4.3. Катіони феруму(іі).

Гексаціаноферат(ІІІ) калію K₃Fe(CN)₆ у присутності розведеної НСl утворює з Fe²⁺ темно – синій осад, склад якого залежить від умов проведення реакції: 3Fe²⁺+2Fe(CN)₆^3-  Fe₃Fe(CN)₆₂↓.

Виконання: у чисту пробірку взяти 1–2 краплі розведеної НСl, 2–3 краплі розчину солі FeSO₄ і додати 2–3 краплі K₃Fe(CN)₆ (не торкатися піпеткою стінок пробірки!). Спостерігати утворення темно-синього осаду.

Катіони Fe ³⁺ з цим реативом осаду не дають, але розчин набуває бурого забарвлення. Катіони Cо²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺ утворюють осади бурого, червоного і жовто–бурого кольору, але вони не заважають реакції, тільки темно–синій осад Fe₃Fe(CN)₆₂ стає темно–зеленим або синьо–чорним.

4.4. Катіони феруму(ііі).

1. Гексаціаноферат(ІІ) калію К₄Fe(CN)₆ у присутності розведеної НСl дає з іонами Fe³⁺ темно–синій осад: 4 Fe³⁺ + 3Fe(CN)₆^4-  Fe₄Fe(CN)₆₃,

склад якого залежить від умов проведення реакції.

Виконання: у чисту пробірку взяти 1 – 2 краплі розведеної НСl, 2 – 3 краплі розчину FeCl₃ додати 2 – 3 краплі K₄Fe(CN)₆ (не торкатися піпеткою стінок пробірки!). Спостерігати утворення темно-синього осаду.

Катіони Cо²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺ дають з реактивом білий, зелений та світло – зелений осади, які не заважають спостерігати утворення темно – синього осаду. Якщо у досліджуваному розчині присутні катіони Fe²⁺, то вони дають з реактивом білий осад. Але внаслідок окиснення Fe²⁺ киснем повітря до Fe³⁺ у розчині, де є Fe²⁺, завжди буде невелика кількість Fe³⁺. Тому утворюється світло – синя суміш білого осаду Fe₂Fe(CN)₆ з невеликою кількістю темно – синього Fe₄Fe(CN)₆₃.

2.Роданід амонію NH₄SCN (тіоціанат амонію) у кислому середовищі утворює з катіонами Fe³⁺ розчинну комплексну сполуку криваво – червоного кольору: Fe³⁺ + nSCN^-  Fe(SCN)_n^3-n, де n – від 1 до 6. Можлива зворотня реакція, тому треба додавати надлишок реактиву.

Виконання: у чисту пробірку взяти 1–2 краплі розчину FeCl₃, додати краплю розведеної HNO₃ і 4 – 5 крапель NH₄SCN. Спостерігати утворення криваво – червоної сполуки. Додати дистильованої води і упевнитися, що утворюється не осад, а саме розчинна сполука червоного кольору.

Аніони роданіду витісняють молекули води з внутрішньої координаційної сфери катіонів заліза(ІІІ): Fe(H₂O)₆³⁺ + 6SCN^-  Fe(SCN)₆^3- + 6H₂O

Але аніони, які мають більшу спорідненість до заліза(ІІІ), можуть витіснити роданід:

Fe(SCN)₆^3-+ 6F^-  FeF₆^3- + 6SCN^-

При додаванні фториду натрію або фториду амонію червоний розчин знебарвлюється, залізо зв’язується у безбарвний фторидний комплекс. Ця реація використовується для маскування заліза(ІІІ) при відкритті Со²⁺ за допомогою роданіду.

5.П’ята аналітична група Al³⁺, Zn²⁺, Cr³⁺, Sn²⁺.

Груповий реактив NаOH осаджує катіони п’ятої аналітичної групи у вигляді осадів гідроксидів Zn²⁺ + 2OH^- = Zn(OH)₂↓,білий

Al³⁺ + 3OH^- = Al(OH)₃↓,білий

Sn²⁺ + 2OH^- = Sn(OH)₂↓,білий

Cr³⁺ + 3OH^- = Cr(OH)₃↓,сіро-зелений(або сіро-фіолетовий).

