Реакции ионов кобальта (II)

1. Реакция с водным раствором NH₃.

Аммиак осаждает из нейтрального раствора соли кобальта основную соль синего цвета, которая растворяется в избытке аммиака с образованием аммиачного комплекса грязно–желтого цвета:

CoCl₂ + NH₃·Н₂О = Co(OH)Cl + NH₄Cl

Co(OH)Cl + 7 NH₃·Н₂О = [Со(NH₃)₆](ОН)₂ + NH₄Cl + 6Н₂О

Указанное соединение при стоянии на воздухе в присутствии хлорид-ионов переходит в комплексное соединение Со(III) красного цвета. В присутствии пероксида водорода этот переход происходит мгновенно. В присутствии солей аммония раствор аммиака кобальт не осаждает.

2. Реакция с гидроксидом натрия.

Едкая щелочь, взятая в эквивалентном количестве, образует сине-фиолетовый осадок основной соли, который в избытке реагента переходит в осадок розового цвета:

CoCl₂ + NaOH = Co(OH)Cl + NaCl

Co(ОН)С1 + NaOH = Со(ОН)₂ + NaCl

изб.

При длительном стоянии на воздухе гидроксид кобальта (II) приобретает бурую окраску, вследствие окисления до Co(ОН)₃.

3. Реакция с (NH₄)₂S.

Сульфид аммония образует черный осадок сульфида кобальта, который нерастворим в разбавленных кислотах, но растворим в присутствии окислителей:

CoCl₂ + (NH₄)₂S = CoS + 2NH₄Cl

4. Реакция с -нитрозо--нафтолом ( реактив Ильинского).

-Нитрозо--нафтол образует с ионом кобальта (II) красный осадок внутрикомплексной соли, нерастворимый в минеральных кислотах (в комплексе Со²⁺ быстро окисляется до Со³⁺).

Выполнение реакции: в пробирке смешивают 3 капли раствора кобальта с 3–4 каплями 6 М раствора HCl, нагревают до кипения, прибавляют 3–4 капли свежеприготовленного насыщенного раствора реагента в 50 %-ной уксусной кислоте и снова нагревают до кипения. Появление красного осадка или красного окрашивания является признаком присутствия кобальта.

5. а) Реакция с тиоцианатом аммония.

Тиоцианат аммония в слабокислом растворе образует комплексный анион [Со(NCS)₄]^2–, который в органическом растворителе, например, изоамиловом спирте, окрашивается в синий цвет:

CoCl₂ + 4NH₄ NCS = (NH₄)₂[Co(NCS)₄] + 2NH₄Cl

В воде данный комплекс не устойчив, вследствие чего раствор в этом случае имеет розовую окраску. Поэтому для проведения реакции необходим либо большой избыток тиоцианат–ионов, либо присутствие органических растворителей, подавляющих диссоциацию комплекса.

Условия проведения реакции:

а) слабокислая среда (рН 4–5);

б) раствор NH₄NCS должен быть насыщенным (желательно пользоваться кристаллической солью);

в) проведению реакции мешают ионы железа (III), дающие кроваво-красное окрашивание с реактивом, и меди, дающие коричнево-фиолетовое окрашивание. Мешающее влияние ионов железа устраняют связыванием его в бесцветное комплексное соединение фторидом, фосфорной, винной или щавелевой кислотами; мешающее влияние меди устраняют введением тиосульфата натрия.

Выполнение реакции: в коническую пробирку помещают 2–3 капли раствора соли Co²⁺, добавляют двойной объем насыщенного раствора реагента (или несколько кристалликов NH₄NCS) и 4–5 капель органического растворителя (изоамилового спирта, эфира) и несколько раз встряхивают пробирку. Органический слой окрашивается в синий цвет;

б) Реакция с тиоцианатом аммония и антипирином

Данная реакция является разновидностью предыдущей, повышающей надежность определении кобальта.

Выполнение реакции: к нескольким каплям задачи добавляют 2–3 капли 2М раствора соляной кислоты, 5–6 капель насыщенного раствора NH₄NCS и наблюдают за окраской раствора. В случае отсутствия посторонней окраски добавляют несколько капель 10%-го раствора антипирина. В присутствии ионов кобальта образуется осадок сине-голубого цвета, хорошо растворимый в органических растворителях.

Наличие кроваво-красной окраски после добавления антипирина свидетельствует о присутствии в растворе ионов железа, а окраски коричнево-фиолетового цвета – наличие ионов меди. В случае присутствия в растворе ионов железа их связывают в бесцветный комплекс, добавляя кристаллики NaF до исчезновения красной окраски. При наличии ионов меди добавляют кристаллики тиомочевины (тиосульфата натрия) и встряхивают пробирку несколько раз до исчезновения бурой окраски.