- •Глава 8. Аналитические реакции третьей группы катионов
- •Реакции ионов алюминия
- •1. Реакция с гидроксидом натрия.
- •2. Реакция с раствором аммиака.
- •3. Реакция сульфидом аммония.
- •5. Реакция с ализарином (1,2–диоксиантрахиноном).
- •6. Реакция с алюминоном.
- •7. Реакция с хромазуролом s (альбероном).
- •Реакции ионов цинка
- •1. Реакция с гидроксидом натрия.
- •2. Реакция с раствором аммиака.
- •3. Реакция с растворимыми сульфидами или с сероводородом.
- •5. Реакция с мурексидом.
- •Реакции ионов хрома (III)
- •1. Реакция с гидроксидом натрия.
- •2. Реакция с водным раствором аммиака.
- •5. Окисление хрома перманганатом калия:
- •7. Реакция с хроматом натрия:
- •8. Реакция с антипирином (2,3-диметил-1-фенил-пиразолон-5)
- •Реакции ионов олова (II)
- •Реакции ионов олова (IV)
- •Реакции ионов мышьяка (III)
- •2. Реакция с хлороводородной кислотой.
- •3. Реакция с нитратом серебра.
- •4. Реакция с иодом.
- •Реакции ионов мышьяка (V)
- •5. Реакция с нитратом серебра.
- •Ход анализа катионов III аналитической группы
Глава 8. Аналитические реакции третьей группы катионов
К третьей аналитической группе относятся катионы: Аl3+, Zn2+, Cr3+, SnII, SnIV, AsIII, AsV. В одну группу эти катионы объединяет амфотерность гидроксидов и в частности их способность растворяться в избытке щелочей.
Групповой реагент – избыток 2 М NaOH + H2O2, в избытке которого катионы третьей группы переходят в растворимые [Al(OH)6]3–, [Zn(OH)4]2–, [Sn(OH)4]2–, CrO42–. В дальнейшем, в целях упрощения записей будем записывать их в виде – AlO2–, ZnO22–, AsO43–, SnO32–.
Zn2+, Аl3+, Cr3+ склонны к образованию комплексных соединений; Cr3+, SnII, SnIV, AsIII, AsV – к окислительно–восстановительным реакциям.
Растворы солей всех катионов данной группы, кроме Cr3+, бесцветны. Соединения хрома окрашены (растворы солей Cr3+ – сине-фиолетовые, CrO42– – желтые, Cr2O72– – оранжевые, CrO2– – зеленые).
Реакции ионов алюминия
1. Реакция с гидроксидом натрия.
А1С13 + 3NaOH = Al(ОН)3 + 3NaCl
Образуется белый осадок растворимый в кислотах и щелочах:
Al(ОН)3 + 3НСl = А1С13 + 3Н2O
Al(ОН)3 + NaOH = NaAlO2 + 2Н2O
2. Реакция с раствором аммиака.
А1С13 + 3NH3 ˙ Н2О = Al(ОН)3 + 3NН4Cl
Образуется белый осадок, не растворимый в избытке реагента.
3. Реакция сульфидом аммония.
(NH4)2S осаждает Al3+ (и Cr3+) в виде гидроксидов (отличие от катионов Zn2+, Sn2+), так как их сульфиды Al2S3 (и Cr2S3), гидролизуясь, переходят в нерастворимые гидроксиды:
2А1С13 + 3(NH4)2S + 6Н2O = 2А1(ОН)3 + 6NH4Cl + 3H2S
Реакция с сухим хлоридом аммония.
Выполнение реакции: в коническую пробирку помещают 4–5 капель раствора соли алюминия, добавляют по каплям 15–20 %-ный раствор щелочи до растворения первоначально выпавшего осадка. Затем в полученный раствор алюмината вводят щепотку сухого NH4Cl и кипятят до образования белых хлопьев Al(OH)3. Процесс протекает в две стадии: 1) гидролиз алюмината 2) взаимодействие с выделяющейся щелочью. Равновесие реакции сдвигается вправо за счет удаления при кипячении выделяющегося аммиака:
NaAlO2 + 2H2O = NaOH + Al(OH)3
NH4Cl + NaOH = NH3 + H2O + NaCl
NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 + NH3 + NaCl
Реакцию используют для определения и отделения Аl от других ионов.
5. Реакция с ализарином (1,2–диоксиантрахиноном).
В щелочной среде гидроксид алюминия образует с ализарином внутрикомплексное соединение ярко-красного цвета – "алюминиевый лак":
Проведению реакции мешают многие катионы (Fe3+, Cr3+, Sn2+, Mn2+, Cu2+ и др.). В их присутствии реакцию выполняют следующим образом: на кусочек фильтровальной бумаги помещают 1 каплю анализируемого раствора (соли Al3+). Затем несколько раз касаются пятна капилляром с раствором K4[Fe(CN)6], который переводит мешающие ионы в осадок. К центру пятна прикасаются капилляром с водой, перемещающей ионы Аl3+ на периферию. После этого, бумажку некоторое время держат над склянкой с концентрированным раствором аммиака. Затем по периферии пятна проводят капилляром с раствором ализарина и снова обрабатывают бумажку парами аммиака. Пятно осторожно подсушивают над плиткой. В присутствии Аl3+ появляется красно-розовая окраска алюминиевого лака.