6.6. Обнаружение ионов Sb (III,V).

Гидролиз солей сурьмы. Разбавление растворов солей Sb (III,V) водой приводит к образованию белых осадков хлороксидов:

H₃[SbCl₆] + H₂O = SbOCl + 5HCl

H[SbCl₆] + 2H₂O = SbO₂Cl + 5HCl

Осадки растворимы в HCl при нагревании. Реакцию лучше проводить, прибавляя 1-2 капли водопроводной воды к пробе раствора соли сурьмы.

Восстановление металлами. Mg, Fe, Zn и другие металлы восстанавливают ионы сурьмы в кислых растворах до металлической сурьмы, которая выпадает в виде черного осадка:

2H₃[SbCl₆] + 3Fe = 2Sb + 3FeCl₃ + 6HCl

Ионы мышьяка мешают обнаружению сурьмы. Реакция проводится при нагревании.

7. ШЕСТАЯ ГРУППА КАТИОНОВ: Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺.

Эта аналитическая группа характеризуется тем, что катионы, входящие в ее состав, образуют комплексные соединения – аммиакаты, растворимые в воде:

M²⁺ + nNH₃·H₂O = [M(NH₃)_n]²⁺ + nH₂O

где n=4 для катионов Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺ и n=6 для Co²⁺ и Ni²⁺.

Поскольку аква-ионы меди (II) окрашены в голубой цвет, Co²⁺ - в розовый, а Ni²⁺ - в зеленый, их аммиакаты тоже имеют окраску: Ni²⁺ и Cu²⁺ - голубую, Co²⁺ - грязно-желтую. Катионы этой группы образуют не растворимые в воде гидроксиды, карбонаты, фосфаты, сульфиды.

7.1. Обнаружение ионов Cu²⁺.

Реакция с аммиаком. При действии избытка водного раствора аммиака на ионы Cu²⁺ образуется комплексное соединение ярко-синего цвета – аммиакат меди:

Cu²⁺ + 4NH₃·H₂O = Cu(NH₃)₄²⁺ + 4H₂O

Ионы Ni²⁺ мешают этой реакции.

Гексацианоферрат (II) калия K₄[Fe(CN)₆] при рН7 образует с ионами меди осадок красно-бурого цвета:

2Cu²⁺ + K₄[Fe(CN)₆] = Cu₂[Fe(CN)₆] + 4K⁺

При малых концентрациях ионов меди наблюдается только красно-бурое окрашивание раствора. Реакцию лучше проводить в слабокислой среде. Ионы Zn²⁺ и Fe³⁺ мешают реакции.

7.2. Обнаружение ионов Cd²⁺.

Тиомочевина (NH₂)₂C=S в аммиачной среде при нагревании образует с ионами Cd²⁺ желтый осадок сульфида кадмия:

Cd²⁺ + (NH₂)₂C=S + 2NH₃·H₂O = CdS + (NH₂)₂C=O + NH₄⁺ + H₂O

Обнаружению Cd²⁺ этой реакцией мешают катионы Cu²⁺, Bi³⁺ и Hg²⁺, которые в этих условиях образуют черные осадки сульфидов.

7.3. Обнаружение ионов Cо²⁺.

Действие тиоцианата аммония. Насыщенный раствор NH₄NCS образует с ионами кобальта (II) комплексное соединение голубого цвета:

Co²⁺ + 4NH₄NCS = (NH₄)₂[Co(NCS)₄] + 2NH₄⁺

При экстрагировании комплекса в слой органического растворителя (например, амиловый спирт с эфиром) он окрашивается в синий цвет. Обнаружению мешают ионы Fe³⁺, которые маскируются добавлением NaF с образованием бесцветного комплекса [FeF₆]^3-.

7.4. Обнаружение ионов Ni²⁺.

Реакция с диметилглиоксимом (реактивом Чугаева). В аммиачной среде реактив Чугаева осаждает ионы Ni²⁺ в виде характерного осадка ярко-алого цвета:

O...HO

H ₃CC=NOH H₃CC=N N=CCH₃

N i²⁺ + 2 = Ni  + 2H⁺

H ₃CC=NOH H₃CC=N N=CCH₃

OH...O

Проведению реакции мешают ионы Fe(II), которые образуют с реагентом растворимое комплексное соединение красного цвета, а также ионы Fe(III), образующие с аммиаком гидроксид бурого цвета. Для устранения их мешающего влияния Fe(II) окисляют азотной кислотой при нагревании до Fe(III) и связывают последние в бесцветный комплекс винной или лимонной кислотой.

7.5. Обнаружение ионов Hg²⁺

Восстановление солями олова (II). При действии хлорида олова (II) на соли ртути (II) происходит восстановление Hg²⁺ до Hg₂²⁺, образуется белый шелковистый осадок каломели, чернеющий при избытке реагента за счет образования металлической ртути:

2Hg(II) + SnCl₂ = Hg₂Cl₂ + Sn(IV)

Hg₂Cl₂ + SnCl₂ = 2Hg + SnCl₄

Реакция с металлической медью Металлическая медь восстанавливает ионы Hg(II) до свободной ртути, покрывающей поверхность металла блестящим налетом:

Hg²⁺ + Cu = Hg + Cu²⁺

Иодид калия KI при взаимодействии с солями ртути (II) образует ярко-красный осадок, растворимый в избытке реагента:

Hg²⁺ + 2KI = HgI₂ + 2K⁺

HgI₂ + 2KI = K₂HgI₄

Проведению реакции мешают ионы металлов, образующих окрашенные йодиды - Bi(III), Pb (II), Ag(I). Ионы Cu(II) и Fe(III) могут окислять I^- до свободного йода, окрашивающего раствор в желто-коричневый цвет:

2Cu²⁺ + 4KI = I₂ + 2CuI + 4K⁺