18. Реакции обнаружения катионов V группы

18.1. Медь

Реакция с гексацианоферратом (II) калия K_4[Fe(CN)₆]. Данная реакция очень чувствительна. Другие катионы пятой группы также образуют с этим реагентом осадки (см. табл. 6).

Выполнение реакции 2-3 капли раствора соли меди (II) подкислить 2н H₂SO₄ до рН7 и прилить 2-3 капли K₄[Fe(CN)₆]. В присутствии меди (II) выпадает красно - бурый осадок гексацианоферрата (II) меди:

2Сu²⁺ + [Fe(CN)₆]^4-  Cu₂[Fe(CN)₆]

Реакция с роданидом калия KSCN или аммония NH₄SCN. Соль меди (II) с KSCN образует чёрный осадок роданида двухвалентной меди Cu(SCN)₂:

Сu(NO₃)₂ + 2KSCN  Cu(SCN)₂ + 2KNO₃

чёрный

В ходе анализа черный осадок Cu(SCN)₂ превращают в белый CuSCN, применяя восстановитель Na₂SO₃. Это проводят для маскировки Сu²⁺ при обнаружении Co²⁺.

Выполнение реакции. 2-3 капли соли меди (II) подкислить до рН7 и присыпать несколько кристалликов KSCN или NH₄SCN. При этом выпадает чёрный осадок роданида меди (II), затем в пробирку присыпать несколько кристалликов сухого сульфита натрия Na₂SO₃. Происходящая ОВ реакция приводит к образованию белого осадка CuSCN:

2Cu(SCN)₂ + Na₂SO₃ + H₂O  2CuSCN + Na₂SO₄ + 2HSCN

чёрный сухой белый

2Cu²⁺ + е  Cu¹⁺

1 SO₃^2- + H₂O - 2e  SO₄^2- + 2H⁺

18.2. Кобальт

Реакция с роданидом калия KSCN или аммония NH₄SCN. Соль кобальта (II) при рН=4-5 с сухим роданидом калия или аммония даёт неустойчивый в воде комплекс синего цвета:

СoCl₂ + 4KSCN  K₂[Co(SCN)₄] + 2KCl

синий раствор

Образующийся комплекс более устойчив в органическом растворителе - изоамиловом спирте. Реакции мешают ионы Fe³⁺ и Cu²⁺, дающие с роданидом комплексы соответственно красного и чёрного цвета. Роданид железа можно замаскировать прибавлением NaF или NH₄F, а роданид меди обесцветить восстановлением Na₂SO₃.

Выполнение реакции: к 2 каплям соли кобальта (II) добавить 3-4 капли изоамилового спирта и несколько кристалликов роданида калия, пробирку встряхнуть и дать расслоиться жидкости. Верхний (органический) слой окрашивается в синий цвет. Нижний (водный) окрашивается в розовый вследствие разложения комплекса. Реакцию можно применять для дробного обнаружения кобальта в смеси с другими катионами.

18.3. Никель

Реакция с диметилглиоксимом (реактивом Чугаева). Диметилглиоксим образует с ионом Ni²⁺ в аммиачной среде (рН9) характерный ало-красный осадок внутрикомплексной соли. Аммиак связывает выделяющиеся ионы водорода и равновесие сдвигается вправо:

Реакции мешают ионы Cu²⁺, Fe³⁺. Если проводить её капельным методом, то она очень специфична.

Выполнение реакции. В центр фильтровальной бумаги помещают:

В присутствии Ni²⁺ образуется ярко-розовое окрашивание.

Роль Na₂HPO₄ заключается в том, что он связывает мешающие катионы в труднорастворимые фосфаты (Сu₃(PO₄)₂; FePO₄), которые остаются в центре пятна. А более растворимый Ni₃(PO₄)₂ располагается по периферии пятна, где и открывается диметилглиоксимом.

Анализируемая смесь включает