Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Частные реакции катионов пятой аналитической группы




Реакции обнаружения катиона железа Fe2+

1. Гексацианоферрат (III) калия K3[Fe(CN)6] окисляет Fe2+ в Fe3+:

 

Fe2+ + [Fe(CN)6]3- → Fe3+ + [Fe(CN)6]4-.

 

Образовавшиеся ионы Fe3+ образуют с анионами гексацианоферрата (II) новый комплексный анион:

 

Fe3+ + К+ + [Fe(CN)6]4- → KFe3+ [Fe2+(CN)6]↓.

 

Соединение KFe3+[Fe2+(CN)6] носит название турнбулевой сини из-за темно-синего цвета.

Реакция проводится в кислой среде для подавления ги­дролиза солей железа. Осадок разлагается щелочами. Ре­акция является самой чувствительной на ионы Fe2+ и фар­макопейной.

2. Сульфид аммония (NH4)2S или сульфид натрия об­разуют с солями железа (II) черный осадок сульфида же­леза (II):

 

Fe2+ + S2- = FeS↓.

 

Осадок растворим в разведенных минеральных кисло­тах. Реакция является фармакопейной.

3. Действие окислителей. Ионы железа Fe2+ - довольно сильные восстановители и способны окисляться под действи­ем ряда окислителей, таких, как пероксид водорода, дихро­мат калия, перманганат калия в кислой среде. Например, взаимодействие сульфата железа (II) с перманганатом калия заканчивается обесцвечиванием раствора перманганата вследствие образования бесцветных ионов марганца Мn2+:

 

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + K2 SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8Н2О

 

В щелочной среде окисление ионов железа (II) в растворе может быть осуществлено с помощью пероксида водорода:

 

2FeSO4 + Н2О2 + 4КОН = 2K2SO4 + 2Fe(OH)3↓;

2Fe2+ + 4ОН- + Н2О2 = 2Fe(OH)3↓.

Реакции обнаружения катиона железа Fe3+

1. Роданид калия KSCNобразует 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.

 

Реакция обратима, но добавление избытка реагента усиливает окраску. Это одна из самых характерных и чув­ствительных реакций на ионы Fe3+.

2. Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6] образует с растворами солей Fe3+ темно-синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III) (берлинскую лазурь), который, по данным рентгеноструктурного анализа, идентичен турнбулевой сини:

 

FeCl3 + K4[Fe(CN)6] → KFe[Fe(CN)6]↓ + 3KCl;

Fe3+ + K+ + [Fe(CN)6]4- → KFe[Fe(CN)6] ↓.

 

Реакция специфична для иона железа Fe3+.

 

3. Сульфид аммония (NH4)2S дает с солями Fe3+ чер­ный осадок сульфида железа (III):

 

2FeCl3 + 3(NH4)2S = Fe2S3l + 6NH4C1.

 

При растворении сульфида железа (III) в разбавленных хлороводородной и серной кислотах ион железа Fe3+ вос­станавливается до Fe2+ выделяющимся сероводородом и образуется сера:

 

Fe2S3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2S;

2FeCl3 + H2S = 2HCl + S + 2FeCl2.

 

4. Йодид калия или натрия окисляется солями желе­за (III) в кислой среде до свободного йода:

 

2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2КСl + I2.

 

Реакцию проводят на фильтровальной бумаге. Выделя­ющийся йод дает с крахмалом темно-синее пятно.

Реакции обнаружения катиона марганца Мn2+

1. Пероксид водорода Н2О2в щелочной среде быстро окисляет соли марганца (II) до бурого осадка оксида-гидроксида марганца (IV) МnО(ОН)2:

 

MnSO4 + Н2О2 + 2NaOH = MnO(OH)2↓ + Na2SO4 + Н2О;

Мn2+ + 2ОН- + Н2О2 = МnO(OН)2↓ + Н2О.

 

Осадок МnО(ОН)2 не растворяется в разбавленной сер­ной кислоте в отличие от гидроксида марганца (II).

2. Персульфат аммония (NH4)2S2O8 в присутствии AgNO3 (катализатор) и при нагревании окисляет Мn2+ до МnО4. Раствор становится фиолетовым, а при малой кон­центрации ионов марганца (II) - малиновым:

 

2MnSO4 + 5(NH4)2S2O8 + 8Н2О = 2НМnО4 + 5(NH4)2SO4 + 7H2SO4.

 

Для проведения реакции применяют свежеприготовлен­ный раствор персульфата аммония с массовой долей его 50 %, подкисленный азотной кислотой и с добавлением нескольких капель раствора нитрата серебра. Раствор сильно нагревают, но не до кипения. Затем в него погружают стеклянную палоч­ку, предварительно смоченную исследуемым раствором, на­гревают еще 1-2 мин до 50 °С. Вместо раствора можно исполь­зовать 2—3 кристаллика персульфата аммония.

3. 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↓.

 

Сульфид марганца (II) растворим в разбавленных мине­ральных кислотах и в уксусной кислоте.

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 + 2NH+4

 

В присутствии солей аммония гидроксид аммония NH4OH не дает осадка с ионами магния Mg2+. Это объяс­няется тем, что гидроксид магния растворяется в избытке аммонийных солей:

 

Mg(OH)2 + 2NH4Cl = MgCl2 + 2NH4OH.

 

2. Гидрофосфат натрия Na2HPO4 в присутствии NH4OH и NH4Cl осаждает из растворов солей магния белый крис­таллический осадок магний-аммоний фосфата:

 

MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH = MgNH4PO4↓+ 2NaCl + H2O;

Mg2+ + NH4OH + HPO2-4 = MgNH4PO4 + H2O.

 

Присутствие в растворе NH4Cl необходимо для того, что­бы при действии NH4OH не образовался осадок Mg(OH)2. При большом избытке хлорида аммония происходит рас­творение магний-аммоний фосфата. Выпадение осадка можно ускорить трением стеклянной палочки о стенки пробирки. Из разбавленных растворов осадок выпадает медленно. В таких случаях рекомендуется выждать неко­торое время.

В отсутствие гидроксида аммония ион магния Mg2+ да­ет с гидрофосфатом натрия белый аморфный осадок MgHPO4. Эта реакция является фармакопейной. Проведе­нию реакции мешают катионы пятой группы, катионы Са2+, Sr2+, Ba2+ и другие катионы.

3. 8-оксихинолин в аммиачной среде (рН 9,5-12,7) об­разует с ионами магния Mg2+ зеленовато-желтый кристал­лический осадок оксихинолята магния:

 

2HC9H6NO + MgCl2 = Mg(C9H6NO)2↓ + 2НСl.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2014-11-13; просмотров: 1195; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты