2020-07-12
665Действие группового реактива
Групповым реактивом на катионы V группы являются растворы щелочей, которые осаждают гидроксиды катионов V группы:
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + 2NaCl
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
MnCl2 + 2NaOH → Mn(OH)2↓ + 2NaCl
MgCl2 + 2NaOH→ Mg(OH)2↓ + 2NaCl
BiCl3 + 3NaOH→ Bi(OH)3↓+ 3NaCl
SbCl3 + 3NaOH → Sb(OH)3↓+ 3NaCl
Частные реакции катионов пятой аналитической группы
Реакции обнаружения катиона железа Fe2+
1. С гексацианоферратом (III) калия K3[Fe(CN)6] (фармакопейная реакция): Выпадает темно-синий осадок турнбуллиевой сини:
3FeSO4 +2 K3[Fe(CN)6] →Fe3[Fe(CN)6]2↓ + 3K2SO4 3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- → Fe3[Fe(CN)6]2↓
2. Сульфид аммония (NH4)2S или сульфид натрия образуют с солями железа (II) черный осадок сульфида железа (II), растворимый в разведенных минеральных кислотах (фармакопейная реакция):
FeSО4 + (NH4)2S → FeS↓ + (NH4)2SО4
Fe2+ + S2- → FeS↓ мешающие ионы: катионы p- и d-элементов
3. Действие окислителей: Взаимодействие сульфата железа (II) с перманганатом калия заканчивается обесцвечиванием раствора перманганата вследствие образования бесцветных ионов марганца Mn2+:
|
|
|
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O
Реакции обнаружения катиона железа Fe3+
1.Роданид калия KSCN образует с раствором соли железа (III) в слабокислой среде ряд комплексных ионов кроваво-красного цвета различного состава, в зависимости от концентрации реагента. В упрощенном виде уравнение реакции записывается следующим образом:
FeCl3 + 3KSCN → Fe(SCN)3 + 3KCl
Fe3+ + 3SCN- → Fe(SCN)3
2.Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6] образует с растворами солей Fe3+ темно-синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III) (берлинскую лазурь) (фармакопейная реакция):
4FeCl3 +3 K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12KCl
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3↓
3. Сульфид аммония (NH4)2S образует с солями Fe3+ черный осадок сульфида железа (III) (фармакопейная реакция):
2FeCl3 + 3(NH4)2S → Fe2S3↓ + 6NH4Cl
2Fe3+ + 3S2- → Fe2S3↓ мешающие ионы: катионы p- и d-элементов
4. Йодид калия или натрия окисляется солями железа (III) в кислой среде до свободного йода:
2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2 KCl + I2 Выделяющийся йод дает с крахмалом темно-синюю окраску.
5. С сульфосалициловой кислотой катион Fe3+ реагирует с образованием окрашенных комплексов. В зависимости от рН среды и соотношения реагирующих компонентов состав и окраска образующихся комплексов могут быть различными (фармакопейная реакция):
Реакции обнаружения катиона марганца Mn2+
Пероксид водорода H2O2 в щелочной среде быстро окисляет соли марганца (II) до бурого осадка оксида - гидроксида марганца (IV) MnO(OH)2:
MnSO4 + H2O2 + 2NaOH → MnO(OH)2↓ + Na2SO4 + H2O
Mn2+ + 2OH- + H2O2 → MnO(OH)2↓ + H2O
Осадок MnO(OH)2 не растворяется в разбавленной серной кислоте в отличие от гидроксида марганца (II).
|
|
|
2. Сульфид аммония (NH4)2S или сульфид натрия Na2S образуют с растворами солей марганца (II) сульфид марганца MnS телесного цвета: MnCl2 + (NH4)2S → MnS↓ + 2NH4Cl
Mn2+ + S2- → MnS↓
3. Действие диоксида свинца PbO2 в азотнокислой среде до аниона MnO4-, имеющего в растворе характерную малиновую окраску:
2MnSO4 + 6HNO3 + 5PbO2 → 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O Реакции обнаружения катиона магния Mg2+
1.Гидроксид аммония NH4OH образует с растворами солей магния белый осадок гидроксида магния:
MgCl2 + 2NH4OH → Mg(OH)2↓ + 2NH4Cl
Mg2+ + 2NH4OH → Mg(OH)2↓ + 2NH4+
2. Гидрофосфат натрия Na2HPO4 в присутствии NH4OH и NH4Cl осаждает из растворов солей магния белый кристаллический осадок магний-аммоний фосфата (фармакопейная реакция):
MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH → MgNH4PO4↓ + 2NaCl + H2O
