5.4. Катіони хрому(ііі).

Cr³⁺ дає з NaOH сіро-зелений (з фіолетовим відтінком) осад амфотерного гідроксиду, який розчиняється у надлишку NaOH з утворенням зеленого розчину. Але при додаванні NН₄СІ і нагріванні знову утворюється осад Cr(OH)₃↓ зелений, а не білий, як з алюмінієм. Для виявлення хрому(ІІІ) його окиснюють до хрому(VI). У лужному середовищі як окисник використовують пероксид водню Н₂О₂: 2Na[Cr(OH)₄]+ 3Н₂О₂ + 2NaOH = 2Na₂CrO₄ + 8Н₂О,

Виконання: у ту пробірку, де у попередньому досліді з груповим реактивом утворилася зелена комплексна сполука Na[Cr(OH)₄], (обережно!) додавати Н₂О₂ і після бурхливої реакції нагрівати майже до кипіння поки зелене забарвлення перейде у чисто жовте. Для підтвердження утворення хромат-іону чатину жовтого розчину відлити у чисту пробірку, додати СН₃СООН до слабо кислого середовища і кілька крапель ВаСІ₂. Спостерігати утворення жовтого осаду хромату барію (див.реакції катіонів 2-ї групи): Na₂CrO₄ + ВаСІ₂ = ВаCrO₄↓+ 2NaСІ.

6.Шоста аналітична група Co²⁺, Ni²⁺,Cu²⁺, Cd²⁺.

Груповий реактив NН₄OH осаджує катіони шостої аналітичної групи у вигляді основних солей, які з надлишком реактиву перетворюються у розчинні комплексні сполуки – аміакати:

2CoSO₄ + 2NH₄OH = (CoOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

2NiSO₄ + 2NH₄OH = (NiOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

2CuSO₄ + 2NH₄OH = (CuOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

2CdSO₄ + 2NH₄OH = (CdOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄

(CoOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 10NH₄OH = 2 Co(NH₃)₆SO₄ + 8H₂O

(NiOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 10NH₄OH = 2 Ni(NH₃)₆SO₄ + 8H₂O

(CuOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6NH₄OH = 2 Cu(NH₃)₄SO₄ + 8H₂O

(CdOH)₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ + 6NH₄OH = 2 Cd(NH₃)₄SO₄ + 8H₂O

Утворюються розчини різного кольору: з кадмієм(ІІ) – безбарвний, з кобальтом(ІІ) – брудно-жовтий, з купрумом(ІІ) і нікелєм(ІІ) – синій. Виконання: у 4-ри чисті пробірки взяти по 2–3 краплі розчинів: у першу – солі кобальту(ІІ), у другу – солі нікелю(ІІ), у третю – солі купруму(ІІ), у четверту – солі кадмію(ІІ). Додавати у кожну поступово по краплинах 1 М розчин NН₄OH, спостерігати утворення різного кольору осадів, які розчиняються у надлишку реактиву. Пробірку з безбарвним розчином аміакату кадмію залишити для подальших дослідів (не мити!)

6.1. Катіони кобальту Со²⁺.

Роданід амонію NH₄SCN (тіоціанат амонію ) утворює з іонами кобальту комплексну сполуку синього кольору:  Co(H₂O)₆²⁺ + 4SCN^-   Co(SCN)₄^2- + 6H₂O

у водному розчині катіони кобальту оточені шістьма молекулами води і мають рожевий колір, якщо ж навколо кобальту координуються чотири ліганди, такий комплекс набуває синього забарвлення. Роданід кобальту нестійкий і при розведенні розчину водою синє забаравлення зникає. Тому треба брати великий надлишок роданіду і екстрагувати продукт реації неводним розчинником (аміловим спиртом), у якому немає конкуренції з боку молекул води. Екстракція стабілізує продукт реакції і підвищує її чутливість.

Виконання:у чисту пробірку взяти 2–3 краплі розчину солі кобальту(ІІ), і додати 4–5 крапель насиченого розчину NH₄SCN. Спостерігати поступову зміну рожевого забарвлення розчину на синє. Додати 5-6 крапель амілового спирту, закрити пробірку і добре збовтати. При відстоюванні і розшаруванні спостерігати інтесивно синє забарвлення верхнього неводного шару.

