1. Реакции с щелочами и раствором аммиака:
[ SbCl4]- + 3 OH- → Sb(OH)3 + 4 Cl-
[SbCl4]- + 3 NH3×H2O → Sb(OH)3↓(белый)+ 3 NH4Cl +Cl-.
· Осадок Sb(OH)3 растворяется в щелочах (NaOH):
Sb(OH)3 + OH- → [Sb(OH)4]-
· и в кислотах:
Sb(OH)3 + 4HСl → [SbCl4]- + H+ + 3 H2O
· При действии щелочи в присутствии Н2О2 сурьма (III) окисляется до сурьмы (V), давая белый осадок
SbO(OH)3: Sb(OH)3 + H2О2 → SbO(OH)3 + H2О
2. Реакция гидролиза.
[ SbCl4]- + H2O = SbOCl ↓ (белый хлопьевидный) + 2 H+ + 3 Cl- ;
при рН≈ 3-4.
· Свежевыпавший осадок оксохлорида сурьмы растворяется (лучше – при нагревании) в растворах HCl, винной кислоты Н2С4Н4О6 и ее солей:
SbOCl+ 2 HСl + Cl- → [SbСl4]- + H2O (обратная реакция)
SbOCl + Н2С4Н4О6 = [SbO(С4Н4О6)]- + HСl + H+.
3.Реакция с тиосульфатом натрия.
2 [SbСl4]- + 2 S2O32- + 3 H2O = Sb2OS2 ↓ (красный) + 2 SO42- + 8 Cl- + 6 H+.
Процесс называется реакцией образования красного осадка «сурьмяной киновари».
4. Реакция с сульфид – ионами:
2 [SbСl4]- + 3 S2- → Sb2S3 ↓ (оранжевый) + 8 Cl-
· Осадок растворяется в избытке S2-:
Sb2S3 + 3 S2- →2 SbS33-,
· в концентрированной HCl при нагревании:
Sb2S3 +8 HCl → 2 H[SbСl4] + 3 H2S,
· в растворах щелочей:
Sb2S3 +4 NaOH → Na[Sb(OH)4] + Na3SbS3
5. Реакции восстановления сурьмы (III) до сурьмы (0) в кислой среде:
[SbСl4]- + Al0 → Sb0 + Al3+ + 4 Cl-;
2 [SbСl4]- + 3 Zn0 → 2 Sb0 + 3 Zn2+ + 8 Cl-
При взаимодействии сурьмы (III) с фосфорно – молибденовой гетерополикислотой образуется продукт реакции синего цвета – «молибденовая синь», экстрагируемый амиловым спиртом. С метилфлуороном С13Н4О2(ОН)3СН3 сурьма (III) в присутствии Н2О2 и HCl дает продукт красного цвета (капельная реакция на фильтровальной бумаге). Такие окислители, как KMnO4, K2Cr2O7, KВrO3 и другие, окисляют в растворах сурьму (III) до сурьмы (V).
5.6.2. Аналитические реакции сурьмы (V).
1. Реакция с щелочами и аммиаком:
[SbСl6]- + 5OH- → SbО(OH)3↓(белый) + 6Cl- + H2О
· Осадок растворяется в избытке щелочи:
SbО(OH)3 + NaOH + H2О → Na[Sb(OH)6],
· а также в сильных кислотах:
SbО(OH)3 +6 HCl → H[SbСl6] + 4H2О
2. Реакция гидролиза:
[SbСl6]- + 2H2О = SbО2Сl↓(белый) + 4H+ + 5 Cl-
· Осадок растворяется в избытке HCl и в растворах винной кислоты и ее солей.
3. Реакция с сульфид – ионами.
Реакция проводится в кислой среде:
2[SbСl6]- + 5S2- → Sb2S5 ↓(оранжевый) + 12Cl-
· Осадок растворяется в избытке S2-:
Sb2S5 + 3 S2- → 2 SbS43-,
· растворяется в щелочах:
2 Sb2S5 + 6 NaOH = Na[Sb(OH)6] + 5 NaSbS3,
· в концентрированной HCl (при нагревании) с выделением свободной серы и восстановлением сурьмы (V) до сурьмы (III):
Sb2S5 + 8 HCl → 2 H[SbСl4] +3 Н2S +2 S↓
4. Реакция восстановления Sb(V) до Sb(0).
Сурьма (V), как и сурьма (III), восстанавливается в кислой среде металлическим магнием, цинком, алюминием, оловом, железом до свободной сурьмы (0).
[SbСl6]- + Al0 → Sb0 + Al3+ + 6 Cl-; [SbСl6]- + Zn0 → Sb + Zn2+ + 6 Cl-
Признаки реакции: Поверхность металла чернеет вследствие выделения осадка свободной сурьмы.
5. Реакция с родамином Б.