Mg2+ + NH4OH + HPO42- → MgNH4PO4↓ + H2O
Реакции обнаружения катиона висмута Bi3+
1.Действие иодида калия KI (фармакопейная): образуется оранжевый раствор комплексной соли: Bi(NO3)3 + 3KI → BiI3↓ + 2KNO3
Bi3+ + 3I- → BiI3↓ 4. С сульфидом аммония образуется коричнево – черный осадок, растворимый в азотной кислоте (фармакопейная реакция):
2Bi(NO3)3 + 3(NH4)2S → Bi2S3↓ + 6NH4NO3
2Bi3+ + 3S2- → Bi2S3↓
Реакции обнаружения катиона Sb3+
1.Гидролиз солей сурьмы (III): при разбавлении раствора происходит выделение осадка белого цвета, растворимого в винной кислоте и ее солях: SbCl3 + НОН → SbOHCl2↓ + HCl
2. Реакция восстановления: в присутствии металлов, стоящих левее сурьмы в ряду напряжений, катион сурьмы восстанавливается до металлической сурьмы: 2SbCl3 + 3Zn → 2Sb↓ + 3ZnCl2
Шестая аналитическая группа катионов: Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, 2+
Действие группового реактива
Групповым реактивом на катионы шестой группы является раствор гидроксида аммония. При взаимодействии эквивалентных количеств гидроксида аммония с солями катионов VI группы образуются осадки различного состава:
2CuSO4 + 2NH4OH → (CuOH)2SO4↓ + (NH4)2SO4
HgCl2 + 2 NH4OH → [HgNH2]Cl↓ + NH4Cl + 2H2O
NiCl2 + NH4OH → NiOHCl↓ + NH4Cl
CoCl2 + NH4OH → CoOHCl↓ + NH4Cl
Частные реакции катионов шестой аналитической группы
Реакции обнаружения катиона меди Cu2+
1.Едкие щелочи осаждают из водных растворов солей меди (II) голубой осадок Cu(OH)2, который при нагревании теряет воду и переходит в CuO черного цвета:
Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓
Cu(OH)2↓ → CuO + H2O
2. Гексацианоферрат (II) калия выделяет из растворов солей двухвалентной меди красно-бурый осадок, растворимый в растворе аммиака и щелочах:
2CuSO4 + K4[Fe(CN)6] → Cu2[Fe(CN)6]↓ + 2K2SO4
2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]↓
3. Йодид калия KI с катионами меди образует осадок йодида меди (I), одновременно выделившийся свободный йод окрашивает раствор в буро – коричневый цвет:
2CuSO4 + 4KI → Cu2I2↓ + I2 + 2K2SO4
2Cu2+ + 4I- → Cu2I2↓ + I2
4. Сульфид натрия Na2S осаждает из водных растворов ионы меди в виде черного осадка сульфида меди:
CuSO4 + Na2S → CuS↓ + Na2SO4
Сu2+ + S2- → CuS↓
5. Тиосульфат натрия Na2S2O3 c подкисленным раствором соли меди (II) в эквивалентных количествах образуется осадок CuS черного цвета:
Cu2+ + S2O32-- → CuS2O3
CuS2O3+H2O → CuS↓ + H2SO4
6.Окрашивание пламени: бесцветное пламя газовой горелки соли меди (II) окрашивают в зеленый цвет.
Реакция обнаружения катиона ртути Hg2+
1.Гидроксиды щелочных металлов осаждают из водных растворов солей ртути (II) желтый осадок HgO (фармакопейная реакция), образующийся вначале гидроксид ртути Hg(OH)2 неустойчив и сразу разлагается:
Hg2+ + 2OH- → Hg(OH)2↓
Hg(OH)2↓ → HgO↓ + H2O
2. Йодид калия KI с солями ртути (II) образует красный осадок йодида ртути (II) (фармакопейная реакция):
|
|
|
Hg(NO3)2 + 2KI → HgI2↓ + 2KNO3
Hg2+ + 2I- → HgI2↓
3. Сульфид натрия образует черный осадок сульфида ртути (II) (фармакопейная реакция):
HgCl2 + Na2S → HgS↓ + 2NaNO3
Hg2+ + S2- → HgS↓
Реакции обнаружения катиона кобальта Со 2+
1.Реакция с тиоционатом аммония NH4SCN: образуется комплексное соединение сине – голубого цвета:
CoCl2 + 4NH4SCN ↔ (NH4)2[Co(SCN)4] + 2NH4Cl
Co2+ + 4SCN- ↔ [Co(SCN)4]2-
2. С тетратиоцианомеркуратом (II) аммония (NH4)2[Hg(SCN)4] с образованием осадка синего цвета, растворимого в концентрированной хлороводородной кислоте, разлагающегося щелочами; ионы цинка ускоряют реакцию:
(NH4)2[Hg(SCN)4] + CoSO4 → Co[Hg(SCN)4]↓ + (NH4)2SO4 [Hg(SCN)4]2- + Co2+ → Co[Hg(SCN)4]↓
Реакции обнаружения катиона никеля Ni 2+
1. Реакция с диметилглиоксимом (реактивом Чугаева),
C4H8N2O2. Катионы Ni2+ в аммиачной среде (рН = 9) образуют с диметилглиоксимом малорастворимую внутрикомплексную соль яркого розового цвета:
Ni2+ + 2 C4H8N2O2 + 2 NH3 → [Ni(C4H7N2O2)2]↓ + 2NH4+