6.2. Катіони нікелю Ni²⁺.

Диметилгліоксим H₂Dm (диметилдіоксим) у присутності амоніаку утворює з Ni²⁺ сполуку червоного (темно-рожевого) кольору. 2H₂Dm + Ni²⁺ + NH₄OH → Ni(HDm)₂↓ + 2NH₄⁺ + 2H₂O.

Катіон нікелю взаємодіє з двома молекулами диметилгліоксиму і витісняє з кожної по одному іону водню, які треба зв’язати амоніаком (амоніак додається під час приготування розчину диметилгліоксиму), оскільки сильнокисле середовище заважає реакції. Осад розчиняється у сильних кислотах і лугах. Реакції заважають Fe³⁺, Fe²⁺ і Sn²⁺. Іон Fe³⁺ у слаболужному (амоніачному) середовищі утворює бурий осад Fe(ОН)₃. Іони Fe²⁺ i Sn²⁺ утворюють з диметилгліоксимом сполуки брудно- червоного кольору. При поступовому окисненні Fe²⁺ до Fe³⁺ (киснем повітря) червоне забарвлення зникає, залишається буро-коричневе. Тому реакцію виконують на фільтрувальному папері у присутності фосфату, який зв’язує залізо(ІІІ).

Виконання: не капати, а тільки доторкнутися піпеткою з розчином, який може містити іони Ni²⁺ і почекати, поки утвориться кругла пляма. За межами цієї плями до сухого паперу доторкнутися піпеткою з розчином диметилгліоксиму і почекати, поки пляма розчину диметилгліоксиму, що буде утворюватись навколо піпетки, перетнеться з плямою досліджуваного розчину, де і повинен утворитися осад характерного кольору. Якщо у досліджуваном розчині є іон Ni²⁺, то на периферії плями з’являється червоне (темно-рожеве) забарвлення. Якщо присутній також іон Fe²⁺, то забарвлення буде брудно-червоним. Тоді треба почекати, поки пляма висохне. Червоне забарвлення, яке диметилгліоксим утворює з іоном Fe²⁺, переходить у світло-коричневе, а з Ni²⁺ – залишається червоним. Катіони Cu²⁺ утворюють з диметилгліоксимом розчинну сполуку бурого кольору, який заважає відкриттю Ni²⁺. Тому у досліджваному розчині спочатку треба відкрити катіони Cu²⁺, а якщо вони відсутні, шукати Ni²⁺.

6.3. Катіони міді(ІІ) Cu²⁺.

1.Гексаціаноферат(ІІ) калію K₄Fe(CN)₆ утворює з катіонами міді червоно-коричневий осад:

2Cu²⁺ + Fe(CN)₆^4- = Cu₂Fe(CN)₆

який не розчиняється у розведених кислотах, але розчиняється у NH₄OH.

При малій концетрації міді(ІІ) осад не утворюється, але розчин забарвлюється у рожевий колір. Ця реакція на мідь(ІІ) більш чутлива, ніж реакція з аміаком.

Виконання:у чисту пробірку взяти 2–3 краплі розчину солі купруму(ІІ), і додати 4–5 крапель розчину K₄Fe(CN)₆. Спостерігати утворення червоно-коричневого осаду. Катіони Cо²⁺і Ni²⁺ дають з реактивом зелений та світло–зелений осади, які не заважають відкриттю Cu²⁺.

6.4. Катіони кадмію Cd²⁺.

1. Pозчин Na₂S осаджує катіони кадмію у вигляді жовтого осаду сульфіду кадмію

CdSO₄ + Н₂S = CdS↓ + + Н₂SO₄.

Виконання: у чисту пробірку взяти 2 краплі 2 М розчину HCl, краплю розчину CdSO₄ (або CdCl₂), додати розчин розчин Na₂S. Спостерігати утворення жовтого осаду.

Реакції заважають усі катіони, які утворюють забарвлені сульфіди, зокрема CuS, NiS, CoS – чорного кольору, MnS – жовто-рожевий (тілесний). Катіони цинку не заважають реакції: жовтий сульфід кадмію зручно спостерігати на фоні білого сульфіду цинку.