Реакции катионов IV аналитической группы

РЕАКЦИИ КАТИОНА АЛЮМИНИЯ (Al³⁺)

AlCl₃ + 3 KOH → Al(OH)₃↓ + 3 KCl Al³⁺ + 3 OH‾ → Al(OH)₃

белый

AlCl₃ + 4 NaOH → Na[Al(OH)₄] + 3 NaCl Al³⁺ + 4 OH‾ → [Al(OH)₄]‾

бесцветный

2. Ализарин С₁₄Н₅О₂(ОН)₂SО₃Na в аммиачной среде образует нерастворимое в воде и уксусной кислоте соединение "алюминиевый лак", обладающее характерной оранжево-красной (яркой малиновой) окраской.

пробирочный метод: к 1-2 каплям раствора K₄[Fe(CN)₆] добавляют 1-2 капли раствора соли алюминия, 1-2 капли раствора аммиака и 2-3 капли ализарина. Наблюдают красную окраску «алюминиевого лака».

белый

2 AlCl₃ + 3 Na₂CO₃ + 3 H₂O → 2 Al(OH)₃↓ + 6 NaCl + 3 CO₂↑ 2 Al³⁺ + 3 CO₃²‾ + 3 H₂O → 2 Al(OH)₃ + 3 CO₂

РЕАКЦИИ КАТИОНА ХРОМА (Cr³⁺)

Cr(NO₃)₃ + 3 NaOH → Cr(OH)₃↓ + 3 NaNO₃ Cr³⁺ + 3 OH‾ → Cr(OH)₃

грязно-зелёный

Cr(OH)₃ + 3 NaOH → Na₃[Cr(OH)₆] Cr(OH)₃ + 3 OH‾ → [Cr(OH)₆]³‾

изумрудный

К 4-5 каплям раствора соли хрома приливают небольшой избыток едкой щелочи, 1-2 капли водорода пероксида и в течение 1-2 мин. нагревают до кипения, после чего его фильтруют. Фильтрат приобретает желтый цвет (обусловлен окраской аниона CrO₄²‾):

H₂O₂

CrCl₃ + 6 KOH → K₃[Cr(OH)₆] + 3 KCl

Cr³⁺ + 6 OH‾→ [Cr(OH)₆]³‾

2 K₃[Cr(OН)₆] + 3 H₂O₂ → 2 K₂CrO₄ + 8 H₂O + 2 KOH

желтый

серо-зеленый

Cr₂(SO₄)₃ + 3 Na₂CO₃ + 3 H₂O → 2 Cr(OH)₃↓ + 3 Na₂SO₄ + 3 CO₂↑ 2 Cr³⁺ + 3 CO₃²‾ + 3 H₂O → 2 Cr(OH)₃ + 3 CO₂

CrCl₃ + 2 Na₂HPO₄ → CrPO₄↓ + 3 NaCl + NaH₂PO₄ Cr³⁺ + 2 HPO₄²‾ → CrPO₄ + H₂PO₄‾

грязно-голубой

РЕАКЦИИ КАТИОНА ЦИНКА (Zn²⁺)

3 ZnCl₂ + 2 K₄[Fe(CN)₆] → Zn₃K₂[Fe(CN)₆]₂↓ + 6 KCl

бледно-желтый

3 Zn²⁺ + 2 K⁺ + 2 [Fe(CN)₆]⁴‾ → Zn₃K₂[Fe(CN)₆]₂↓

3 ZnCl₂ + 2 K₃[Fe(CN)₆] → Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 6 KCl

белый

3 Zn²⁺ + 2 [Fe(CN)₆]³‾ → Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓

2(NH₄)₂[Hg(SNC)₄] + ZnSO₄ + CuSO₄ → ZnCu[Hg(SNC)₄]₂↓+ 2 (NH₄)₂SO₄

осадок тетрароданомеркуратов меди и цинка

2 [Hg(SNC)₄]²‾ + Zn²⁺ + Cu²⁺ → ZnCu[Hg(SNC)₄]₂

оливково-зеленый

2 (NH₄)₂[Hg(SNC)₄] + ZnCl₂ + CoCl₂ → ZnCo[Hg(SNC)₄]₂↓ + 4 NH₄Cl

фиолетово-голубой

2 [Hg(SNC)₄]²‾ + Zn²⁺ + Cо²⁺ → ZnCo[Hg(SNC)₄]₂

а) пробирочный метод: в 2 пробирки с 3-5 каплями раствора соли цинка приливают по несколько капель серной кислоты, затем в одну из них добавляют 1-2 капли раствора соли Cu²⁺, а в другую – 1-2 капли соли Сo²⁺ и в каждую по несколько капель аммония тетрароданомеркурата. Наблюдают выпадение кристаллических осадков.

2 ZnCl₂ + 2 Na₂CO₃ + H₂O → (ZnOH)₂CO₃↓ + 4 NaCl + CO₂↑

2 Zn²⁺ + 2 CO₃ ^2-+ H₂O → (ZnOH)₂CO₃↓ + CO₂↑

белый

РЕАКЦИИ КАТИОНА ОЛОВА (Sn²⁺)

SnCl₂ + 4 KOH → K₂[Sn(OH)₄] + 2 KCl Sn²⁺ + 4 OH‾ → [Sn(OH)₄]²‾

2 Bi(NO₃)₃ + 3 K₂[Sn(OH)₄] + 6 KOH → 2 Bi↓ + 3 K₂[Sn(OH)₆] + 6 KNO₃

2 Bi³⁺ + 3 [Sn(OH)₄]²‾ + 6 OH‾ → 2 Bi + 3 [Sn(OH)₆]²‾

бархатисто-черный

HgCl₂ + K₂[Sn(OH)₄] + 2 KOH → Hg↓ + K₂[Sn(OH)₆] + 2 KCl

Hg²⁺ + [Sn(OH)₄]²‾ + 2 OH‾ → Hg + [Sn(OH)₆]²‾

темно-серый

а) пробирочный метод: к 3-5 каплям раствора соли Sn²⁺ приливают 1-2-кратный избыток едкой щелочи и фильтруют в раствор соли Bi³⁺ или Hg²⁺. Наблюдают выпадение осадков.

Sn(OH)₂ + 2 KOH → K₂[Sn(OH)₄] Sn(OH)₂ + 2 OH‾ → [Sn(OH)₄]²‾ (избыток щелочи)

бесцветный

2 SnCl₂ + K₄[Fe(CN)₆] + 4 H₂O → 2 Sn(OH)₂↓ + H₄[Fe(CN)₆] + 4 KCl

Sn²⁺ + 2 H₂O → Sn(OH)₂ + 2 H⁺

белый

3 SnCl₂ + 2 K₃[Fe(CN)₆] + 6 H₂O → 3 Sn(OH)₂↓ + 2 H₃[Fe(CN)₆] + 6 KCl

Sn²⁺ + 2 H₂O → Sn(OH)₂ + 2 H⁺

белый

SnCl₄ + 4 NaNO₃ + 4 H₂O → Sn(OH)₄↓ + 4 HNO₃ + 4 NaCl

Sn⁴⁺ + 4 H₂O → Sn(OH)₄ + 4 Н⁺

белый

Sn(NO₃)₂ + MoO₃ + 2 HNO₃ → Sn(NO₃)₄ + MoO₂ ↓+ H₂O

Sn²⁺ + MoO₃ + 2 H⁺ → Sn⁴⁺ + MoO₂ + H₂O

синий

SnCl₂ + Na₂CO₃ + H₂O → Sn(OH)₂↓ + 2 NaCl + CO₂↑

Sn²⁺ + CO₃²‾ + H₂O → Sn(OH)₂ + CO₂