Реакции ионов натрия
1.Реакция с дигидростильбатом калия kh2SbO4:
NaСl + KН2SbО4- = NaH2SbO4↓ + KCl.
Дигидроантимонат натрия белый кристаллический осадок, растворимый в щелочах с образованием средней соли, склонный к образованию пересыщенных растворов. Реакцию проводят в нейтральной среде, так как в щелочной происходит растворение осадка, а в кислой – разлагается реактив с образованием белого аморфного осадка метасурьмяной кислоты, что может привести к переоткрытию катионов натрия:
Выполнение определения. В пробирку помещают равные объемы раствора, содержащего ионы натрия, и реактива, охлаждая ее под струей холодной воды и потирая изнутри стенки пробирки стеклянной палочкой. Выпадает белый кристаллический осадок.
Определению мешают ионы NH4+ в больших количествах, так как в результате гидролиза солей аммония реакция среды становится кислой, что приводит к образованию метасурьмяной кислоты.
2. Микрокристаллоскопическая реакция с ацетатом цинк-уранила. Цинк-уранил-ацетат в уксуснокислых растворах образует в присутствии солей натрия зеленовато-желтые кристаллы натрий-цинк-уранил-ацетата:
NaCl + СН3СООН ∙ Zn(СН3СОО)2·3UO2(СН3СОО)2·9Н2O =
NaCH3COO·Zn(CH3COO)2·3UO2(CH3COO)2·9H2O↓ + НCl.
Н
Рис. 4. Кристаллы
натрий-цинк-
уранил-ацетата
Кристаллы имеют форму правильных тетраэдров. В присутствии больших количеств ионов К+ могут образоваться игольчатые кристаллы KCH3COO∙(UO2)3(CH3COO)2, поэтому, если концентрация ионов калия в анализируемом растворе велика, перед испытанием раствор следует разбавить в 2-3 раза. Проведению реакции мешают ионы NH4+, Mg2+, но они осаждаются реагентом при более высоких концентрациях, поэтому Na+ можно обнаружить в присутствии этих катионов, разбавив раствор водой. Экспериментально установлено, что определению Na+ не мешают двадцатикратные количества K+ , NH4+ и Mg2+.
Выполнение определения. На предметное стекло наносят каплю исследуемого раствора, выпаривают досуха над спиртовкой. После охлаждения рядом на стекло наносят каплю реагента и стеклянной палочкой соединяют ее с сухим остатком. Через 2-3 минуты наблюдают под микроскопом появление кристаллов в форме тетраэдров и октаэдров (рис. 4).
3. Окрашивание пламени горелки. Летучие соли натрия окрашивают пламя горелки в ярко-желтый цвет.
Реакции ионов аммония
1. Гидроксид калия (натрия). Реакция со щелочами – одна из немногих специфических реакций в аналитической химии, позволяющая "открыть" катион аммония непосредственно из анализируемого объекта, находящегося в виде сухой соли или раствора:
NH4Сl +KOH- = NH3↑ + H2O+KCl.
При значительной концентрации NH4+ выделяющийся аммиак можно определить по запаху, при меньшей – другими способами:
а) по посинению влажной универсальной индикаторной или лакмусовой бумаги, помещенной над сосудом, в котором проводится реакция:
NH3 + Н2O = NH4OH;
б) по почернению фильтровальной бумаги, пропитанной нитратом ртути (I) (азотнокислой закисной ртутью):
В результате реакции образуется азотнокислый оксидимеркураммоний и появляется черный осадок ртути. Предел обнаружения катионов аммония – 0,2 мкг. Реакцию проводят в "газовой камере" – герметично закрытом сосуде. В качестве "газовой камеры" удобно использовать маленький тигель, закрываемый предметным стеклом (рис. 5).
В
Рис. 5.
Определение NH4+
по реакции в
"газовой камере"
2. Реактив Несслера – раствор тетраиодомеркурата (II) калия K2[HgI4] с гидроксидом калия – образует с ионами аммония оранжевый осадок. Если концентрация NH4+ мала, осадок не выпадет, а раствор окрашивается в оранжевый цвет. При предельном содержании NH4+ появляется желтое окрашивание.
Предел обнаружения аммония – 0,15 мкг.
Выполнение реакции. Реакцию проводят в «газовой камере». Для этого в тигелек с 2-3 каплями задачи вносят несколько капель щелочи и сразу накрывают его предметным стеклом, на которое предварительно нанесена 1 капля реактива Несслера, капля при этом должна быть обращена внутрь тигелька. Предметное стекло должно быть сухим и чистым. Следует соблюдать последовательность операций.