Качественные реакции катионов IV аналитической группы

Общая характеристика катионов

IV аналитической группы

К четвертой аналитической группе относят катионы Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Bi³⁺, Sb (III), Sb(V). Они образованы элементами, имеющими различную электронную конфигурацию атома (Mg – s-элемент; Bi, Sb – р-элементы; Fe, Mn – d-элементы), поэтому свойства этих катионов различны. Объединяет их то, что гидроксиды катионов IV группы не растворяются в щелочах и в растворе аммиака. Следовательно, катионы этой группы могут быть выделены из смеси катионов всех групп действием щелочей. Раствор щелочи – групповой реактив на катионы этой группы.

Наименее растворимые гидроксиды образуются при более низких значениях рН растворов. Так, Fe(OH)₃ осаждается при рН = 2,3 ÷ 4,1, a Fe(OH)₂ – при рН = 7,5 ÷9,7. Наиболее растворимые гидроксиды катионов Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺ не осаждаются в присутствии солей аммония, понижающих рН раствора.

Соли катионов IV группы подвергаются гидролизу, степень гидролиза их различна, что подтверждается значением рН их 0,25 Мрастворов нитратов.

Наиболее легко гидролизуются соли висмута и сурьмы, которые при растворении в воде дают белые осадки основных солей.

Катионы Fe²⁺, Bi³⁺ и Мп²⁺ могут изменять степень окисления – Fe²⁺ до Fe³⁺; Bi³⁺ до Bi (V) и Bi°; Mn²⁺ до Mn(lV), Mn(VI) и Mn(VII) – и участвовать в окислительно-восстановительных реакциях.

Катионы Fe²⁺, Fe³⁺, Bi³⁺, Sb³⁺ склонны к комплексообразованию. В практике анализа используют оранжевый комплекс BiI₄^–; в солянокислых растворах сурьма (III) и (V) существует в виде хлоридных комплексов SbCl₆^3–, SbCl₆^–; маскировку Fe(II) и Fe(III) часто проводят путем перевода их в прочные бесцветные комплексы.

Ионы Mn²⁺, Bi³⁺, Sb(III) бесцветны, катион Fe²⁺ – бледно-зеленого цвета, катион Fe³⁺ – слабо-фиолетовый, а гидролизованный – желтого цвета, катион Мn²⁺ – бледно-розового цвета, ион МnO₄^– – фиолетовый.