Характерные и специфические реакции катионов кадмия

СЕРООДОРОД И ТИОСУЛЬФАТ НАТРИЯ с катионом кадмия дает желтый осадок сульфида кадмия:

H₂S + CdCl₂ Û 2HCl + CdS¯

Na₂S₂O₃ + CdCl₂ + H₂O Û 2HCl + CdS¯ + Na₂SO₄

Открытию катионов кадмия этими реакциями мешают все катионы шестой группы т.к. из нейтральных растворов все они осаждаются в виде черных осадков соответствующих сульфидов.

Осаждение никеля и кобальта при этом происходит не полностью, т.к. выделяющаяся при реакции минеральная кислота препятствует этому осаждению:

Таким образом. Для открытия катионов кадмия в виде сульфида их необходимо отделить от остальных катионов или создать такие условия, при которых указанные катионы осадка сульфидов не образуют.

Выполнение опыта: в пробирку вносят 3-4 капли раствора, содержащего катионы кадмия и другие катионы шестой группы, добавляют 6 капель серной кислоты и 2-3 кристаллика тиосульфата натрия и кипятят 2-3 минуты. При этом сульфиды меди и ртути выпадают в осадок, а кобальта, кадмия и никеля остаются в растворе.

Затем осадок отфильтровывают и 2-3 капли фильтрата приливают к 5-6 каплям слабого раствора сероводородной воды. При этом из него немедленно выпадает светло-желтый осадок сульфида кадмия. С течением времени этот осадок начинает темнеть, т.к. из раствора начинает выделяться сульфид никеля.

Если в растворе катионы кадмия отсутствуют, то при разбавлении фильтрата сероводородной водой раствор становиться молочного цвета (выпадает коллоидная сера).

Если в фильтрате присутствуют катионы ртути и меди вследствие неполного их выделения при помощи тиосульфата, то они из солянокислого раствора также осаждаются сероводородом в виде черных осадков сульфидов ртути и меди. Реакцию лучше проводить в кислой среде. Окислители мешают проведению реакции.

ИЗБЫТОК ИОДИДА КАЛИЯ И NH₄OH с катионами кадмия образуют белый осадок комплексной соли [Cd(NH₃)₄]I₂:

Cd(NO₃)₂ + 2 NH₄OH Û Cd(OH)₂ + 2 NH₄NO₃

Cd(OH)₂ + 2 NH₄OH + 2 NH₄NO₃Û[Cd(NH₃)₄] (NO₃)₂ + 4H₂O

[Cd(NH₃)₄] (NO₃)₂ + 2 KIÛ[Cd(NH₃)₄] I₂ + 2 KNO₃

открытию катиона кадмия в этой реакции не мешают ни один из катионов шестой группы. Катионы других аналитических групп также не мешают этой реакции, т.к. после добавления NH₄OH к анализируемому раствору большинство из них выпадает в осадок в виде гидроксидов или оксидов и, прежде, чем прилить сюда КI, осадок отфильтровывается.

Выполнение опыта: к раствору соли кадмия приливают раствор аммиака до полного растворения осадка, затем – небольшое количество 30-40 % свежеприготовленного раствора иодида калия. При этом через некоторое время из раствора выпадает белый осадок иодистого тетраммина кадмия.

Реакция специфична, однако обладает невысокой чувствительностью. Концентрация катиона кадмия должна быть не менее 50-100 мг\л.

ТИОМОЧЕВИНА образует с солями кадмия легкорастворимые комплексные соли:

CdCl₂ + 4 CS(NH₂)₂ Û [Cd(CSN₂H₂)₄]Cl₂

Комплексные соли кадмия легко разлагаются сероводородом даже при избытке тиомочевины. Комплексы двух катионов устойчивы.

Выполнение опыта: в пробирку наливают 3-4 капли соли кадмия, добавляют 3-4 кристаллика тиомочевины, перемешивают палочкой, дают постоять 2-3 минуты и затем добавляют 5-6 капель свежеприготовленной сероводородной воды.

В присутствии катиона кадмия выпадает желто- оранжевый осадок.