14. Реакция с окислителями или восстановителями.

1. Раствор йода (окислитель) обесцвечивается солями арсенитной кислоты вследствие его восстановления до гидроген йодида по уравнению

AsО₃^3- + I₂ + Н₂O ↔ AsО₄^3- + 2 I^-+ 2 Н⁺.

Выполнение. К 4-5 капель раствора соли Na₃As₃ добавляют небольшое количество твердого натрий гидрогенкарбоната NaHCO₃ (для смещения равновесия реакции вправо) и после растворения соли добавляют несколько капель раствора йода. Наблюдают обесцвечивание раствора йода.

2. Калий йодид (восстановитель) вследствие взаимодействия с солями арсенатной кислоты в кислотной среде окисляется до йода, который окрашивает раствор в желтый цвет:

AsО₄^3- + 2 I₂ + 2 Н⁺ ↔ AsО₃^3- + I₂ + Н₂O.

Выполнение. К 4-5 капелям раствора соли Na₃AsО₄ добавляют 3-4 капли концентрированной НС1 и 0,5 мл бензола. К смеси каплями добавляют раствор калий йодида и перемешивают. Наблюдают окраску верхнего слоя бензола в фиолетовый цвет.

15. Реакция Марша. Атомарный водород, который образовывается при взаимодействии цинка с серной кислотой, восстанавливает соединения Арсена(ІІІ) и Арсена(V) до арсина AsН₃. Образованный газ легко раскладывается с образованием Арсения, который обнаруживают с помощью раствора AgNO₃:

AsО₃^3- + 3 Zn + 9 Н⁺ ↔ AsН₃ + 3 Zn²⁺ + З Н₂O;

AsО₄^3- + 4 Zn + 11 Н⁺ ↔ AsН₃ +4 Zn²⁺ + 4 Н₂O;

2AsН₃ 2As +3 H₂.

Реакция высокочувствительная и дает возможность обнаружить даже незначительные количества соединений Арсена в биоматериале.

Выполнение. В пробирку вносят 2-3 мл сульфатной кислоты, прибавляют несколько кусочков металлического цинка и 3-4 капли исследуемого раствора. В верхнюю часть пробирки вставляют ватный тампон, пропитанный раствором плюмбум ацетата (для того, чтобы связать возможные примеси сероводорода H₂S). Отверстие пробирки накрывают фильтровальной бумагой, смоченной раствором AgNO₃. При наличии в растворе соединений Арсена на фильтровальной бумаге появляется бурое или черное пятно. Поскольку AsН₃ очень ядовит, то этот опыт проводят в вытяжном шкафу.

12.4. Систематический анализ смеси катионов четвертой аналитической группы

Схема анализа катионов этой аналитической группы включает следующие этапы: действие группового реактива и гидроген пероксида, отделение катионов Алюминия и определение катионов Цинка, Хрома и Арсена.

1. Действие группового реактива

К 2-3 мл раствора, который содержит катионы IV аналитической группы, добавляют 2М раствора щелочи к полному растворению гидроксидов и образование гидроксокомплексов Na[Al(OH)₄], Na₃[Cr(ОН)₆], Na₂[Zn(OH)₄]. Добавляют такой же объем гидроген пероксида и нагревают смесь на водяной бане до полного выделения газа. При этом гексагидроксохромит-ион [Сr(ОН)₆]^3- окисляется д хромат-иона СгО₄^2- по уравнению

2[Сr(ОН)₆]^3- + З Н₂O₂ = 2 СrО₄^2- + 2 ОН^- + Н₂O,

а арсенит-ионы окисляются до арсенат-ионов AsО₄^3- :

AsО₃^3- + Н₂O₂ = AsО₄^3- + Н₂O.

2 Отделение катионов Алюминия

К образованному раствору добавляют при перемешивании кристаллический аммоний хлорид NH₄C1 (в сухом виде) до появления запаха аммиака и смесь нагревают. При этом алюминий гидроксид А1(ОН)₃ выпадает в осадок (см. реакцию 8), а в растворе остаются хромат-ионы СrО₄^2-, цинк аммиакат [Zn(NH₃)₄]²⁺ и арсенат-ионы As₄^3-.

Схема систематического анализа катионов IV аналитической группы

Осадок алюминий гидроксида отделяют центрифугированием, растворяют его в концентрированном растворе аммиака и обнаруживают в нем катионы Алюминия по реакцией 11 с ализарином.