3.Действие группового реактива (2m-раствор koh, NaOh).
При действии щелочей на катионы пятой группы образуются осадки гидроксидов, которые имеют различную окраску.
Fe2++2OH-=Fe(OH)2 - грязно-зеленый
Fe3++3OH-=Fe(OH)3 - красно-бурый
Mn2++2OH-=Mn(OH)2 - белый
Mg2++2OH-=Mg(OH)2 - белый
Bi3++3OH-=Bi(OH)3 - белый
Растворимость осадков гидроксидов различна для различных катионов. Гидроксид магния растворим в солях аммония.
Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+2H2O
Гидроксид железа (2+) немного растворим в солях аммония. Все гидроксиды растворимы в кислотах. Гидроксид марганца (2+) и железа (2+) на воздухе буреют (происходит окисление до марганца (4+) и железа (3+)).
Fe(OH)2+O2+H2O=Fe(OH)3 - красно-бурый осадок
Mn(OH)2+O2=MnO(OH)2 - черно-бурый осадок
При действии на катионы железа (2+) и марганца (2+) раствором щелочи в присутствии окислителей сразу выпадают осадки Fe(OH)3 и MnO(OH)2 .
2FeCl2+4NaOH+H2O2=2Fe(OH)3+4NaCl
MnCl2+2NaOH+H2O2=MnO(OH)2+2NaCl+H2O
Для растворения осадка MnO(OH)2 можно использовать раствор кислоты или производить растворение в присутствии кислоты и восстановителя.
MnO(OH)2+4HCl(изб.)=MnCl2+Cl2+3H2O
MnO(OH)2+2HCl+H2O2=MnCl2+O2+3H2O
Общим реактивом является сульфид аммония и раствор аммиака.
4.. Качественные реакции
Катион |
Реактив |
Эффект |
Уравнение реакции |
Fe2+ |
K3[Fe(CN)6] |
Темно-синий осадок (турбулевая синь) не растворим в кислотах, но разлагается щелочами с образованием Fe(OH)2 |
3FeCl2+2K3[Fe(CN)6]= Fe3[Fe(CN)6]2+6KCl 3Fe2 +2[Fe(CN)6]3 = Fe3[Fe(CN)6]2 |
|
KMnO4 |
Обесцвечивание KMnO4 |
10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4= =5Fe2(SO4)3+2MnSO4+ +K2SO4+8H2O 2Fe2+-2e=2Fe3+ MnO4-+8H++5e=Mn2++H2O |
|
NaNO3 – реакция бурого кольца |
По стенке пробирки наливают концентрированную серную кислоту. На границе образуется бурое кольцо |
6FeSO4+2NaNO3+4H2SO4= =3Fe2(SO4)3+Na2SO4+ +2NO|+4H2O FeSO4+NO=[FeNO]SO4
|
|
(NH4)2S |
Черный осадок растворимый в кислотах |
FeSO4+(NH4)2S= =FeS+(NH4)2SO4 Fe2++S2-=FeS |
|
Диметилглиоксим в ммиачной среде |
Внутрикомплексная соль красного цвета |
|
|
NH4OH |
Осаждение неполное, т.к. Fe(OH)2 частично растворим в NH4OH |
|
Fe3+ |
K4[Fe(CN)6] |
Темно-синий осадок (берлинская лазурь) не растворим в кислотах, но разлагается щелочами |
4FeCl3+3K4[Fe(CN)6]= =Fe4[Fe(CN)6]3+12KCl 4Fe3++3[Fe(CN)6]4- = =Fe4[Fe(CN)6]3 |
|
NH4CNS |
Кроваво-красное окрашивании |
FeCl3+3NH4CNS= =Fe(CNS)3+3NH4Cl |
|
(NH4)2S |
Черный осадок, растворимый в кислотах |
2FeCl3+3(NH4)2S= =Fe2S3+6NH4Cl 2Fe3++3S2--=Fe2S3 |
|
KI - в присутствии хлороформа |
Малиновое окрашивание, на фильтровальной бумаге бурое пятно |
FeCl3+4KI=2I2+FeCl2+4KCl
|
|
Сульфосалициловая кислота в кислой среде или в присутствии раствора аммиака |
В кислой среде малиново-красное окрашивание, если в растворе аммиака – желтое окрашивание |
|
Mn2+ |
NH4OH
|
Белый осадок, растворимый в избытке реактива |
MnCl2+2NH4OH= =Mn(OH)2+2NH4Cl Mn2++2OH--=Mn(OH)2 |
|
(NH4)2S |
Осадок телесного цвета, растворимый в кислотах |
MnCl2+(NH4)2S= =MnS+2NH4Cl Mn2++S2--=MnS |
|
PbO2 в азотнокислой среде при нагревании |
Малиновое окрашивание |
2Mn(NO3)2+5PbO2+ +6HNO3=2HMnO4+ +5Pb(NO3)2+2H2O |
|
NaBiO3 в присутствии HNO3 на холоду |
Малиновое окрашивание |
2Mn(NO3)2+5NaBiO3+ +16HNO3=2HMnO4+ +5Bi(NO3)3+5NaNO3+ +7H2O |
Mg2+ |
Na2HPO4 в присутствии аммиачно-буферной смеси |
Белый кристаллический осадок, растворимый в кислотах |
NH4Cl MgCl2+Na2HPO4+NH4OH= =MgNH4PO4+2NaCl+H2O NH4Cl Mg2++HPO42--+NH4OH= =MgNH4PO4+H2O |
|
8-Оксихинолин |
Зеленовато-желтоватый кристаллический осадок |
2HC9H6NO+MgCl2= =Mg(C9H6NO)2+2HCl |
|
Магнезон-1 или магнезон-2, в щелочной среде |
Соединения синего цвета |
|
Bi3+ |
Гидролиз |
Белый осадок |
BiCl3+2H2O=Bi(OH)2Cl+2HCl
Bi(OH)2Cl=BiOCl+H2O |
|
KI |
Черный осадок, растворимый в избытке реактива (образуется реактив Драгендорфа прозрачный темно-оранжевый раствор) |
BiCl3+3KI=BiI3+3KCl
Bi3++3I-=BiI3
BiI3+KI=K[BiI4] |
|
Na2SnO2 в щелочной среде |
Берут раствор SnCl2 действуют избытком щелочи и прибавляют соль висмута |
SnCl2+2NaOH= =Sn(OH)2+2NaCl Sn(OH)2+2NaOH(изб.)= =Na2SnO2+2H2O BiCl3+3NaOH= =Bi(OH)3+3NaCl 2Bi(OH)3+3Na2SnO2= =2Bi+3Na2SnO3+3H2O |
