Реакции ионов олова (IV)

1. Реакция с гидроксидом натрия.

Едкие щелочи, аммиак и карбонаты щелочных металлов и аммония образуют студенистый белый осадок гидроксида олова(IV):

H₂[Sn(Cl)₆] + 6NaOH = Sn(OH)₄ + 6NaCl + 2H₂O,

растворимый в избытке щелочи с образованием станнатов:

H₄SnO₄ + 2NaOH = Na₂SnO₃ + 3Н₂О

2. Реакция с сероводородом.

Сероводород из солянокислых растворов выделяет золотисто-желтый осадок сульфида олова (IV) по реакции:

Н₂[Sn(Cl)₆] + 2H₂S = SnS₂ + 6НС1,

растворимого в растворе HCl (1:1), едких щелочах, (NH₄)₂S, (NH₄)₂S_x, но не растворимого в (NH₄)₂CO₃. При растворении SnS₂ в щелочах образуется смесь окситиосоли и тиостанната:

SnS₂ + (NH₄)₂S₂ = (NH₄)₂SnS₃ + S

2SnS₂ + 4NaOH = Na₂SnO₂S + Nа₂SnS₃ + 2Н₂О

3. Реакция с порошком железа.

Железо восстанавливает ионы олова (IV) до олова (II), но не до металла, так как окислительный потенциал системы Sn⁴⁺/Sn²⁺ (0,15 В) больше потенциала системы Fe²⁺/Fe (–0,43 В), который близок к потенциалу Sn²⁺/Sn (–0,14 В):

H₂[Sn(Cl)₆] + Fe = SnCl₂ + FeCl₂ + 2НС1

Образующийся SnCl₂ открывают по реакции с HgCl₂.

Реакции ионов мышьяка (III)

1. Реакция с сероводородом.

В кислой среде H₂S осаждает желтый сульфид мышьяка (III):

2Na₃AsO₃ + 6НС1 + 3H₂S = As₂S₃ + 6NaCl + 6H₂O

Осадок не растворяется в HCl, что можно использовать для отделения As от Sn. As₂S₃ растворяется в (NH₄)₂S, Na₂S, NaOH, (NH₄)₂СО_3, HNO₃:

As₂S₃ + 3Na₂S = 2Na₃AsS₃

As₂S₃ + 6NaOH = Na₃AsS₃ + Na₃AsO₃ + 3H₂O

As₂S₃ + 3(NH₄)₂СО₃ = (NH₄)₃AsS₃ + (NH₄)₃AsO₃ + 3СО₂

3As₂S₃+ 28HNO₃ + 4H₂O = 6Н₃AsO₄ + 28NO + 9H₂SO₄

Растворимость As₂S₃ в карбонате аммония отличает сульфиды мышьяка от всех сульфидов этой группы и может быть использована для их отделения.

2. Реакция с хлороводородной кислотой.

При действии кислоты на тиосоль мышьяка (III) выпадает желтый осадок сульфида As(III):

2(NH₄)₃AsS₃ + 6НС1 = As₂S₃ + 3H₂S+ 6NH₄Cl

3. Реакция с нитратом серебра.

Нитрат серебра выделяет из нейтральных растворов солей мышьяковистой кислоты желтый осадок арсенита серебра Ag₃AsO₃:

Na₃AsO₃ + 3AgNO₃ = Ag₃AsO₃ + 3NaNO₃

Выполнение реакции: к задаче, содержащей избыток HNO₃, приливают AgNO₃, перемешивают и по стенке пробирки приливают концентрированный раствор NH₃, не допуская перемешивания раствора. На границе между слоями наблюдается образование желтого кольца Ag₃AsO₃.

4. Реакция с иодом.

Раствор I₂ окисляет ион AsO₃^3– в AsO₄^3–, что легко наблюдается по исчезновению бурой окраски, характерной для растворов иода:

Na₃AsO₃ + I₂ + Н₂O Na₃AsO₄ + 2HI

Реакцию проводят в щелочной среде, что связано с тем, что окислительный потенциал пары AsO₄^3–/AsO₃^3– (E_o = +0,57 В) больше, чем у пары I₂/I^– (E_o = +0,54 В), вследствие чего равновесие реакции будет смещено влево. Для того чтобы реакция протекала в обратном направлении, необходимо связывать ионы Н⁺ прибавлением NaHCO₃. Окислительный потенциал пары AsO₄^3–/AsO₃^3– становится в этом случае меньше потенциала пары I₂/I^–.

Выполнение реакции: к 2–3 каплям раствора Na₃AsO₃ прибавляют немного твердого NaHCO₃ и после его растворения 1 каплю раствора иода. Наблюдают происходящее обесцвечивание иода. При избытке щелочи протекает реакция: 3I₂ + 6NaOH = 5NaI + NaIO₃ + 3Н₂О,

то есть, обесцвечивание раствора I₂ наблюдается и без присутствия ионов AsO₃^3– .