Качественный анализ (кислотно-основная классификация) Качественный анализ (кислотно-основная классификация) Содержание Аналитические реакции катионов I группы: Lі+ , Na+ , К+ , NH- . 4 Аналитические реакции катионов 2 группы: Ag+, Hg2+ , Pb2+ 6 Качественные реакции катионов Hg2+ . 7 Качественные реакции катионов Рb2+ 8 Аналитические реакции катионов IV аналитической группы по кислотно-основной классификации: Zn2+ , Al3+ , Sn2+ , Sn4+ , As3+ , As5+ , Cr3+ . 13 Групповой реагент - гидроксид натрия или калия в присутствии Н2 О2 13 Аналитические реакции катиона цинка Zn2+ 13 Аналитические реакции катиона алюминия Al3+ . 15 Аналитические реакции катиона олова (II). 17 Аналитические реакции олова (IV). 18 Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка (V). 19 Аналитические реакции катионов V аналитической группы по кислотно-основной классификации: Mg2+ , Mn2+ , Fe2+ , Fe3+ , Bi3+ , Sb3+ , Sb5+ . Групповой реагент - гидроксид натрия или калия. Аналитические реакции катионов магния Mg2+ . 21 Аналитические реакции сурьмы (III). 29 Аналитические реакции висмута. 30 Аналитически реакции катионов VI аналитической группы по кислотно-основной классификации: Cu2+ , Hg2+ , Cd2+ , Co2+ , Ni2+ 36 Групповой реагент – NH4 OH в избытке. 36 Аналитические реакции катиона меди (II) Си2+ . 36 Аналитические реакции катиона кадмия Cd2+ . 39 Аналитические реакции катиона кобальта (II) Со2+ 40 Аналитические реакции катиона никеля (II) Ni2+ 44 Аналитические реакции катиона ртути (II) Hg2+ 46 Аналитические реакции анионов первой аналитической группы: SO4 2- , SO3 2- , S2 O3 2- , С2 О4 2- , СО3 2- , В4 О7 2- (ВО2 ), РО4 3- , AsO4 3- , АsОз 3- , F- . 48 Аналитические реакции сульфат-иона SO4 2- 49 Аналитические реакции сульфит- иона SО3 2- 50 Аналитические реакции карбонат - иона СО3 2- . 56 Аналитические реакции борат — ионов B4 O7 2- и ВО2- . 59 Аналитические реакции фторид - иона F- . 61 Аналитические реакции ортофосфат - ионов. 62 Аналитические реакции арсенит - иона AsO3 3- 64 Аналитические реакции анионов второй аналитической группы: 66 С1- , Вг- , 1- , ВгОз- , CN- , SCN- , S2- . 66 Аналитические реакции бромид - иона Вг. 68 Аналитические реакции иодид — иона 1- . 69 Аналитические реакции бромат - иона BrO3- . 71 Аналитические реакции цианид - иона CN- . 72 Аналитические реакции тиоиианат - иона (роданид - иона) SCN- 74 Аналитические реакции сульфид - иона S2- . 77 Аналитические реакции анионов третьей аналитической группы: NO2- , NO3- , СН3СОО- и некоторых органических анионов: тартрат-, цитрат-, бензоат- и салицилат- ионов. 78 Аналитические реакции нитрит - иона NO2- . 79 Аналитические реакции нитрат - иона NO3- . 82 Аналитические реакции ацетат - иона CH2 COO' 84 Аналитические реакции цитрат - иона. 87 Аналитические реакции бензоат — иона С6 Н5 СОО- 88 Аналитические реакции салицилат – иона орто – НО-С6 Н4 СООН- 89 Задача. 91 Аналитические реакции катионов I группы: Lі+ , Na+ , К+ , NH- I Аналитическая группа характеризуется отсутствием группового реагента, т.е. реактива, способного осаждать все катионы этой группы из их растворов. Качественные реакции катионов Li 1. Реакция с двузамещенным гидрофосфатом натрия (рН>7) Для полноты осаждения добавляют этанол. ЗLi+ + НРО4 2 - = Li3 P04 бел. (р.- мин. к-ты, аммиак) + Н+ 2.Реакция с растворимыми карбонатами. (рН>7) 2 Li+ + СО3 2 - = Li2 CO3 1 бел. (р.- мин. к-ты) 3. Реакция с растворимыми фторидами. Li+ + F- = LiFбел. (р.- уксусн. к-та) 4. Реакция с феррипериодатом калия. (рН>7) Li+ + K2 [FeIO6 ]= К+ + LiK[FeIO6 ] | бел.-желт. (р.- мин. к-ты) 5.Окрашивание пламени газовой горелки - в карминово-красный цвет. 6.Флуоресцентная реакция с 8-оксихинолином: в УФ-спектре флуоресцирует голубым светом: C9 H6 NOH + Li+ =C9 H6 NOLi (красный) Качественные реакции катионов Na+ 1.Реакция с дигидроантимонатом калия (или гексагидроксостибатом (V) калия). Реакция применяется для осаждения ионов натрия из сыворотки крови или плазмы при подометрическом определении натрия в крови. Na+ + KH2 Sb04 = NaH2 Sb04 | + К+ Na+ + [Sb (OH)6 ]- = Na[Sb (OH)6 ] бел. крист., (р.- мин. к-ты) 2. Микрокристаллическая реакция с цинкуранилацетатом Na+ + Zn(UO: )3 (CH3 COO)8 +СН3 СОО- + 9Н2 О = NaZn(UO2 )3 (CH3 COO)9 -9H2 Oжелт, октаэдрич. крист., (р.- уксусн. к-та) 3. Окрашивание пламени газовой горелки - в желтый цвет Качественные реакции К+ 1 . Реакция с гидротартратом натрия или (винной кислотой) в присутствии ацетата натрия (рН=7) К+ + NaHC4 H4 O6 = КНС4 Н4 О6 1 бел. крист., (р.- мин. к-ты)+ Na+ 2. Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия (рНлюбая кроме сильных кислот и сильных щелочей, т.к. реагент разлагается) 2К+ + Na3 [Co(NO: )6 ] = K2 Na[Co(NO2 )6 ] [ желт, крист., (р.- мин. к-ты)+ 2Na+ 3. Реакция с гексанитрокупратом (II) натрия и свинца. 2К+ + Na2 Pb[Cu(NO2 )6 ] = K2 Pb[Cu(NO,)6 ] | черн. кубические крист. + 2Na+ 4. Окрашивание пламени газовой горелки - в фиолетовый цвет. Качественные реакции катионов NH/ Все реакции обнаружения катионов Li+, Na+, К+ возможны только после выделения NH4 + . 1.