Аналитические реакции сурьмы (III) и сурьмы (V) .

Соли сурьмы гидролизуются в водных растворах с образованием осадков малорастворимых основных солей сурьмы.

Соединения сурьмы окрашивают пламя газовой горелки в голубой цвет.

Аналитические реакции сурьмы (III).

1.Реакции с щелочами и раствором аммиака: [SbCl₄]^- + 3 OH^- → Sb(OH)₃ + 4 Cl^-

[SbCl₄]^- + 3 NH₃H₂O → Sb(OH)₃↓(белый)+ 3 NH₄Cl +Cl^-.

Осадок Sb(OH)₃ растворяется в щелочах (NaOH): Sb(OH)₃ + OH^- → [Sb(OH)₄]^-

и в кислотах: Sb(OH)₃ + 4HСl → [SbCl₄]^- + H⁺ + 3 H₂O

При действии щелочи в присутствии Н₂О₂ сурьма (III) окисляется до сурьмы (V), давая белый осадок SbO(OH)₃: Sb(OH)₃ + H₂О₂ → SbO(OH)₃ + H₂О

2. Реакция гидролиза.

[SbCl₄]^- + H₂O = SbOCl ↓ (белый хлопьевидный) + 2 H⁺ + 3 Cl^- ; при рН≈ 3-4.

Свежевыпавший осадок оксохлорида сурьмы растворяется (лучше – при нагревании) в растворах HCl, винной кислоты Н₂С₄Н₄О₆ и ее солей:

SbOCl+ 2 HСl + Cl^- → [SbСl₄]^- + H₂O (обратная реакция)

SbOCl + Н₂С₄Н₄О₆ = [SbO(С₄Н₄О₆)]^- + HСl + H⁺.

3.Реакция с тиосульфатом натрия.

2 [SbСl₄]^- + 2 S₂O₃^2- + 3 H₂O = Sb₂OS₂ ↓ (красный) + 2 SO₄^2- + 8 Cl^- + 6 H⁺.

Процесс называется реакцией образования красного осадка «сурьмяной киновари».

Мешает висмут (III), образующий черный осадок.

4. Реакция с сульфид – ионами: 2 [SbСl₄]^- + 3 S^2- → Sb₂S₃ ↓ (оранжевый) + 8 Cl^-

Осадок растворяется в избытке S^2-: Sb₂S₃ + 3 S^2- →2 SbS₃^3-,

в концентрированной HCl при нагревании: Sb₂S₃ +8 HCl → 2 H[SbСl₄] + 3 H₂S,

в растворах щелочей: Sb₂S₃ +4 NaOH → Na[Sb(OH)₄] + Na₃SbS₃

5. Реакции восстановления сурьмы (III) до сурьмы (0) в кислой среде:

[SbСl₄]^- + Al⁰ → Sb⁰ + Al³⁺ + 4 Cl^-; 2 [SbСl₄]^- + 3 Zn⁰ → 2 Sb⁰ + 3 Zn²⁺ + 8 Cl^-

6. Другие реакции сурьмы (IIII). При взаимодействии сурьмы (III) с фосфорно – молибденовой гетерополикислотой образуется продукт реакции синего цвета – «молибденовая синь», экстрагируемый амиловым спиртом. С метилфлуороном С₁₃Н₄О₂(ОН)₃СН₃ сурьма (III) в присутствии Н₂О₂ и HCl дает продукт красного цвета (капельная реакция на фильтровальной бумаге). Такие окислители, как KMnO₄, K₂Cr₂O₇, KВrO₃ и другие, окисляют в растворах сурьму (III) до сурьмы (V).

Аналитические реакции сурьмы (V).

1. Реакция с щелочами и аммиаком: [SbСl₆]^- + 5OH^- → SbО(OH)₃↓(белый) + 6Cl^- + H₂О

Осадок растворяется в избытке щелочи: SbО(OH)₃ + NaOH + H₂О → Na[Sb(OH)₆],

а также в сильных кислотах: SbО(OH)₃ +6 HCl → H[SbСl₆] + 4H₂О

2. Реакция гидролиза: [SbСl₆]^- + 2H₂О = SbО₂Сl↓(белый) + 4H⁺ + 5 Cl^-

Осадок растворяется в избытке HCl и в растворах винной кислоты и ее солей.

3. Реакция с сульфид – ионами. Реакция проводится в кислой среде:

2[SbСl₆]^- + 5S^2- → Sb₂S₅ ↓(оранжевый) + 12Cl^-

Осадок растворяется в избытке S^2-: Sb₂S₅ + 3 S^2- → 2 SbS₄^3-,

растворяется в щелочах: 2 Sb₂S₅ + 6 NaOH = Na[Sb(OH)₆] + 5 NaSbS₃,

в концентрированной HCl (при нагревании) с выделением свободной серы и восстановлением сурьмы (V) до сурьмы (III): Sb₂S₅ + 8 HCl → 2 H[SbСl₄] +3 Н₂S +2 S↓

4. Реакция восстановления Sb(V) до Sb(0).

Сурьма (V), как и сурьма (III), восстанавливается в кислой среде металлическим магнием, цинком, алюминием, оловом, железом до свободной сурьмы (0).

[SbСl₆]^- + Al⁰ → Sb⁰ + Al³⁺ + 6 Cl^-; [SbСl₆]^- + Zn⁰ → Sb + Zn²⁺ + 6 Cl^-

Поверхность металла чернеет вследствие выделения осадка свободной сурьмы.

5. Реакция с родамином Б.

Сурьма (V) в солянокислых растворах реагируют с органическим реагентом – родамином Б (условно как L⁺Cl^-): L⁺Cl^- + [SbСl₆]^- = L⁺[SbСl₆]^- + Cl^-

С образованием сине-фиолетового соединения (ионного ассоциата) состава L⁺[SbСl₆]^-

Образовавшийся ионный ассоциат экстрагируется из водной фазы бензолом или изопропанолом, при этом органический слой окрашивается в фиолетово-синий цвет.

6. Реакция с иодидами: 2I^- + [SbСl₆]^- → [SbСl₄] ^- + I₂ + 2Cl^- (определяют I₂)

7. Другие реакции сурьмы Sb(V). Реакция с метилфиолетовым, образуется тонкая суспензия малорастворимого соединения синего цвета.