудования и предметов ухода за больными, для лечения кожных заболеваний.

Hg(CN)*HgO (ртути оксицианид) – для промываний при лечении ряда глазных и урологических заболеваний.

HgI₂ – в виде микстур для лечения сифилиса.

Реакции катионов IV аналитической группы.

Реакции на катион Сu⁺²

I. С групповым реактивом (NH₄OH)

2СuSO₄ + 2NH₄OH → (CuOH)₂SO₄ ↓ + (NH)₂SO₄ +2H₂O

                                        ^{голубой гидросульфат Сu(II),}

осадок растворим в избытке реактива

(CuOH)₂SO₄  + (NH)₂SO₄ + 6NH₄OH → 2[Cu(NH₃)₄]SO₄ + 8H₂O

                                                                                                        ^{тетраамин меди(II)сульфат синий раствор}

II. С гидроксидом натрия

CuSO₄ + 2NaOH →Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

                       ^{Голубой при t разлагается}

Cu(OH)₂ ^t → СuO↓ + H₂O

                ^черный

Ш. С калия иодидом

Выделяется свободный I₂ окрашивает раствор в красно-бурый цвет. Образуется белый осадок Сu₂I₂, окраска которого маскируется выделившимся I₂

 

2CuSO₄ + 4КI → Сu₂I₂ ↓ + I₂ + 2К₂SO₄

                           ^{белый  бурый}

2Cu⁺² +2е → Сu₂⁺¹  | | 1

2I^- - 2е → I₂⁰         | 2 | 1

 

IV. С гексацианоферратом (II) калия (РФ, РО)

2CuSO₄ + K₂[Fe(CN)₆] → Cu₂[Fe(CN)₆] ↓ + 2K₂SO₄

                                      ^{красно-коричневый гексацианоферрат (II) Сu}

V. Окрашивание пламени (РФ).

Летучие соли Сu⁺² окрашивают пламя горелки в зеленый цвет.