Разложение солей аммония щелочами. NH4 + + OH- = NH3 T + H2 O Пары аммиака окрашивают красную лакмусовую влажную бумагу в синий цвет. Фенолфталеиновую - в красный. 2.Реакция с реактивом Несслера NH4 + + 2[HgI4 ]2- + 4OH- = [OHg2 NH2 ]I] крас-бурый., (р.- мин. к-ты) + 71- + ЗН2 О Аналитические реакции катионов 2 группы: Ag+, Hg2+ , Pb2+ Групповой реагент – раствор HCL Качественные реакции катионов Ag+ 1. Реакции с растворимыми хлоридами, бромидами, йодидами Ag+ -CL = AgCL Ag+ -Br = AgBr(св-желт, ч. р.-в NH3 ) Ag+ + I = Agl (желт, н.р.-вNH3 ) 2.Реакция схромат - ионами CrO4 ' ( pH =7) 2Ag+ + CrO4 2 - = Ag2 Cr04 (кирпично-красн., р.- в NH} , o6paзуя [Ag(NH3 )2 ]2 CrO4 ). 3.Реакциясо щелочами и гидрофосфатом натрия. 2 Ag4 + 2 ОН- = Ag2 Q | (бур. или черн.) + Н2 О 3 Ag+ + 2 РО4 2 --= Ag3 PO4 I(желтоватый) + Н2 РО4 - 4. Реакция серебряного зеркала- с формальдегидом. Ag+ + NH3 -H2 O = AgOH + NH4 + 2AgOH = Ag2 O + HOH Ag2 O + 4NH3 + HOH = 2[Ag(NH3 )2 ]+ + 2OH- 2[Ag(NH3 )2 f + HCHO + 2HOH = 2Ag + 2NH4 + + HCOONH4 + NH3 -H2 O На стенках пробирки тонкий блестящий зеркальный слой металлического Ag. 5.Микрокристаллическая реакция с КуСг^О?. 2 Ag+ + K2 Cr2 07 = Ag2 Cr2 07 1 (крас.-бур или оранж. кристалы)+ 2 К+ 6.Ag+ + H2 S = Ag2 SJ. (черно-корич.); 7.Ag+ + Na2 S2 O3 - Ag2 S2 O3 1 (бел, р.- в избытке реактива ) Качественные реакции катионов Hg2+. 1.Реакция с соляной кислотой и хлорид - ионами. Hg2 2+ + 2СГ = HgCI2 (каломель - бел. постепенно чернеет с выделением тонкодисперсной металлической ртути: Hg2 Cl2 = HgCl2 + Hg., p.- в HNO3 алогично при действии аммиака: Hg2 Cl2 + 2 NH4 OH = [NH2 Hg]Cl | + Hg + NH4 C1 + 2 H2 O) 2.Восстановление Hgf~ до металлической ртути хлоридом олова (II). Hg2 (NO3 )2 + SnCI2 = Hg2 Cl2 1 (каломель - бел. постепенно чернеет) + Sn(NO3 )2 Hg2 Cl2 + SnCb = 2Hg + SnCl4 3.Восстановление Hg}'' металлической медью. Hg2 2+ + Си - =2Hg + Cu2+ 4.Реакция с водным раствором аммиака. 2Hg2 (NO3 )2 + 4 NH3 + Н2 О = [OHg2 NH2 ]NO3 1 (черн.) + 2Hg+3 NH 4 NO 3 . Реакциясо щелочами. Hg2 2+ + 2ОН' = Hg2 O |(черн, р.- в HNO3 конц и конц. уксусн. к-те) + Н2 0 Реакция с йодидами Hg2 (N03 )o +2KI = Hg2 l2 j (желто-зелен., в изб. KI переходит в черный) 2KNO, Hg2 I2 +2I- =[Hgl4 ]2 - + Hg. 7. Реакция с хромат - ионами. Hg2 2+ + CrO4 2 - = Hg2 Cr04 | (красный, р.- в HNO3 ) Качественные реакции катионов Рb2+ 1. Реакция с хлорид - ионами. Рb2+ + 2Сl- = РbСl2 (бел., р.- при нагревании с водой, при охлажде опять n | ) 2. Реакция с йодид - ионами (реакция -золотого дождя-) Рb2+ + 2I- = Рb2 1 (при охлаждении желтые чешуйчатые кристаллы, р- в изб КI) 3. Реакции с хромат и дихромат ионами Рb2+ + Cr2 O7 2- = РbCrO4 (желтый) 4. Реакции с сульфат ионами Рb2+ + SO4 2- = РbSO4 (белый осадок) Проведению реакции мешают катионы образующие мало растворимые сульфаты (Ca, Sr, Ba, Hg) 5. Реакции с сульфид-ионами Pb2+ + S2- = PbS (осадок, черн., р-в в HNO3 ) 6. Реакции с родизонатом натрия Na2 C6 O6 Катионы свинца образуют с родизонатом Na окрашенный комплекс синего цвета (Pb3 (C6 O6 )2 (ОН)2 ), который в слабокислой среде (рН = 2,8) изменяет окраску. Аналитические реакции катионов Ш группы: Са2+ , Sr2+ , Ва2+ Групповой реагент –Н2 SО4 Качественные реакции катионов Са 2+ 1. Реакция с сульфат – ионами Са2+ + SО4 2- + 2Н2 О = СаSО4 2Н2 О (белые игольчатые кристаллы) Осадок нерастворим в кислотах и щелочах, но растворяется: А) в насыщенном водном растворе сульфата аммония с образованием комплекса (NH4 [Са(SО4 )2 ]), что позволяет определить Са2+ от Sr2+ и Ва2+ ; CaSO4 + (NH4 )2 SO4 =(NH4 )2 [Ca(SO4 )2 ] В растворе соды (Na2 CO3 ) белыйосадок сульфата кальция переходит в белый осадоккарбоната кальция, который вдальнейшем растворяется в кислотах. 2. Реакции с оксилатом аммония (фармокопейная) Са2+ + С2 О4 2- = Са С2 О4 Осадок нерастворим в растере аммиака, но растворяется в разбавленных минеральных кислотах с образованием щавелевой кислоты- 3 Реакция с углекислый натрием (Na2 CO3 ) Са2+ + Na2 CO3 = Са CO3 (белый)+ NH4 Осадок СаСО3 легко растворяется в минеральных и уксусной кислотах. 4. Реакция с гексацианоферратом (II) калия Са2+ + 2NH4 + + [Fe(CN)6 ]4- = (NH4 )2 Ca[Fe(CN)6 ] Выпадает белый кристаллический осадок, который не растворяется в уксусной кислоте 5.Реакция с гидрофосфатом натрия (Na2 НРО4 ) Са2+ +НРО4 2- = Са НРО4 (белый) 6. Реакция с родзинатом натрия Na2 C6 O6 + 2 Са2+ + 2 ОН- = Са C6 O6 (ОН)2 + 2Na+ (фиолетовый, растворим в НС1) 7. Окрашивание пламени (фармакопейный тест) Соли и другие соединения кальция окрашивают бесцветное пламя горелки в кирпично-красный цвет. Качественные реакции катионов Sr 2+ 1. Реакция с серной кислотой и растворимыми сульфатами. Sr2+ + SO4 2- = SrSO4 | (белый кристаллический) а). Реакция с -гипсовой водой-. Выделяется белый осадок SrSO4 . б) Реакция с серной кислотой. Выпадает белый кристаллический осадок SrSO4 , который нерастворим в щелочах, в растворе сульфата аммония (в отличии от сульфата кальция). Мешают катионы Ва2+ 2. Реакция с карбонат – ионами Sr2+ + СO3 2- = SrСO3 (белый кристалический), растворимый в кислотах. 3. Реакция с оксалатом аммония. Sr2+ + С2 О4 2 - = SrC2 O4 1 (белый) Осадок частично растворяется в уксусной кислоте. 