які є амфотерними і тому розчиняються у надлишку NаOH:

Zn(OH)₂↓ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄],

Al(OH)₃↓ + NaOH = Na[Al(OH)₄],

Sn(OH)₂↓ + 2NaOH = Na₂[Sn(OH)₄],

Cr(OH)₃↓ + NaOH = Na[Cr(OH)₄],

з утворенням безбарвних розчинів, хром(ІІІ) дає зелений розчин.

Виконання: у чотири чисті пробірки взяти по 2–3 краплі розчинів солей алюмінію, цинку, стануму та хрому(ІІІ). Додавати у кожну поступово по краплинах 1 М розчин NаOH, спостерігати утворення осадів, які розчиняються у надлишку реактиву. Пробірки залишити для подальших дослідів.

5.1. Катіони алюмінію АІ³⁺.

АІ³⁺ дає з NaOH білий осад амфотерного гідроксиду, який розчиняється у надлишку NaOH. Але при додаванні NН₄СІ і нагріванні знову утворюється білий осад Al(OH)₃↓.

Виконання: у ту пробірку, де у попередньому досліді утворилася безбарвнa комплексна сполука Na[Al(OH)₄], додавати NН₄СІ (дрібними порціями) і нагрівати майже до кипіння. Спостерігати утворення білого аморфного осаду Al(OH)₃↓:

Na[Al(OH)₄] +NН₄СІ =Al(OH)₃↓+ NН₃↑+ NaСІ +Н₂О.

Таку ж реакцію дає Sn²⁺, тому треба перевірити присутність Sn²⁺: з новою порцією досліджуваного розчину виконати реакцію з розчином Н₂S (Na₂S або сульфідом амонію). Sn²⁺ на відміну від алюмінію дає коричневий осад.

1.Алізарин S утворює з іонами АІ³⁺ малорозчинну комплексну сполуку червоного кольору розчинну у розбавлених мінеральних кислотах і нерозчинну в оцтовій кислоті.

Виконання: не капати, а тільки доторкнутися піпеткою з розчином К₄Fe(CN)₆ до центру фільтрувального паперу і почекати, поки навколо піпетки утвориться кругла пляма. До центру цієї плями доторкнутися піпеткою з розчином, який може містити іони АІ³⁺ і почекати, поки попередня пляма почне збільшуватись. Потримати папір над слянкою з концентрованим аміаком. За межами плями до сухого паперу доторкнутися піпеткою з розчином алізарину і почекати, поки пляма розчину алізарину, що буде утворюватись навколо піпетки, перетнеться з плямою досліджуваного розчину. Знов потримати папір над слянкою з концентрованим аміаком, а потім обробити СН₃СООН. Фіолетовий колір алізарину переходить у жовтий, а червона пляма з алюмінієм залишається. При такому виконанні реакції катіони, що заважають реакції, затримується фероціанідом, що знаходиться у центрі плями, а АІ³⁺ виходить на периферію плями.

5.2. Катіони цинку Zn²⁺.

Катіони цинку Zn²⁺ утворюють з NaOH білий осад амфотерного гідроксиду, який розчиняється у надлишку NaOH. При додаванні сухого NН₄СІ (як у досліді з АІ³⁺) і нагріванні у другій пробірці утворюється комплексний аміакат цинку і розчин залишається прозорим

Na₂[Zn(OH)₄] + 4NН₄СІ + 2NaOH = [Zn(NН₃)₄](OH)₂ + 4NaСІ+ 4Н₂О.

Виконання: у ту пробірку, де у попередньому досліді утворилася безбарвнa комплексна сполука Na₂[Zn(OH)₄], додавати NН₄СІ (дрібними порціями) і нагрівати майже до кипіння. Розчин залишається прозорим і безбарвним (залишити для подальших дослідів).

1. Сульфід натрію Na₂S осаджує катіони цинку у вигляді білого осаду сульфіду цинку навіть із лужного середовища Na₂[Zn(OH)₄] + Na₂S = ZnS↓ + + 4Na(OH).

