Lecture_1_MC_Bioelement

4. Катион Fe2+

Действие раствора калия гексацианоферрата (III) K3[Fe(CN)6] K3[Fe(CN)6], называемый «красной кровяной солью», дает с солями Fe2+ в

кислой среде темно-синий осадок «турнбулевой сини» Fe3[Fe(CN)6]2: 3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = Fe3[Fe(CN)6]2↓ + 3K2SO4

в ионном виде:

3Fe2+ + [Fe(CN)6]3– = Fe3[Fe(CN)6]2↓

Выполнение:

К 5-6 каплям раствора соли Fe2+ прибавить 2-3 капли соляной или серной кислоты (для подавления гидролиза) и 2-3 капли раствора реактива. Выпадает темно-синий осадок «турнбулевой сини». Осадок Fe3[Fe(CN)6]2 разлагается щелочами с образованием Fe(OH)2 к осадку «турнбулевой сини» прилить несколько капель раствора едкого натра. Наблюдать измение цвета осадка. Написать уравнение реакции.

5. Катион Fe3+

Действие тиоцианат-ионов

Соли KNCS и NH4NCS образуют в кислых растворах солей Fe3+ растворимый в воде тиоцианат железа кроваво-красного цвета (реакция специфична):

FeCl3 + 3KNCS = Fe(NCS)3 + 3KCl

в ионном виде:

Fe3+ + 3(NCS)– = Fe(NCS)3

При избытке тиоцианат-ионов образуются комплексные ионы различного состава:[Fe(NCS)4]– ; [Fe(NCS)5]2– ; [Fe(NCS)6]3– окрашенные в такой же цвет.

Выполнение:

К 4-5 каплям раствора FeCl3 добавить 2-3 капли соляной кислоты и 6-7 капель раствора реактива. Реакцию проводить в кислой среде во избежание выпадения осадка Fe(OH)3 (гидролиз). Испытайте отношение осадка к действию минеральных кислот и щелочи.

6. Катион Cu2+

Действие раствора аммиака

Водный раствор аммиака с ионами Cu2+ образует голубой осадок основной соли (CuOH)2SO4:

2CuSO4 + 2NH3·H2O = (CuOH)2SO4↓ + (NH4)2SO4

в ионном виде:

2Cu2+ + 2NH3·H2O + SO42– = (CuOH)2SO4↓ + 2NH4+

Осадок растворяется в избытке реактива, образуя аммиачный комплекс интенсивного синего цвета:

(CuOH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 6NH3·H2O = 2[Cu(NH3)4]SO4 + 8H2O

в ионном виде:

(CuOH)2SO4 + 2NH4+ + 6NH3·H2O = 2[Cu(NH3)4]2+ +2SO42– + 8H2O

Выполнение:

11

К 4-5 каплям сульфата меди прибавить по каплям раствор реактива до образования осадка основной соли. Затем прилить избыток реактива до полного растворения осадка. Этой реакцией открывают катион меди (II).

7. Катион Zn2+

Действие раствора калия гексацианоферрата (II) K4[Fe(CN)6]

K4[Fe(CN)6] в слабокислой среде образует с ионами цинка белый осадок двойной соли:

3ZnCl2 + 2K4[Fe(CN)6] = Zn3K2[Fe(CN)6]2↓ + 6KCl

в ионном виде:

3Zn2+ + 2K+ + 2[Fe(CN)6]2– = Zn3K2[Fe(CN)6]2↓

Выполнение:

К 4-5 каплям соли цинка прибавить 4-5 капель раствора реактива. Нагреть смесь до кипения. Наблюдать образование осадка. В кислотах осадок не растворяется, но растворяется в едких щелочах с образованием цинкатов. Написать уравнение реакций.

Качественные реакции на анионы

1. Анион НРО42–

Действие солей бария

BaCl2 дает с раствором Na2HPO4 белый осадок бария гидрофосфата: BaCl2 + Na2HPO4 = BaHPO4↓ + 2NaCl

в ионном виде:

Ba2+ + HPO4– = BaHPO4↓

Осадок растворим в минеральных кислотах (за исключением H2SO4) и в уксусной кислоте.

Выполнение:

К 4-5 каплям раствора Na2HPO4 прибавить 5-6 капель раствора BaCl2. Осадок испытать на растворимость в соляной и уксусной кислотах.

2. Анион C2O42–

Действие калия перманганата

KMnO4 в присутствии серной кислоты при слабом нагревании окисляет

ионы C2O42– в угольный ангидридCO2, а сам восстанавливается до бесцветного иона Mn2+:

5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2O = 2MnSO4 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 10CO2↑ + 8H2O

в ионном виде:

5C2O42– + 2MnO4– + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O

Выполнение:

К 4-5 каплям раствора Na2C2O4 прибавить 5-6 капель раствора серной кислоты. Смесь слегка нагреть. К полученному раствору прилить по каплям раствор реактива. Наблюдать обесцвечивание раствора. Образование CO2 и

12

обесцвечивание KMnO4 служит доказательством присутствия оксалатов в анализируемом растворе.

3. Анион J–

Действие растворов солей свинца

Pb(CH3COO)2 с ионами J– дает желтый осадок иодида свинца PbJ2, который при нагревании растворяется в воде (бесцветный раствор), а при охлаждении выпадает в идее золотистых чешуек:

2KJ + Pb(CH3COO)2 = PbJ2↓ + 2CH3COOK

в ионном виде: 2J– + Pb2+ = PbJ2↓

Выполнение:

К 4-5 каплям раствора соли свинца добавить (осторожно) по каплям раствор калия иодида до выпадения осадка. Растворяется осадок в избытке реактива, образуя комплексные соединения:

PbJ2 + 2KJ = K2[PbJ4]

в ионном виде: PbJ2 + 2J– = [PbJ4]2–

К полученному осадку PbJ2 прибавить 5-6 капель воды. Смесь нагреть до полного растворения осадка . охладить раствор водой под краном. PbJ2 выпадает в виде золотисто-желтых чешуек , блеск которых хорошо виден при перемешивании жидкости. Добавить в PbJ2 несколько капель раствора иодида калия. Наблюдать растворение осадка.

4. Анион NO3–

Действие раствора дифениламина

(C6H5)2NH окисляется ионами NO3– до продукта имеющего темно-синюю окраску.

Выполнение:

К 2-3 каплям раствора дифениламина добавить 5-6 капель концентрированной H2SO4 и 2 капли натрия нитрата. Наблюдать появление интенсивного синего окрашивания. Реакция очень чувствительна.

5. Анион В4О72–

Действие солей бария

BaCl2 осаждает в концентрированных растворах буры белый осадок метабората бария Ba(BO2)2:

Na2B4O7 + BaCl2 + 3H2O = Ba(BO2)2↓ + 2H3BO3 + 2NaCl

в ионном виде:

B4O72– + Ba2+ + 3H2O = Ba(BO2)2↓ + 2H3BO3

Осадок Ba(BO2)2 растворим в разбавленных уксусной, соляной и азотной кислотах.

Выполнение:

К 4-5 каплям раствора буры прилить 5-6 капель BaCl2. испытать растворимость полученного осадка в HCl и HNO3.

13