4. Реакция с гидрофосфатом натрия (Na2 HPO4 ). Sr2+ + НРО4 2 - = SrHPO4 1 (белый) Осадок растворяется в минеральных и уксусной кислотах. 5. Реакция с родизонатом натрия. Sr2+ + Na2 C6 O6 = SrC6 O6 (красно-бурый, растворим в НС1)+ 2 Na+ Образование красно-бурого пятна. В растворе НС1 окраска пятна исчезает. 6. Окрашивание пламени газовой горелки. Соли стронция при внесении в бесцветное пламя горелки окрашивают пламя в карминово-красный цвет. Качественные реакции катионов Ва2+ 1. Реакция с серной кислотой и растворимыми сульфатами. Ва2+ + SO4 2 - = BaSO4 (белый мелкокристаллический) Осадок нерастворим в щелочах и кислотах, за исключением концентрированной H2 SO4 , в которой он заметно растворяется с образованием гидросульфата бария: BaSO4 + H2 SO4 -> Ba(HSO4 )2 . При нагревании с раствором карбонатов (Na2 CO3 ) сульфат бария превращается в мало растворимый в Н2 О карбонат бария ВаСОз, который растворяется в кислотах. Мешают проведению реакции Са2+ , Sr2+ , Pb2+ . 2. Реакции с углекислым натрием, гидрофосфатом натрия и оксалатом аммония (Na2 CO3 , Na2 HPO4 , (NH4 )2 C2 O4 ). Выпадают белые осадки, растворимые в соляной, азотной и уксусной кислотах (ВаС2 О4 - при нагревании). 3. Реакция с родизонатом натрия. в нейтр. среде: Ва2+ + Na2 C6 O6 = ВаС6 Об 1+2 Na+ (красно-бур.) в кисл. среде: Ва2+ + 2 Na2 C6 O6 + 2 Н+ = Ва(НС6 О6 )2 + 4 Na+ (ярко красн.) 4. Реакция с хроматом и дихроматом калия. Ва2+ + СгО4 2 - = Ва СгО 4 (желтый кристаллический) 2 Ва2+ + Сг,О7 2 - + 2 СН3 СОО- + НОН = 2 ВаСгО4 + 2 CH3 COOН Растворяется в сильн. кислотах (кроме H2 SO4 ), не растворяется в уксусной кислоте. 5. Окрашивание пламени горелки. Соли и другие соединения бария окрашивают бесцветное пламя горелки в желто-зеленый цвет. Аналитические реакции катионов IV аналитической группы по кислотно-основной классификации: Zn2+ , Al3+ , Sn2+ , Sn4+ , As3+ , As5+ , Cr3+ Групповой реагент - гидроксид натрия или калия в присутствии Н2 О2 Аналитические реакции катиона цинка Zn2+ 1. Реакция с щелочами: Zn2+ + 2 ОН- = Zn(OH)2 (белый) Zn(OH)2 + 2 ОН- =• [Zn(OH)4 ]2 - (бесцветный) 2. Реакция с раствором аммиака: Zn2+ + 2 NH3 -H2 O —► Zn(OH)2 (белый) + 2 NH4 + Zn(OH)2 + 4 NH3 — [Zn(NH3 )4 ] (OH)2 (бесцветный) Осадок нерастворим в разбавленной НС1, растворяется в щелочах. 3. Реакции с сульфид-ионами (фармакопейная): Zn2+ + S2- = Zn S (белый) Реакцию часто проводят в уксусной среде. 4. Реакция с гексацианоферратом (II) калия (фармакопейная) Реакцию проводят в нейтральной или слабокислой среде, при нагревании 2 К+ + 3 Zn2+ + [Fe(CN)6 ]4- = К2 Zn3 [Fe(CN)6 ]2 (белый) Осадок нерастворим в разбавленной НСl, растворяется в щелочах 5. Реакция с литизоном (дифенилтиокарбазоном). В растворах дитизона устанавливается таутомерное равновесие между тионной и тиольной формами: В результате реакции с катионами цинка возникает внутрикомплексное соединение, содержащее два дитизонатных аниона: Наличие щелочи способствует смещению равновесия вправо вследствие связывания выделяющихся ионов водорода в молекуле воды. 6. Реакция образования -зелени Ринмана-. Zn(NO3 )2 + Co(N03 )2 —t-> CoZn02 (зеленый) + 4 NO2 +О2 . -Зелень Ринмана- - смешанный оксид кобальта и цинка CoZnO2 зеленого цвета. Другие реакции катионов цинка. Катионы Zn2+ при взаимодействии с различными другими реактивами образуют осадки: с Na2 HPO4 - белый Zn3 (PO4 )2 (растворяется в кислотах и в аммиаке); с К2 Сг04 -желтый ZnCrO4 (растворяется в кислотах и щелочах); с СоС12 и (NH4 )2 [Hg (SCN)4 ] -голубой ZnCo[Hg (SCN)4 ]; а также с различными орг. реагентами. Аналитические реакции катиона алюминия Al3+ 1. Реакция с щелочами: А13+ + 3 ОН- -► А1(ОН)3 (белый) А1(ОН)3 + 3 ОН- -> [А1(ОН)6 ]3 - После растворения гидроксида алюминия и образования гидроксокомплексов алюминия к раствору прибавляют несколько кристаллов соли аммония (NH4 C1). Смесь нагревают. Гидроксокомплексы разрушаются выпадает осадок А1(ОН)3 : [А1(ОН)6 ]3 - + 3 NH4 + -> А1(ОН)3 + 3 NH3 + 3 Н2 О Наиболее полное осаждение гидроксида алюминия происходит при рН- 5-6. Осадок А1(ОН)3 растворяется в кислотах, но не растворяется в аммиаке. 2. Реакция с аммиаком. А13+ + 3 NHr H2 O -> А1(ОН)3 1 (белый аморфный) + 3 NH4 + 3. Реакция с нитратом кобальта - образование -тенаровой сини- (фармакопейная). -Тенаровая синь- - смешанный оксид алюминия и кобальта синего цвета. 2 A12 (SO4 )3 + 2 Co(NO3 )2 —tT-> 2 Со(А1О2 )2 + 4 NO2 + 6 SO3 + O2 . 4. Реакция с алюминоном Катионы А13+ при взаимодействии с алюминоном – аммонийной солью ауринтрикарбоновой кислоты (для кратности NH4 L) образуют в уксуснокислой или аммиачной среде комплекс красного цвета (по-видимому, состав A1(ОН)2 L. Точное строение комплекса неизвестно. Выпадает красный хлопьевидный осадок. Мешают катионы Са2+ , Cr3+ , Fe3+ 5. Реакция с ализарином (1,2 - диоксиантрахинон). Катионы А13+ с ализарином и его производными в аммиачной среде образует комплексы ярко красного цвета называемые -алюминиевыми лаками-. Комплекс устойчив в уксусной среде. Реакция высокочувствительна: предел обнаружения 0,5 мкг. Мешают катионы: Zn2+ , Sn(II), Cr3+ , Mn2 +, Fe3+ и др. Другие реакции катиона алюминия А13+ . Катионы А13+ образуют также осадки при реакциях в растворах: с Na2 HPO4 - белый А13 РО4 , с CH3 COONa- белый СН3 СООА1(ОН)2 , с оксихинолином (кратко Нох ) - желто-зеленый [А1(О)3 ] и др. Аналитические реакции катиона олова (II) 1. Реакция с щелочами: Sn2+ + 2 ОН- - Sn(OH)2 |(белый) Sn(OH)2 + 2 ОН-= [Sn(OH)4 ]2 '. 