Виконання: у ту пробірку, де у попередньому досліді з надлишком NН₄СІ не утворився білий осад, додати розчин Н₂S (Na₂S або сульфідом амонію): [Zn(NН₃)₄](OH)₂ + H₂S = 2H₂О+ 4NН₃↑ + ZnS↓.

Спостерігати утворення білого осаду.

2. Гексаціаноферат(ІІ) калію К₄Fe(CN)₆ у присутності розведеної НСl дає з іонами Zn²⁺ білий осад подвійної солі: 3Zn²⁺ + 2К⁺ + 2Fe(CN)₆^4-  К₂Zn₃Fe(CN)₆₂

склад якого залежить від умов проведення реакції. Осад розчиняється у NaOH і NН₄OH. АІ³⁺ з цим реактивом осаду не дає.

Виконання: у чисту пробірку взяти 1–2 краплі розведеної НСl, 2 – 3 краплі розчину солі цинку і додати 2 – 3 краплі K₄Fe(CN)₆. Спостерігати утворення білого осаду.

Катіони Mn²⁺, Cо²⁺, Ni²⁺ дають з реактивом білий, зелений та світло – зелений осади, які заважають відкриттю цинку. Cu²⁺ дає з цим реактивом червоно-коричневий осад.

5.3. Катіони олова (стануму) Sn²⁺.

Sn²⁺ дає з NaOH білий осад амфотерного гідроксиду, який розчиняється у надлишку NaOH. Але при додаванні NН₄СІ і нагріванні знову утворюється білий осад, як з Al(OH)₃↓.

Виконання: у ту пробірку, де у попередньому досліді з груповим реактивом утворилася безбарвнa комплексна сполука Na₂[Sn(OH)₄], додавати NН₄СІ (дрібними порціями) і нагрівати майже до кипіння. Спостерігати утворення білого аморфного осаду Sn(OH)₂↓:

Na₂[Sn(OH)₄] + 2NН₄СІ = Sn(OH)₂↓ + 2NН₃↑+ 2NaСІ +2Н₂О.

Залишити для подальших дослідів.

1. Pозчин Н₂S (Na₂S або сульфід амонію) осаджує катіони Sn²⁺ у вигляді шоколадно-коричневого осаду сульфіду олова(ІІ) SnСІ₂ + Na₂S = SnS↓ + + 2NaСІ,

навіть із лужного середовища Na₂[Sn(OH)₄] + Na₂S = SnS↓ + + 4Na(OH).

Виконання: у чисту пробірку взяти 5 крапель 2 М розчину HCl, краплю розчину SnСІ₂, додати розчин розчин Н₂S (Na₂S або сульфід амонію): SnСІ₂ + H₂S = 2HСІ + SnS↓.

Спостерігати утворення коричневого осаду.

2.Sn²⁺ є сильним відновником, легко окиснюється до Sn (IV).

Хлорид феруму (ІІІ) FeCl₃ з гексаціанофератом(ІІІ) калію K₃Fe(CN)₆ дає жовто-бурий розчин. При додаванні SnCl₂ іон Fe³⁺ відновлюється до іона Fe²⁺, який з K₃Fe(CN)₆ утворює темно-синій осад:

2Fe³⁺ + Sn²⁺ = 2Fe²⁺ + Sn⁴⁺; 3Fe²⁺ + 2Fe(CN)₆^3– = Fe₃Fe(CN)₆₂

Виконання: у чисту пробірку взяти 5-10 крапель 2 М розчину HCl, краплю розчину FeCl₃ і 2 краплі розчину K₃Fe(CN)₆, перемішати. Спостерігати забарвлення розчину у жовто-бурий колір (без утворення осаду). Додати 2-3 краплі розчину SnCl₂ і спостерігати утворення темно-синього осаду. Якщо осад утворюється перед додаванням SnCl₂, це означає, що реактиви забруднені: FeCl₃ має домішки Fe²⁺, або K₃Fe(CN)₆ має домішку K₄Fe(CN)₆. Дослід потрібно повторити з чистими реактивами.