Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

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.

 






Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 463. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.095 сек.) русская версия | украинская версия