2. Реакция с аммиаком: Sn2+ + 2 NH3 -H2 O) — Sn(OH)2 (белый) + 2 NH4CI Осадок не растворяется в избытке аммиака. 3. Реакция с сульфид - ионами:8Sn2+ + S2 - — SnS . (бурый) Осадок не растворяется в щелочах, в избытке раствора сульфида натрия.. 4. Реакция с солями висмута (III).Олово (II) является хорошим восстановителем: 2 Bi3+ + 3 [Sn(OH)4 ]2 - + 6 ОН- — 2 Bi + 3 [Sn(OH)6 ]2 - 5. Реакция с хлоридом ртути(П): [SnCl4 ]2 -+ 2 HgCI2 -+ Hg2 Cl2 J. + [SnCl6 ]2 - Выпадает белый осадок каломели Hg2 Cl2 , который постепенно чернеет за счет выделяющейся металлической ртути: [SnCl4 ] -+ Hg2 Cb —> 2 Hg + [SnCl6 ] Другие реакции олова (II). Соединения олова (II) при взаимодействии с молибдатом аммония образуют так называемую -молибденовую синь- (раствор окрашивается в синий цвет); с Na2 HPO4 дают белый осадок Sri3(PO4 )2 (растворяется в кислотах и щелочах); при реакции с FeCI3 восстанавливают железо (III) до железа (II), причем в присутствии гексацианоферрата (III) калия K3 [Fe(CN)6 ] раствор сразу же окрашивается в синий цвет вследствие образования турибуллевой сини. Аналитические реакции олова (IV) Олово (IV) обычно открывают, предварительно восстановив его металлическим железом, магнием, алюминием и т.д. до олова (II). Затем проводят реакции, характерные для олова (II), как описано в предыдущем разделе. 1. Реакция олова (IV), с щелочами: Sn4+ + 4 ОН- = Sn(ОН)4 (белый) Осадок растворяется в избытке р-ра щелочи с образованием гидрокомплексов. Sn(ОН)4 + 2 ОН- =[Sn(ОН)6 ]2- 2. Реакция с сульфид ионами: Н2 [SnCl6 ] + 2Н2 S = SnS2 (желтый) + 6 НCl Выпадает желтый осадок сульфида олова (IV), который в отличие от сульфида олова (II), растворяется в избытке(NH4 )2 S или Nа2 S с образованием тиосолей. SnS2 + (NH4 )2 S = (NH4 )2 SnS3 . 3. Реакция восстановления олова (IV) до олова (II): [SnCl6 ]2 -+ Fe -> [SnCl4 ]2- +Fe2+ + 2 Cl-. Олово (II). полученное после восстановления олова (IV), открывают реакциями с солями висмута (III), с хлоридом ртути (II). Другие реакции олова (IV). С рядом органических реагентов олово (IV) образует окрашенные или • малорастворимые комплексы. С хлоридами рубидия и цезия олово (IV) образует малораетворимые комплексные соли состава Rb2 [SnCl6 ] и Cs2 [SnCls]. Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка (V) Мышьяк (III) и мышьяк (V) обычно открывают в виде арсенит - иона AsO3 3- и арсенат - ионов AsO3- соответственно, т.е. в форме анионов, а не в форме катионов. Поэтому реакшш этих анионов описаны при рассмотрении аналитических реакций анионов. Аналитические реакции катиона хрома (III) Cr3+ . 1. Реакции с щелочами и с аммиаком. Сг3+ + 3 ОН- —- Сг(ОН)3 (серо-зеленый или сине-фиолетовый) Сг3+ + 3 NH3 -H2 O -> Сг(ОН)3 | + 3 NH4 + . При прибавлении раствора NaOH и перемешивании, осадок растворяется с образованием раствора зеленого цвета. Добавление раствора аммиака приводит лишь к частичному растворению осадка (раствор становится фиолетовым). Осадок Сг(ОН)3 , обладающий амфотерными свойствами, растворяется как в щелочах, так и в кислотах: Сг(ОН)3 + 3 ОН- ->• [Сг(ОН)6 ]3 ', Сг(ОН)3 + 3 НС1 +3 Н2О — [Сг(Н2 О)6 ]3+ + 3 С1-. В растворе аммиака гидроксид хрома (III) растворяется лишь частично с образованием фиолетового комплекса [Cr(NH3 )6 ]3+ : Сг(ОН)3 .+ 6 NH3 -H2 O — [Cr(NH3 )6 ]3+ + 3 ОН- + б Н2 О 2. Реакции окисления катионов хрома (III) до хромат - ионов и дихромат — ионов. а) Окисление пероксидом водорода. Проводят обычно в щелочной среде при нагревании: 2 [Сг(ОН)6 ]3 - + 3 Н2 О2 = 2 СгО4 2- + 2 ОН- + 8 Н2 О Изменение зеленой окраски раствора (цвет [Сг(Н2 О)б]3+ ) на желтую (цвет СгО4 -). б) Окисление персульфатом аммония. Проводят в кислой среде в присутствии катализатора - солей серебра (I) (AgNO3 ). 2 Сг3+ + 3 S2 O8 2 - + 7 Н2 О -> Сг2 О7 2 - + 6 SO4 2 - + 14 Н+ . Раствор принимает желто - оранжевую окраску (цвет дихромат - ионов Сг2 О7 -). в) Окисление перманганатом калия КМпО4 . 10 Сг3+ + 6 МпО4 -+ 11 Н2 О -> 5 СьО7 2 ' + 6 Мп2+ + 22 Н+ . При прибавлении избытка КМпО4 выпадает бурый осадок МпО(ОН)2 . Окисление марганца (И): 2 МпО4 -+ 3 Мп2+ + 7 Н2 О ->• 5 МпО(ОН)2 + 2 Н+ Увеличение кислотности среды препятствует образованию осадка МпО(ОН)2 . 3. Реакция образования надхромовой кислоты: 2СгО4 2- + 2 Н+ —> Сг2 О7 2- + Н2 О Сг2 О7 2- +4 Н2 О + 2 Н+ = 2 Н2 СгО6 + 3Н2 О В водных растворах надхромовая кислота неустойчива и разлагается до соединений хрома (III), окрашивающих расвор в зеленый цвет. Поэтому ее обычно экстрагируют органическим экстрагентом (диэтиловым эфиром, изоамиловым спиртом и др.), который окрашивается в интенсивно синий цвет. Другие реакции катионов хрома (III). Катион Сг3+ с гидрофосфатом натрия образует осадок фосфата хрома СгРО4 зеленого цвета, растворимый в кислотах и щелочах; с арсенитами и арсенатами дает малорастворимые осадки арсенита CrAsO3 и арсената CrAsO4 соответственно. Аналитические реакции катионов V аналитической группы по кислотно-основной классификации: Mg2+ , Mn2+ , Fez + , Fe3+ , Bi3+ , Sb3+ , Sb5+ Групповой реагент - гидроксид натрия или калия Аналитические реакции катионов магния Mg2+ 1. Реакция с щелочами и аммиаком: Mg2+ + 2 ОН- —> Mg(OH)2 (белый аморфный) Mg2 + + 2 NHr H2 O = Mg(OH)2 + 2 NH4 + Осадок не растворяется в щелочах, растворяется в НС1, H2 SO4 , CH3 COOH: Mg(OH)2 + 2 Н+ -► Mg2+ + 2 Н2 О 2. Реакция с гидрофосфатом натрия Na2 HPO4 (фармакопейная). Реакцию проводят в аммиачном буфере: Mg2+ + НРО4 2 - + NH3 -- NH4 MgPO4 | (белый кристаллический) При проведении реакции в отсутствии катионов аммония и аммиака выпадает белый аморфный осадок MgHPO4 . Избыток NH4 мешает выпадению NH4 MgPO4 . Осадок NH4 MgPO4 растворяется в минеральных кислотах и в уксусной кислоте: NH4 MgPO4 + 3 НС1 - Н3 РО4 + MgCl2 + NH4 C1 NH4 MgPO4 + 2 CHjCOOH= NH4 H2 PO4 + (CH3 COO)2 Mg Проведению реакции мешают катионы Li+ , Ca2+ , Sr2 , Ba2+ и др. 3. Реакция с магнезоном I - п - нитробензолазорезорцином. В щелочной среде магнезон I, имеющий красную окраску, образует с катионами М^2+ ,комплекс синего цвета, сорбирующийся на осадке Mg(OH)2 : При малых концентрациях Mg2+ осадок не выделяется, а раствор окрашивается в синий цвет. Проведению реакции мешают Cd2+ , Sn2+ , Cr3+ , Fe2+ , Co2+ , Ni2+ . 4.Реакция с 8- оксихинолином. Реакцию проводят в аммиачной среде при рН = 8—13 (при нагревании). Осадок растворим в минеральных кислотах и в уксусной кислоте. Проведению реакции мешают катионы, также образующие комплексы с 8 -оксихинолином (Cu2+ , Zn2+ . Cd2+ , Fe3+ и др.). 5. Реакция с хинализарином. Реакцию проводят в щелочной среде. Образуется синий осадок комплексного соединения – хинализарината магния состава MgL(OH), где НL – условное обозначение молекулы хинализарина: При небольшом содержании катионов Mg2+ в растворе осадок не выпадает, а раствор окрашивается в цвет. Проведению реакций мешают катионы алюминия. 6. Реакция с растворимыми карбонатами (Nа2 С03 ). 2 Mg2+ + 2 Nа2 С03 + Н2 О = (МgОН)2 С0з (белый аморфный) +4 Nа + СО2 . Осадок (МgОН)2 С0з ,растворим в кислотах и в солях аммония. 7. Реакция с оксалатом аммония (NH4 )С2 О4 . Mg2+ + (NH4 )С2 О4 = Mg С2 О4 (белый) + 2 NH4 8. Катионы Mg2+ с дифенилкарбазидом (С6 Н5 NHNH)2 С0 образуют комплекс красно— фиолетового цвета. Аналитические реакции катиона марганца Аквокомплексы [Мn(Н2 О)6 ]2+ марганца (II) окрашены в бледно — розовый цвет. Сильно разбавленные водные растворы солей марганца (и) практически бесцветны. 1. Реакции с щелочами и аммиаком: Мп2+ + 2 ОН- —+ Мп(ОН)2 . Белый осадок Мп(ОН)2 при стоянии темнеет за счет окисления кислородом воздуха вслелствие образования МпО(ОН)2 : 2 Мп(ОН)2 + 02 = 2 МпО(ОН)2 В присутствии перекиси водорода: Мп2+ + 2 ОН + Н2 02 — МпО(ОН)2 + Н2 0 Осадок Мп(ОН)2 растворяется в разбавленных растворах сильных кислот и в насыщенном растворе хлорида аммония: Мп(ОН)2 + 2Н —+ Мп2+ +2 Н2 О, Мп(ОН), 2NH4 С1 — Мп +2 NН3 Н2 О + 2 С1 Осадок МпО(ОН)2 не растворяется при действии этих реагентов. 2. Реакция окисления катионов Мп2 до перманганат — ионов. Реации окисления проводят в отсутствие хлорид — ионов Сl, так как они восстанавливаются пермавганат — нонами до хлора Сl2: 2 МпО4 + 10 С2 О8 + 16 Н — 2Мп2+ + 5 Сl2 + 8 Н2 0 а) Окисление висмугатом натрия в кислой среде. 2 Мп2+ + 5 NаВiО3 + 14 Н — 2 Мп04 + 5 Вi3 + 5Nа + 7 Н2 О Раствор окрашивается в малиново — фиолетовый цвет. б). Окисление персульфатом аммония. Реакцию проводят в кислой среде в присутствии катализатора — солей серебра (Аg3) при нагревании: 2 Мп2 + 5 820i + 8 Н20 = 2 Мп04 + 10 $042 + 16 Н. В горячем растворе возможно разложение перманганат— ионов, которое замедляется в присутствии фосфорной кислоты Н3РО4. Раствор окрашивается в малиновый цвет. в). Окисление диоксидом свинца в кислой среде при нагревании: 2 Мп2+ + 5 РЬО2 + 4 Н = 2МпО4 + РЬ2+ + 2 Н2 0 При избытке соли марганца (1I)образуется МпО(ОН)2 . а не перманганат— ион. З. Реакция с сульфид нонами: Мп2+ + S2- - — Мп S розовато-телесный Осалок Мп S растворяется в разбавленных кислотах. Другие реакции марганца (II) а) Катионы марганца образуют с аммиакатом серебра [Ag(NH3 )2 ]+ смесь МпО(ОН)2 и металлического серебра буро-черного цвета: Мп2+ + 2 [Ag(NH3 )2 ]+ + 2 ОН- + 3 Н2 0 = МпО(ОН)2 + 2 Ag + 2 NH4 + 2NH3 Н2 0 б) карбонаты щелочных метталов аммония образуют с Мп2+ белый осадок МпСО3 , растворимый в кислотах; в) гидрофосфат натрия осаждает белый осадок Мп3 (РО4 )2 ; растворимый в минеральных и уксусной кислотах (отличие от Al3+ , Cr3+ , Fe3+ ). Аналитические реакции катиона железа Fe 2+ Акво-ионы железа (II) [Fe(H2 O)6 ]2+ практически бесцветны, .поэтому растворы солей железа (II) обычно не окрашены. 1. Реакции с щелочами и аммиаком: Fei + + 2 ОН- —- Fe(OH)?| (белый) На воздухе осадок постепенно темнеет: 4 Fe(OH)2 +О2 + 2 Н2 О —> 4 Fe(OH)3 | или с Н2 О2 .:2 Fe2+ + 4 ОН- + Н2 О2 -> 2 Ре(ОН)3 ^(красно-бурый) Fe(OH)2 растворяется в кислотах, но не растворяется в щелочах. 