11.4. Анализ смеси катионов четвертой аналитической группы

1. Действие группового реагента. К 1 мл раствора, со­держащего катионы четвертой группы, добавляют при по­мешивании раствор гидроксида натрия с массовой долей его 10 % до полного растворения выпавшего вначале осад­ка. Образуются комплексные соли Na₃[Al(OH)₆], Na₃[Cr(OH)₆] и Na₂[Zn(OH)₄]. Добавляют пероксид водоро­да и нагревают на водяной бане до прекращения выделе­ния газа. Соль Na₃[Cr(OH)₆] превращается в Na₂CrO₄.

2. Обнаружение катионов Аl³⁺. К раствору, содержащему хромат-ионы СrО^2-₄, тетрагидроксоцинкат-ионы [Zn(OH)₄]^2- и гексагидроксоалюминат-ионы [Аl(ОН)₆]^3- добавляют при перемешивании кристаллический хлорид аммония до по­явления запаха аммиака и нагревают. Появляется белый осадок Аl(ОН)₃. В растворе остаются хромат-ионы и тетрагидроксоцинкат-ионы. Для подтверждения присутствия Аl³⁺ осадок Аl(ОН)₃ отделяют от раствора путем центрифу­гирования, промывают разбавленным раствором аммиака и растворяют в хлороводородной кислоте (1:3). Несколько капель полученного раствора наносят на фильтровальную бумагу, держат над парами аммиака и добавляют раствор ализарина по каплям. В присутствии алюминия появляет­ся «алюминиевый лак» ярко-красного цвета.

3. Обнаружение катионов Сr³⁺. Появление желтой окраски раствора при добавлении избытка гидроксида на­трия и пероксида водорода указывает на присутствие ионов СrО^2-₄ . Если добавить в раствор разбавленной сер­ной кислоты до превращения СrО^2-₄ в дихромат-ионы Сr₂О^2-₇ , а затем пероксид водорода, то ионы Сr₂О^2-₇ превра­щаются в пероксид хрома, который имеет синюю окраску.

4. Обнаружение катионов Zn²⁺. Раствор после удаления гидроксида алюминия подкисляют уксусной кислотой и добавляют сульфид натрия или сульфид аммония. Выпада­ет белый осадок ZnS, растворимый в сильных кислотах.

Ниже приводится схема (рис. 11.1) анализа смеси ка­тионов четвертой аналитической группы.

Рис. 11.1. Схема анализа смеси катионов четвертой аналитической группы

ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ

1. Какие катионы входят в состав четвертой аналитиче­ской группы?

2. Какие соединения катионов четвертой группы образу­ются при действии избытка группового реагента?

3. Какими свойствами обладают амфотерные гидроксиды? Напишите уравнения реакций взаимодействия гидроксидов алюминия, цинка и хрома с гидроксидом натрия и хлороводородной кислотой.

4. Какую окраску имеют растворы солей хрома в зависимо­сти от его степени окисления и состава аниона?

5. В чем заключается биологическая роль катионов четвер­той группы? Приведите примеры применения соединений катионов четвертой группы в медицине.

6. Какие реакции обнаружения катионов цинка являются фармакопейными?

7. Как отделить ионы алюминия от ионов цинка и хрома?

8. Какая реакция на катионы хрома является чувстви­тельной и специфичной?

9. Какой из гидроксидов катионов четвертой группы рас­творяется в избытке гидроксида аммония с образовани­ем комплексного иона?

10. С какой целью используют пероксид водорода при анали­зе смеси катионов четвертой аналитической группы?