Сурьма (V) в солянокислых растворах реагируют с органическим реагентом – родамином Б (условно как L+Cl-):
L+Cl- + [SbСl6]- = L+[SbСl6]- + Cl-
Признаки реакции: образуется сине-фиолетовое соединение (ионного ассоциата) состава L+[SbСl6]-
Образовавшийся ионный ассоциат экстрагируется из водной фазы бензолом или изопропанолом, при этом органический слой окрашивается в фиолетово-синий цвет.
6. Реакция с иодидами:
2I- + [SbСl6]- → [SbСl4] - + I2 + 2Cl- (определяют I2)
6. Аналитические реакции катионов VI аналитической группы по кислотно-основной классификации: Cu2+, Hg2+, Cd2+, Co2+, Ni2+.
Групповой реагент – NH4OH в избытке.
Хотя элементы расположены в разных группах периодической системы Д.И.Менделеева, все эти катионы характеризуются способностью к комплексообразованию. Их гидроксиды растворяются в избытке аммиака с образованием комплексов различного состава.
Растворы солей меди, кобальта и никеля окрашены; кадмия и ртути (II) бесцветны.
6.1. Аналитические реакции катиона меди (II) Cu2+.
Акво – ионы меди (II) [Cu(H2O)n]2+ окрашены в голубой цвет, поэтому растворы солей меди (II) имеют голубую окраску с разными оттенками (от голубой до сине-зеленой). В водных растворах акво - ионы меди (II)частично гидролизуются с образованием растворимых гидроксоаквокомплексов состава [Cu(H2O)n-m(OH)m]2-m по схеме:
[Cu(H2O)n]2+ + mH2O = [Cu(H2O)n-m(OH)m]2-m + mH3O+
1. Реакция с щелочами.
Cu2+ + 2 OH- → Cu(OH)2 ↓(сине-зеленый)
Cu(OH)2 разлагается, теряя воду и образуется черный осадок оксида меди (II) CuO:
Cu(OH)2 → CuO ↓(черный) + Н2О
· Осадок Cu(OH)2 растворяется в кислотах, в растворах аммиака (с образованием комплекса [Cu(NH3)4]2+ синего цвета), комплексообразующих органических кислот (лимонная, винная), частично растворим в концентрированных щелочах с образованием гидроксокомплексов меди (II).
2. Реакция с аммиаком (фармакопейная).
CuCl2 + NH3*H2O → Cu(OH)Cl ↓(сине-зеленый)
· В избытке аммиака осадок растворяется с образованием ярко синего раствора:
Cu(OH)Cl + 4 NH3*H2O → [Cu(NH3)4]2+ + OH- + Cl- + 4 H2O
· В кислой среде комплексный тетрамминмедь (II) – катион разрушается:
[Cu(NH3)4]2+ (ярко - синий) + 4 H3O+ → [Cu(Н2О)4]2+ (голубой) + 4 NH4+
и окраска раствора из ярко-синей переходит в голубую (цвет аквокомплекса меди (II)).
3. Реакция с гексацианоферратом (II) калия.
2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]↓(красно-коричневый).
Реакцию проводят в слабокислой среде.
· Осадок не растворяется в разбавленных кислотах, но растворяется в 25%-м водном аммиаке:
Cu2[Fe(CN)6] + 12 NH3+ 4 H2O → (NH4)4[Fe(CN)6] + 2 [Cu(NH3)4](ОН)2
4. Реакция с тиосульфатом натрия.
2Cu2+ + 2 S2O32-(избыток) + 2 H2O → Cu2S ↓+ S↓ +4 H+ + 2SO42-
(темно-бурый)
5. Реакция с купроном (1-бензоиноксимом).
С6Н5 – СН - ОН
| купрон (H2L)
С6Н5 – С = NOH
Cu2+ + H2L + 2 H2O → CuL(H2O)2↓(зеленый хлопьевидный) + 2 Н+
Купрон
Реакцию проводят в аммиачной среде.
· Осадок не растворяется в избытке аммиака.
6. Реакция восстановления меди (II) металлами до металлической меди (фармакопейная).
Реакцию дают металлы, расположенные в ряду напряжений металлов левее меди.
Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+
Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+
3 Cu2+ +2 Al → 3 Cu +2 Al3+
Признаки реакции: поверхность металлического цинка или алюминия, либо железа. покрывается красным слоем металлической меди.
7. Окрашивание пламени газовой или спиртовой горелки.
Соли меди окрашивают пламя газовой горелки в изумрудно-зеленый цвет.
8. Реакция с тиоцианат – ионами.
Cu2+ + 2 SCN- → Cu(SCN)2↓→ CuSCN↓ + SCN-
Признаки реакции: Образуется черный осадок Cu(SCN)2, постепенно переходящий в белый CuSCN.
Катионы Cu2+ с сульфид -ионами дают черный осадок сульфида меди CuS;
с фосфатами – голубой осадок Cu3(PO4)2.