2. Реакция с гексацианоферратом (III) калия - феррицианидом калия (фармакопейная):Ре2+ + [Fe111 (CN)6 f — Fe3+ + [Fe11 (CN)6 ]4 - 4 Fe3+ + 3 [Fe (CN)6 ]4 - + XH2 O — Fe4 [Fe (CN)6 ]3 -XH2 O -турнбуллевая синь- (темно-синий) Суммарно: 4Fe2+ +4[Fe-' (CN)6 ]3 - + XH2 O -♦ Fe111 [Fe- (CN)6 ]3 -XH2 O +[Fe- (CN)6 ]4 - Осадок не растворяется в кислотах, но разлагается в щелочной среде. 3.Реакция с сульфид - ионами (фармакопейная): Fe2+ + S2 - —> FeSJ. (черный) Осадок растворяется в разбавленных минеральных кислотах и в уксусной кислоте. 4.Реакция с диметилглиоксимом (реактив Чугаева). Предел обнаружения 0,4 мкг. (CH3 CNOH)2 + Fe2+ + 2 NH4 OH ->■ [Fe(C4 H7 N2 O2 )2 ] + NH3 + 2 H2 O реактив Чугаеварозово-красный комплекс 5.Окисление Fe2+ в FeJ + растворами KMnO4 , K2 Cr2 07 , HNO3 6.FeSO4 + 3 H2 SO4 + 2 HNO3 = 3 Fe2 (SO4 )3 + 4 H2 O + 2 NOT До исчезновения бурой окраски, зависящей от образования нестойкого комплекса [Fe(NO)]SO4 . Аналитические реакции катионов железа ( III ) Fe 3 + Акво-ионы железа (III) [Fe(H2 O)6 ]3+ в водных растворах окрашены в желтый цвет и частично гидролизованы до растворимых гидроксоаквокомплексов [Fe(OH)n (H2 0)6 .n ]3 --, также окрашенных в желто - бурый цвет. Поэтому водные растворы солей железа (III) имеют желтую или красновато-бурую окраску. 1.Реакция с щелочами и аммиаком: Fe3+ + 3 ОН' —> Fe(OH)3 J. (красно - бурый) Осадок растворим в разбавленных кислотах: но не растворяется в насыщенном растворе NH4 CI (в отличие от белого осадка Fe(OH)2 ), а также в растворах щелочей. 2.Реакция с гексацианоферратом (II) калия - с ферроцианидом калия 3.(фармакопейная). Катионы Fe3+ при pH=2-3 реагируют с ферроцианидом калия: 4 Fe3+ + 3 [Fe (CN)6 ]4 ' + ХН2 О — Fe4 [Fe (CN)6 ]3 -XH2 O -берлинская лазурь- (темно-синий) Проведению реакции мешают окислители и восстановители. Окислители окисляют ферроцианид до феррицианида, а восстановители восстанавливают Fe(III) до Fe(II). Осадок не растворяется в кислотах, разлагается при прибавлении раствора щелочи: Fe4 [Fe(CN)6 ]3 + 12 ОН- -> 4 Fe(OH)3 + 3 [Fe(CN)6 ]4 - 3.Реакция с тиоционат — ионами при рН~3 (фармакопейная). Для подавления образования гидроксокомплексов, содержащих ОН- группы, реакцию проводят в кислой среде. Раствор окрашивается в красный цвет. [Fe(H2 O)6 ]3+ + nNCS- = [Fe (NCS)n (H2 O)6 .J3 -n + nH2 O (где n=l,2,3,....6) Проведению реакции мешают: окислители, восстановители, ртуть(П)._фториды, тгодиды. фосфаты, цитраты, тартраты и др. Катионы Fe2+ не мешают. 4. Реакция с сульфосалициловой кислотой (фармакопейная). FeJ + образует с сульфосалициловой кислотой окрашенные комплексы. В зависимости от рН среды и соотношения реагирующих компонентов состав и окраска комплексов могут быть различными. Так, при рН=2-2,5 доминируют комплексы красного цвета, при рН=4-8 - бурого и при р№=9-11,5 - желтого. Наиболее устойчив комплекс желтого цвета (соотношение концентрации Fe(III) и сульфосалйциловой кислоты = 1:3): Fe+3 L2 '= [FeL3 ]3 - Где H2 L - условное обозначение молекулы сульфосалициловой кислоты, aL- -обозначение сульфосалицилат-аниона, образовавшегося из сульфосалициловой кислоты, при отщеплении двух протонов: По-видимому, при рН=2-2,5 образующийся красный комплекс содержит железо (III) и Г2 - в мольном соотношении 1:1, при рН=4 - 8 бурый комплекс - в мольном соотношении 1:2. 5.Реакция с сульфид - ионами (фармакопейная): 2 Fe3+ + 3 S2 - -+ Fe2 S3 j (черный) Реакцию проводят в нейтральной или слабоаммиачной средах. Осадок сульфида железа (III) растворяется в минеральных кислотах. 6.Гидрофосфат натрия Na2 HPO4 образует с Fe3+ бледно-желтый осадок FePO4 , растворимый в сильных кислотах, но нерастворимый в уксусной кислоте: Fe3+ + 2 НРО4 2 - = FePO4 + Н2 РО4 \ Карбонаты щелочных металлов и аммония-образуют бурый осадок основных солей, которые при кипячении превращаются в гидроокись. 7.Другие реакции Fe3+ . Катионы Fe3+ при реакции с ферроном (7-иод-8-оксихинолин-5- еульфоновой кислотой) в кислой среде (р№=2,6) образуют комплексы зеленого цвета; при реакции с тайроном (1,2-диокси-3,5-дисульфобензолом) - комплексы синего цвета, изменяющие окраску на красную в щелочной среде; при реакции с купфероном красный осадок купфероната железа (III) и т.д. Аналитические реакции сурьмы (III) и сурьмы (V) . Соли сурьмы гидролизуются в водных растворах с образованием осадков малорастворимых основных солей сурьмы. Соединения сурьмы окрашивают пламя газовой горелки в голубой цвет. Аналитические реакции сурьмы (III) 1. Реакция с щелочами и аммиаком: [SbCl6 ]- + 5ОН- -> 8ЬО(ОН)3 |(белый) + 6СГ + Н2 О Осадок растворяется в избытке щелочи: SbO(OH)3 + NaOH + H2 O— Na[Sb(OH)6 ], а также в сильных кислотах: SbO(OH)3 +6 НС1 -- H[SbCl6 ] + 4Н2 О 2. Реакция гидролиза: [SbCl] + 2Н2 О = Sb О2 Cl (белый) + 4Н+ + 5 Cl- Процесс называется реакцией образования красного осадка -сурьмяной киновари-. Мешает висмут (III), образующий черный осадок. 3. Реакция с сульфид ионами. Реакция проводится в кислой среде: 2 [SbCL6 ]-+ 2 S2 O3 2 - + 3 H2 O = Sb2 OS2 С1 (красный) + 2 SO4 2 - + 8 СI- + 6 H+ . – Осадок растворяется в избытке S2 ': Sb2 S3 + 3 S2 - —>2 SbS3 3 ', в концентрированной НС1 при нагревании: Sb2 S3 +8 НС1 —+ 2 H[SbCl4 ] + 3 H2 S, в растворах щелочей: Sb2 S3 +4 NaOH --■ Na[Sb(OH)4 ] + Na3 SbS3 5.