5.5.8. Методи ідентифікації іонів Sn(II) I Sn(IV)

Відновлення Sn(IV) до Sn(II)

Найвідоміші ефективні методи ідентифікації та виявлення іонів Стануму грунтуються на відновних властивостях стануму(ІІ) й охоплюють попереднє відновлення Sn(IV) до Sn(II). Для цього часто використовують металічний ферум:

SnCl₆^2- + Fe = SnCl₄^2- + Fe²⁺ +2Сl^- .

Енергійніші відновники, зокрема металічні Zn i Mg, відновлюють Sn(IV) і Sn(II) до металу.

Методика. У пробірку вносять 7-8 кр. досліджуваного розчину і додають краплю концентрованої HCl. Потім занурюють у розчин 2-3 кусочки очищеної наждачним папером залізної дротини чи порошкове залізо. Іони SnCl₄^2-, які утворилися при відновленні SnCl₆^2- на поверхні Fe, переходять у розчин.

Дія сулеми (HgCl₂)

У кислому розчині іони Sn(II) відновлюють HgCl₂ з утворенням білого осаду каломелі Hg₂Cl₂, який поступово чорніє у разі надлишку відновника, бо виділяється чорний осад високодисперсного металічного меркурію:

SnCl₄^2- + 2HgCl₂ = SnCl₆^2- + Hg₂Cl₂↓ ,

SnCl₄^2- + Hg₂Cl₂ = SnCl₆^2- + 2Hg↓ .

Заважають виявленню іони, які утворюють важкорозчинні хлориди. Межа виявлення стануму – 12,5 мкг.

Методика. До 2-3 кр. досліджуваного розчину додають 2-3 кр. концентрованої HCl і стільки ж розчину HgCl₂. За наявності Sn(II) утворюється білий осад, який поступово чорніє.

Дія фосформолібдату амонію (NH₄)₃[PMo₁₂O₄₀]

Іони Sn(II) відновлюють молібден(VI), який входить до складу фосформолібдату амонію, і утворюються сполуки синього кольору (молібденова синь), у яких ступені окиснення молібдену є нижчими. Реакції заважають інші відновники.

Методика. У пробірці до 2-3 кр. розчину Na₂HPO₄ додають 2-3 кр. молібденової рідини (суміш (NH₄)₂MoO₄ + NH₄NO₃) і трохи нагрівають. Випадає жовтий осад фосформолібдату амонію складу (NH₄)₃[PMo₁₂O₄₀]. В іншу пробірку додають 2-3 кр. досліджуваного розчину, 3-4 кр. концентрованої HCl, кусочок залізної дротини чи декілька міліграмів порошку заліза. Суміш нагрівають 2-3 хв. Прозору рідину піпеткою переносять у першу пробірку з жовтим осадом. За наявності Sn(II) осад синіє.

5.5.9. Аналіз суміші іонів четвертої аналітичної групи

Попередні випробування

Виявлення As(III) i As(V). У мікротигель поміщають 2-3 кр. досліджуваного розчину і виявляють арсен за утворенням AsH₃.

Виявлення Sn(II) i Sn(IV). У пробірку поміщають 6 кр. досліджуваного розчину і виявляють Sn(II) дією HgCl₂. Тільки тоді, коли не виявлено Sn(II), виявляють у розчині Sn(IV) з попереднім відновленням його до Sn(II) металічним ферумом (5.5.8). У присутності Sn(II) в розчині обов’язково буде і Sn(IV) як продукт окиснення Sn(II) киснем повітря.

Систематичний аналіз.

Хід аналізу залежить від наявності чи відсутності арсену.

Хід аналізу за відсутністю As(III), As(V)

Виділення сполук стануму і стибію у вигляді малорозчинних осадів відповідних кислот. 8-10 кр. досліджуваного розчину поміщають у фарфорову чашку чи тигель і випаровують майже до сухого стану, додають 6-7 кр. 6 М HNO₃ і випаровують на водяній “бані” до сухого стану. Залишок змочують 5-6 кр. 2 М HNO₃ і такою ж кількістю води. Суміш старанно перемішують скляною паличкою і переносять у центрифужну пробірку. Осад центрифугують і промивають водою, що містить декілька крапель 2 М HNO₃.

Осад 1 Розчин 1

H₂SnO₃, HSbO₃ Не досліджують

Розчинення осаду 1. Осад 1 розчиняють у 5-6 кр. концентро-ваної HCl при нагріванні.

Розчин 2

SnCl₆^2-, SbCl₆^-

Відокремлення стибію від станума. З розчину 2 випаровуванням на водяній “бані” видаляють надлишок кислоти, вносять шматочок залізної дротини чи декілька міліграмів залізного порошку і залишають на 5-6 хв. У присутності Sb(III) i Sb(V) утворюється чорний осад металічного стибію, а Sn(IV) відновлюється до Sn(II). Елементний стибій відокремлюють центрифугуванням і промивають водою.

Осад 2 Розчин 3

Sb SnCl₄^2-

Виявлення стибію. Осад 2 розчиняють у "царській горілці" або суміші концентрованої HCl + H₂O₂. Оксиди азоту або надлишок Н₂О₂ руйнують кип’ятінням.

Розчин 4

SbCl₆^-

У розчині 4 стибій виявляють описаними вище методами.

Виявлення станума. Станум виявляють у розчині 3 відновленням хлориду меркурію(ІІ).

Хід аналізу в присутності As(III), As(V)

Виявлення стануму. Оскільки в процесі аналізу в розчин вводять станум(IV), то спочатку його виявляють як описано у 5.5.8.

Виділення в осад сполук стануму, стибію і арсену. У фарфорову чашку вносять 8-10 кр. досліджуваного розчину, випаровують майже до сухого стану, додають 7-8 кр. концентрованої HNO₃ і знову випаровують. Обробку кислотою і випаровування повторюють ще раз. Залишок обробляють 5 кр. HNO₃, до якої додають 6-7 кр. 1 М хлориду стануму(IV), 2-3 кр. 1 М Na₂HPO₄. Суміш нагрівають до кипіння, випаровують майже до сухого стану, додають 10 кр. гарячої води, старанно перемішують, переносять у центрифужну пробірку і відокремлюють осад центрифугуванням.

Осад 1 Розчин 1

(H₂SnO₃)_n∙(H₃AsO₄)_m∙(H₃PO₄)_x, HSbO₃ Не досліджують

Розчинення осаду 1. Осад 1 розчиняють у 5-8 кр. концентро-ваної HCl при нагріванні і видаляють випаровуванням надлишок кислоти.

Розчин 2

SnCl₆^2-, SbCl₆^-, H₂AsO₄^-, H₂PO₄^-

Відокремлення стануму і стибію від арсену. Розчин 2 оброб-ляють при нагріванні 1 М Na₂CO₃.

Осад 2 Розчин 3

H₂SnO₃, H₃SbO₄ AsO₄^3-, PO₄^3-

Відокремлення стибію від стануму. Осад 2 розчиняють при нагріванні в 2М HCl і вносять шматочок залізної дротини чи декілька міліграмів залізного порошку. У разі наявності стибію утворюється чорний осад металічного стибію.

Осад 3 Розчин 4

Sb Sn²⁺ (не досліджують)

Виявлення стибію. В осаді 3 виявляють стибій, як описано вище.

5.6. Методи ідентифікації та виявлення катіонів п’ятої аналітичної групи (Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺)