Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка ( V).

Мышьяк (III) и мышьяк (V) обычно открывают в виде арсенит – иона AsO₃^3- и арсенат – ионов AsO₄^3- соответственно, т.е. в форме анионов, а не в форме катионов. Поэтому реакции этих анионов описаны при рассмотрении аналитических реакций анионов.

Аналитические реакции катиона хрома (III) Сr³⁺.

1. Реакции с щелочами и с аммиаком.

Cr³⁺ + 3 OH^- → Cr(OH)₃ ↓ (серо-зеленый или сине-фиолетовый)

Cr³⁺ + 3 NH₃×H₂O → Cr(OH)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 Cr(OH)₃, обладающий амфотерными свойствами, растворяется как в щелочах, так и в кислотах: Cr(OH)₃ + 3 OH^- → [Cr(OH)₆]^3-,

Cr(OH)₃ + 3 HCl +3 H2O → [Cr(H₂O)₆]³⁺ + 3 Cl^-.

В растворе аммиака гидроксид хрома (III) растворяется лишь частично с образованием фиолетового комплекса [Cr(NH₃)₆]³⁺:

Cr(OH)₃ + 6 NH₃×H₂O → [Cr(NH₃)₆]³⁺ + 3 OH^- + 6 Н₂О

2. Реакции окисления катионов хрома (III) до хромат – ионов и дихромат – ионов.

а) Окисление пероксидом водорода. Проводят обычно в щелочной среде при нагревании: 2 [Cr(OH)₆]^3- + 3 Н₂О₂ = 2CrO₄^2- + 2 OH^- + 8 H₂O

Изменение зеленой окраски раствора (цвет [Cr(H₂O)₆]³⁺) на желтую (цвет CrO₄^2-).

б) Окисление персульфатом аммония.Проводят в кислой среде в присутствии катализатора - солей серебра (I) (AgNO₃).

2 Cr³⁺ + 3 S₂O₈^2- + 7 H₂O → Cr₂O₇^2- + 6 SO₄^2- + 14 H⁺.

Раствор принимает желто – оранжевую окраску (цвет дихромат - ионов Cr₂O₇^2-).

в) Окисление перманганатом калия КМnO₄.

10 Cr³⁺ + 6 MnO₄^- + 11 H₂O → 5 Cr₂O₇^2- + 6 Mn²⁺ + 22 H⁺.

При прибавлении избытка КМnO₄ выпадает бурый осадок MnO(OH)₂.

Окисление марганца (II): 2 MnO₄^- + 3 Mn²⁺ + 7 Н₂О → 5 MnO(OH)₂ + 2 H⁺

Увеличение кислотности среды препятствует образованию осадка MnO(OH)2 .

3. Реакция образования надхромовой кислоты: 2CrO₄^2- + 2 H⁺ → Cr₂O₇^2- + Н₂О

Cr₂O₇^2- + 4 Н₂О + 2 H⁺→ 2 Н₂СrO₆ + 3 H₂O

В водных растворах надхромовая кислота неустойчива и разлагается до соединений хрома (III), окрашивающих раствор 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 Cr³⁺ с гидрофосфатом натрия образует осадок фосфата хрома CrPO₄ 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⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Bi³⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺.

Групповой реагент – гидроксид натрия или калия.

Аналитические реакции катионов магния Mg²⁺.

1. Реакция с щелочами и аммиаком: Mg²⁺ + 2 OH^- → Mg(OH)₂ ↓ (белый аморфный)

Mg²⁺ + 2 NH₃×H₂O = Mg(OH)₂ + 2 NH₄⁺

Осадок не растворяется в щелочах, растворяется в HCl, H₂SO_4, CH₃COOH:

Mg(OH)₂ + 2 H⁺ → Mg²⁺ + 2 H₂O