Реакции восстановления сурьмы (III) до сурьмы (0) в кислой среде: [SbCL,]- + А1° -> Sb° + А13+ + 4 СГ; 2 [SbCl4 ]- + 3 Zn° - 2 Sb° + 3 Zn2+ + 8 СГ 6.Другие реакции сурьмы (IIII). При взаимодействии сурьмы (III) с фосфорно-молибденовой гетерополикислотой образуется продукт реакции синего цвета - -молибденовая синь-, экстрагируемый амиловым спиртом. С метилфлуороном С13 Н4 О2 (ОН)3 СН3 сурьма (III) в присутствии Н2 О2 и НС1 дает продукт красного цвета (капельная реакция на фильтровальной бумаге). Такие окислители, как КМпО4 , К2 Сг2 07 , КВгО3 и другие, окисляют в растворах сурьму (III) до сурьмы (V). Аналитические реакции висмута Соли висмута (III) гидролизуются в водных растворах с образованием осадков малорастворимых оксосоединений – солей висмутила, формально содержащих катион висмутила BiO+ (напрмер BiOС1, BiONО3 ). 1. Реакция с щелочами и аммиаком: (BiС16 )3- + 3 ОН- = Bi (ОН) 3 (белый) + 6 С1- Осадок расворяется в минеральных кислотах. При нагревании желтеет вследствие образования оксогидроксида висмута (III): Bi (ОН) 3 = Bi ОН + Н2 О 4.Реакция гидролиза: (BiС16 )3- + Н5 О = Bi ОС1 (белый) + 2 НС1 + 3 С1- Осадок не растворяется в растворах винной кислоты и ее солей. 3. Реакция с сульфид-ионами (фармакопейная) (BiС16 )3- + 3 S2- = Bi2 S3 (черно-коричневый) + 12 С1- в кислой среде. Осадок не растворяется в разбавленных минеральных кислотах, за исключением разбавленной HNO3 , в которой он растворяется с выделением свободной серы: Bi2 S3 + 8 HNO3 -♦ 2 Bi (NO3 )3 + 2 NO + 2S + 4 H2 0 Осадок Bi2 S3 растворяется в присутствии хлорида железа (III) FeCl3 : Bi2 S3 +6 FeCl3 —> 2 BiCl3 + 6 FeCl2 + 3S 4.Реакция с иодидами (фармакопейная). (BiС16 )3- + 3 I- = BiI3 (черный) + 6 С1- Дальнейшее прибавление избытка раствора KI приводит к растворению осадка и образованию оранжевого раствора: Bil3 + Г = [Bil4 ]- (желто-оранжевый) При прибавлении воды к этому раствору и его нагревании сначала выпадает осадок BiI3 , который затем гидролизуется с образованием желто-оранжевого осадка оксоиодида висмута BiOI (иодида висмутила): [Bil4 ]- + Н2 О = BiOI + 3 1- + 2Н+ . 5.Реакция восстановления висмута (III) до висмута (О) соединениями олова (II). 2 Bi(OH)3 + 3 [Sn(OH)4 ]2 - -- 2 Bi° +3 [Sn(OH)6 ]2- , pН=10. Олово (II) при этом окисляется до олова (IV). Выпадает осадок черного цвета- металлический висмут. При большом избытке щелочи и нагревании выпадает также черный осадок металлического олова вследствие протекания реакции диспропорционирования: 2 [Sn(OH)4 ] — [Sn(OH)6 ]2 - + Sn + 2 ОН-. При недостатке щелочи может выпасть черный осадок оксида олова (II) SnO: [Sn(OH)4 ]2 - ->SnO + 2 ОН- + 2 Н2 О 6.Реакция с тиомочевиной (тиокарбамидом).Реакция проводится в кислой среде.Условное обозначение молекулы тиокарбамида SC(NH2 )2 - L: [BiCl6 ]3- + 3 L — [BiL3 ]3+ (желтый) + 6 СГ. Пpoвелению реакции мешают катионы Hg2 2+ , Fe3+ . Другие реакции висмута (III). 7.Реакция с гидрофосфатом натрия Na2 HPO4. • [BiCI6 ]3 - + Na2 HPO4 — BiPO4 (белый)+6 СГ + 2Na+ + Н+ . X. Реакция с дихроматом калия К2 Сг2 О7 . |BiCI6 |-'- + K2 Cr,O7 + 2 Н2 О -> (ВЮ)2 Сг2 07 1 (желтый) + 2К+ + 6СГ + 4Н+ Другие реакции висмута (III). С тиосульфатом натрия при нагревании выделяется осадок сульфида Bi2 S3 черно-коричневого цвета, с 8-оксихинолином и К1 – оранжево-красный осадок комплексного соединения. Их гидроксиды растворяются в избытке аммиака с образованием комплексов различного состава. Растворы солей меди, кобальта и никеля окрашены; кадмия и ртути (II) бесцветны. Аналитические реакции катиона меди ( II ) Си2+ Акво - ионы меди (II) [Си(Н2 О)„]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 гидроксо-аквокомплексов состава [Cu(H2 O)n .m (OH)m ]2 -m по схеме: [Cu(H2 O)J2+ + mH2 O = [Cu(H2 O)n .m (OH)m fm + тН3 О+ 1.Реакция с щелочами. Си2+ + 2 ОН-— Си(ОН), сине-зеленый) Смесь осторожно нагревают до кипения и кипятят до потемнения осадка. Си(ОН)2 разлагается, теряя воду и образуется черный осадок оксида меди (II) СиО: Си(ОН)2 — СиО ^черный) + Н2 О Осадок Си(ОН)2 растворяется в кислотах, в растворах аммиака (с образованием комплекса [Cu(NH3 )4 ] + синего цвета), комплексообразующих органических кислот (лимонная, винная), частично растворим в концентрированных щелочах с образованием гидроксокомплексов меди (II). 2.Реакция с аммиаком (фармакопейная). СиСЬ + NHr H2 O — Си(ОН)С1 |(сине-зеленый) В избытке аммиака осадок растворяется с образованием ярко синего раствора: Си(ОН)С1 + 4 NH3 -H2 O — [Cu(NH3 )4 ]2+ + ОН- + СГ + 4 Н2 О В кислой среде комплексный тетрамминмедь (II) - катион разрушается: [Си(Ш3 )4 ]2+ (ярко - синий) + 4 Н3 О+ — [Си(Н2 О)4 ]2+ (голубой) + 4 NH4 + и окраска раствора из ярко-синей переходит в голубую (цвет аквокомплекса меди (II)). К аммиачному комплексу меди (II) прибавляют по каплям разбавленный раствор одной из кислот - НС1, HNO3 или H2 SO4 . Окраска раствора из ярко - синей переходит в голубую. Мешают катионы Со2+ , Ni2+ , олово (II). 3.Реакция с гексацианоферратом (II) калия. 