- •Введение
- •Систематический анализ катионов кислотно-основным методом
- •Групповые реакции катионов по кислотно-основному методу
- •2. Качественные аналитические реакции катионов
- •2.1.Первая аналитическая группа катионов
- •2.3. Третья аналитическая группа катионов
- •2.4. Четвертая аналитическая группа катионов
- •2.5.Пятая аналитическая группа катионов
- •2.6. Шестая аналитическая группа катионов
- •3. Краткие указания по технике выполнения аналитических работ
- •4. Аналитическая работа №1 Анализ смеси катионов первой и второй аналитических групп
- •4.1. Анализ осадка 1
- •4.2. Анализ раствора 1
- •5. Аналитическая работа № 2 Анализ смеси катионов третьей и четвертой аналитических групп
- •5.1. Определение III аналитической группы
- •5.2. Анализ раствора 2
- •5.3. Анализ раствора 3
- •5.4. Анализ осадка 3
- •6. Аналитическая работа №3 Анализ смеси катионов пятой и шестой аналитических групп
- •6.1. Состав предварительных испытаний
- •6.2. Анализ осадка 1
- •6.3. Анализ аммиачного раствора 1
- •6.4. Анализ осадка 3
- •6.5. Анализ раствора 5
- •7. Аналитическая работа №4 Анализ смеси катионов всех шести аналитических групп
- •8. Пример решения задач на основании схем качественного анализа
- •9. Задачи для решения
2.5.Пятая аналитическая группа катионов
2.5.1. Катион в водных растворах бесцветен.
Определяется по реакции с гидроортофосфатом натрия при рН9 в присутствии ионов аммония. Реакция идет с образованием белого кристаллического осадка двойной солиортофосфата аммония-магния:
(34) |
Назначение добавки заключается в увеличении концентрации ионов аммония в растворе для снижения требуемого расхода гидроксида аммония и предотвращения образования осадка гидроксида магния.
Ход анализа.К 2 каплям раствора соли магния добавить раствор хлорида аммония, 2 капли гидроортофосфата натрия и гидроксид аммония (2 н.) до рН9 (по каплям, при перемешивании и измерении рН после добавления каждой капли). Если белый кристаллический осадок не образуется, то необходимо добавитьи потереть внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой.
2.5.2. Катион в относительно концентрированных растворах соли имеют бледно-розовый цвет, в разбавленных растворахбесцветны.
Определяется окислением до Mn (VII) висмутатом натрия в азотнокислой среде с образованием розового раствора марганцевой кислоты:
. |
(35) |
Ход анализа.К 2-м каплям раствора соли марганца (II) прибавить 2 мл 6 н. раствора азотной кислоты и немного твердого висмутата натрия (на кончике шпателя). Смесь перемешать. При этом образуется раствор марганцевой кислоты розового цвета.
2.5.3. Катион растворы имеют желтую окраску.
А. Определяется реакцией комплексообразования с тиоцианатом (роданидом) с образованием кроваво-красного раствора тритиоцианатажелеза (III)
. |
(36) |
Ход анализа.К нескольким каплям раствора соли железа (III) добавить по каплям раствор тиоцианата аммония или калия до образования кроваво-красного раствора.
Б. Другим известным способом определения железа (III) является реакция с гексацианоферратом (II) калия. При этом образуется темно-синий осадок гексацианоферрата (III) железа (II) («берлинская лазурь»):
. |
(37) |
Ход анализа.К нескольким каплям раствора соли железа (III) добавить по каплям раствор гексацианоферрата (II) калия до образования темно-синего осадка.
2.6. Шестая аналитическая группа катионов
2.6.1. Катион растворы солей окрашены в голубой или зеленый цвет.
А. Определяется по реакции комплексобразования в избытке гидроксида аммония с образованием ярко-синего раствора, содержащего комплексный катион тетраамминмеди (II). Реакция протекает в две стадии. Сначала образуется зеленый осадок основной соли меди (например, гидроксосульфата)
, |
(38) |
который растворяется в избытке гидроксида аммония
(39) |
Ход анализа.К нескольким каплям раствора соли меди добавить по каплям 2 н. раствор гидроксида аммония, наблюдая сначала образование зеленого осадка, а затем его растворение с образованием ярко-синего раствора.
Б. Более чувствительным, чем реакция с аммиаком, является обнаружение Cu2+с гексацианоферратом (II) калия. При рН7 образуется красно-бурый осадок гексацианоферрата (II) меди:
. |
(40) |
Осадок не растворим в разбавленных кислотах, но растворяется в аммиаке и разлагается при действии щелочей.
2.6.2. Катион растворы солей окрашены в зеленый цвет.
Никель определяется по реакции с диметилглиоксимом в аммиачной среде (рН8-10), с которым он образует малиновый осадок внутрикомплексной солидиметилглиоксимата натрия
(41) |
Диметилглиоксим (реактив Чугаева) является двухдентатным лигандом со структурной формулой:
имеющим два донорных атома азота. Реактив очень чувствителен к иону , с которым он образует очень прочное внутрикомплексное соединение (хелат), содержащее пятичленные циклы во внутренней сфере комплекса:
Ход анализа.К 2-3 каплям раствора соли никеля добавить 1-2 капли раствора диметилглиоксима и несколько капель разбавленного раствора гидроксида аммония до рН8-10.
2.6.3.Катион растворы солей имеют розовый цвет. Определяется по реакции с тетрароданомеркуратом аммония при рН=5 с образованием синего кристаллического осадка тетрароданомеркурата кобальта (III). Добавлениеускоряет реакцию:
. |
(42) |
Ход анализа.К 2-3 каплям раствора соли кобальта (II) добавить 1-2 капли ацетатного буфера (pH5), избыток тетрароданомеркурата аммония, 1-2 капли раствора сульфата цинка и перемешать.Примечание. Выпадение осадка может происходить через некоторое время после смешивания реактивов.
2.6.4. Катион в водных растворах бесцветен.
Определяется по реакции с сероводородом при рН=0,5-0,8 с образованием желтого осадка сульфида кадмия, в разбавленных растворах образуется коллоидный раствор также желтого цвета
. |
(43) |
Ход анализа.К нескольким каплям соли кадмия добавить сероводородную воду до образования желтого осадка или коллоидного раствора того же цвета.
2.6.5. Катионв водных растворах бесцветен.
Способом обнаружения является восстановление его металлической медью
(44) |
с образованием медно-ртутной амальгамы (светлое пятно).
Ход анализа.Медную пластину предварительно обработать азотной кислотой для удаления пассивирующей пленки оксида меди, промыть водой и протереть фильтровальной бумагой. На подготовленную медную пластину капнуть раствор нитрата ртути (II) и наблюдать образование светлого металлического пятна.