- •Глава 9. Аналитические реакции четвертой группы катионов
- •Реакции ионов магния
- •3. Реакция с гидрофосфатом натрия.
- •5. Реакция с 8-оксихинолином.
- •6. Реакция с магнезоном II.
- •Реакции ионов марганца (II)
- •2. Реакция с водным раствором аммиака.
- •3. Реакция с сульфидом аммония.
- •Реакции ионов железа (II)
- •Реакции ионов железа (III)
- •3. Реакция с желтой кровяной солью (гексацианоферратом (II) калия).
- •5. Реакция с сульфосалициловой кислотой.
- •Систематический ход анализа катионов IV аналитической группы
Глава 9. Аналитические реакции четвертой группы катионов
К 4-й аналитической группе относятся катионы Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+.
Гидроксиды катионов IV группы не растворимы в избытке щелочей и растворе аммиака. Они количественно осаждаются избытком раствора NaOH, в присутствии пероксида водорода, который является групповым реагентом на ионы данной группы. Все катионы образуют трудно растворимые фосфаты, оксалаты, сульфиды (кроме Mg2+). Mn2+, Fe2+, Fe3+ проявляют окислительно–восстановительные свойства.
Реакции ионов магния
Реакция со щелочами.
Едкие щелочи образуют белый студенистый осадок гидроксида магния:
MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl
Гидроксид магния растворим в кислотах и солях аммония, но не растворим в избытке щелочи.
Реакция с водным раствором NH3.
Аммиак с ионами магния образует осадок гидроксида магния:
Mg2+ + 2NH3 ˙ Н2О = Mg(OH)2 + 2NH4+,
который не осаждается полностью. К присутствии солей аммония диссоциация NH3 ˙ Н2О настолько понижается, что концентрация ионов ОН– становится меньше необходимой для того, чтобы было превышено произведение растворимости Mg(OH)2. Иначе говоря, NH4Cl и NH3 образуют буферный раствор с рН = 8,3, при котором гидроксид магния в осадок не выпадает.
3. Реакция с гидрофосфатом натрия.
MgCl2 + Na2HPO4 = MgHPO4 + 2NaCl
Гидрофосфат магния – белый аморфный осадок, растворимый в минеральных кислотах, а при нагревании – в уксусной.
Выполнение реакции: при проведении реакции в присутствии NH3 ˙ Н2О и NH4Cl выпадает белый кристаллический осадок фосфата магния и аммония. В пробирку помещают 3–4 капли соли магния (задачи) добавляют раствор аммиака до слабой мути, раствор NH4Cl до её растворения и 2–3 капли раствора Na2HPO4. Пробирку охлаждают под холодной водой, потирая стеклянной палочкой о внутренние стенки пробирки. В присутствии ионов магния со временем выпадает белый кристаллический осадок:
MgCl2 + Na2HPO4 + NH3˙H2О = MgNH4PO4 + 2NaCl + H2O
Реакцию можно проводить и как микрокристаллоскопическую. На предметное стекло наносят каплю соли магния (задачи), каплю NH4Cl, выдерживают над склянкой с концентрированным раствором NH3 (каплей вниз), вносят кристаллик сухого Na2HPO4·12Н2О и через минуту наблюдают кристаллы MgNH4PO4 в виде дендритов (листков) под микроскопом.
Реакция с карбонатом аммония.
2MgCl2 + 2(NH4)2СО3 + Н2О = Mg2(OH)2CO3 + 4NH4Cl + СO2
Осадок малорастворим в воде и выпадает только при рН > 9. Он растворим в солях аммония, что можно объяснить, исходя из следующего равновесия: Mg2(OH)2CO3 Mg2(OH)2CO3 2Mg2+ + 2OН– + СО32–
При введении NH4Cl происходит его диссоциация NH4Cl NH4+ + Cl–. Ионы NH4+ связываются с гидроксид–ионами в малодиссоциирующее соединение NH3 ˙ Н2О, вследствие чего концентрация ионов OH– понижается инe достигается и происходит растворение осадка.
5. Реакция с 8-оксихинолином.
8–оксихинолин в аммиачной среде при рН 9,5–12,7 образует с ионами магния зеленовато-желтый кристаллический осадок внутрикомплексной соли оксихинолята магния Mg(C9H6NO)2·2H2O:
Mg2+ + 2C9H6NOH + 2NH4OH = Mg(C9H6NO)2 + 2NH4+
Осадок растворим в уксусной и минеральных кислотах. Катионы щелочных и щелочноземельных металлов реакции не мешают.
Выполнение реакции: к 3–4 каплям исследуемого раствора прибавляют 2 капли раствора фенолфталеина и по каплям 2 М раствор аммиака до появления розовой окраски. Содержимое пробирки нагревают до кипения и прибавляют 4–5 капель 5%-ного спиртового раствора 8–оксихинолина. В присутствии магния выпадает зеленовато–желтый осадок. Реакции не мешают ионы щелочных и щелочноземельных металлов.