2Cu2+ + [Fe(CN)6 ]4 - — Си2 [Ре(СЫ)6 ]|(красно-коричневый). Капельный метод на фильтроватьной бумаге: на лист фильтровальной бумаги, пропитанной раствором ферроцианида калия, наносят каплю раствора соли меди (II). На бумаге образуется красно-коричневое пятно.-. Осадок не растворяется й разбавленных кислотах, но растворяется в 25%-м водном аммиаке: Cu,[Fe(CN)6 ] + 12 NH3 + 4 Н2 О — ( NH4 )4 [Fe(CN)6 ] + 2 [Cu(NH3 )4 ](OH)2 Проведению реакции мешают катионы, такж- образующие окрашенные осу.1 .и ферроцианидов (Fe3+ , Со2т , Ni2+ ). 4.Реакция с тиосульфатом натрия. 2Си2+ + 2 82 О3 2 Хиз6ыток) + 2 Н2 О — Cu2 S |(темно-бурый) + §j +4 H+ +~2SO4 2 ~ Выпадает темный осадок, содержащий смесь Cu: S и S. 5. Реакция с купроном (1-бензоиноксимом). С6 Н5 - СН - ОН IСМ, - С = NOH Cu2+ + H2 L + 2 Н2 О — СиЦН2 О)2 1(зеленый хлопьевидный ) + 2 Н+ 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 -- Си + Zn2+ Си2+ + Fe -> Си + Fe2+ 3 Си2+ +2 А1 -► 3 Си +2 А13+ 7.Соли меди окрашивают пламя газовой горелки в изумрудно-зеленый цвет. 8.Реакция с тиоцианат - ионами. Си2+ + 2 SCN- — Cu(SCN)2 J-+ CuSCN| + SCN- Образуется черный осадок Cu(SCN)2 , постепенно переходящий в белый CuSCN. 9.Другие реакции меди (II). Катионы Си + с сульфид -ионами дают черный осадок сульфида меди CuS; с фосфатами - голубой осадок Си3 (РО4 )2 . Известны реакции комплексообразования меди (II) с различными органическими реагентами - купроином, купфероном, дитиоксамидом и др. Аналитические реакции катиона кадмия Cd2 . Акво ионы кадмия [Cd(H2 O),,]-+ в водных растворах бесцветны. 1.Реакция с щелочами и аммиаком. Cd2+ + 2 ОН- -> Cd(OH)2 i(6enbrii) Осадок Cd(OH)2 нерастворим в избытке щелочи, но растворяется в избытке аммиака с образованием бесцветного аммиачного комплекса [Cd(NH3 )4]2+ : Cd(OH)2 + 4 NH3 --[Cd(NH3 )4 ]2+ + 2 ОН- Осадок Cd(OH)2 растворяется в кислотах: Cd(OH)2 + 2 Н3 О+ — [Cd(H2 O)4 ]2+ 2.Реакция с сульфид - ионами. Cd2+ + S2 - -> CdS |(желтый) Осадок CdS не растворим в щелочах и в растворе сульфида натрия, частично растворяется в насыщенном растворе хлорида натрия с образованием хлоридного комплекса кадмия [CdCl4 ]--: CdS + 4 Cl- -> [CdCl4 ]2 - + S2 - CdS нерастворим в кислотах, за исключением НС1, в которой он растворяется с образованием хлоридного комплекса кадмия: CdS + НС1 -> H2 [CdCl4 ] +H2 S 3.Реакция с тетраиодовисмутатом (III) калия. Cd2+ + 2 [Bil4 ]- -> Cdl, + 3BiI3 |(черный) 4.Реакция с тетрароданомеркуратом (II) аммония. Cd2+ -+ [Hg(SCN)4 ]2 - -> Cd[Hg(SCN)4 ] ()бразование бесцветных продолговатых кристаллов тетрароданомеркурата кадмия Аналитически реакции катионов VI аналитической группы по кислотно-основной классификации: Cu2+ , Hg2+ , Cd2+ , Co2+ , Ni2+ Групповой реагент – NH4 OH в избытке Хотя элементы расположены в разных груупах периодической системы Д.Ию Менделеева, все эти катионы характеризуются способностью комплексообразованию. Их гидроксиды растворяются в избытке аммиака с образованием комплексов различного состава. Растворы солей меди, кобальта и никеля окрашены; кадмия и ртути (II) бесцветны. Аналитические реакции катиона меди (II) Си2+. Акво - ионы меди (II) [Си(Н2 О)п ]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 гидроксо-аквокомплексов состава [Cu(H2 O)n .m (OH)m ]2 -m по схеме: [Cu(H2 O)]2+ + mH2 O = [Cu(H2 O)n .m (OH)m ] m + тН3 О+ 1.Реакция с щелочами. Си2+ + 2 ОН-— Си(ОН)2 (сине-зеленый) Смесь осторожно нагревают до кипения и кипятят до потемнения осадка. Си(ОН)2 разлагается, теряя воду и образуется черный осадок оксида меди (II) СuО: Сu(ОН)2 — СuО (черный) + Н2 О Осадок Сu(ОН)2 растворяется в кислотах, в растворах аммиака (с образованием комплекса [Cu(NH3 )4 ] + синего цвета), комплексообразующих органических кислот (лимонная, винная), частично растворим в концентрированных щелочах с образованием гидроксокомплексов меди (II). 2.Реакция с аммиаком (фармакопейная). СuСЬ + NHr H2 O — Си(ОН)С1 |(сине-зеленый) В избытке аммиака осадок растворяется с образованием ярко синего раствора: Сu(ОН)С1 + 4 NH3 -H2 O — [Cu(NH3 )4 ]2+ + ОН- + СГ + 4 Н2 О В кислой среде комплексный тетрамминмедь (II) - катион разрушается: [Си(Ш3 )4 ]2+ (ярко - синий) + 4 Н3 О+ — [Сu(Н2 О)4 ]2+ (голубой) + 4 NH4 + и окраска раствора из ярко-синей переходит в голубую (цвет аквокомплекса меди (II)). К аммиачному комплексу меди (II) прибавляют по каплям разбавленный раствор одной из кислот - НС1, HNO3 или H2 SO4 . Окраска раствора из ярко - синей переходит в голубую. Мешают катионы Со2+ , Ni2+ , олово (II). 3.Реакция с гексацианоферратом (II) калия. 2Cu2+ + [Fe(CN)6 ]4 - — Си2 [Ре(СЫ)6 ]|(красно-коричневый). Капельный метод на фильтровальной бумаге: на лист фильтровальной бумаги, пропитанной раствором ферроцианида калия, наносят каплю раствора соли меди (II). На бумаге образуется красно-коричневое пятно. Осадок не растворяется в разбавленных кислотах, но растворяется в 25%-м водном аммиаке: Cu,[Fe(CN)6 ] + 12 NH3 + 4 Н2 О — ( NH4 )4 [Fe(CN)6 ] + 2 [Cu(NH3 )4 ](OH)2 Проведению реакции мешают катионы, также образующие окрашенные осадки.и ферроцианидов (Fe3+ , Со2т , Ni2+ ). 4.Реакция с тиосульфатом натрия. 2Си2+ + 2 82 О3 2 Хиз6ыток) + 2 Н2 О — Cu2 S |(темно-бурый) + §j +4 H+ +~2SO4 2 ~ Выпадает темный осадок, содержащий смесь Cu: S и S.