ANALITIChESKIE_REAKTsII_I_REAGENTY_METODIChKA

31

Sn(OH)2 + 2OH- → [Sn(OH)4]2-

О садок Sn(OH)2 растворяетсявк ислотах.

М ет о д ика .В п робирк у вносят неск оль к о к ап ель соли олова(II) (обы чно-солянок ислого) и п рибавляю тп о к ап лям раствор NaOH: вначале довы п адениябелогоосадк а Sn(OH)2, а затем – доегорастворения.

Реа кцияс а ммиа ко м. П ри п рибавлении раствора аммиак а к раствору, содержащ ему олово(II), вы деляетсябелы й осадок гидрок сида олова Sn(OH)2, к оторы й нерастворяетсяв избы тк еаммиак а:

Sn2+ + 2 NH3·H2O → Sn(OH)2↓ + 2NH4Cl

М ет о д ика п роведенияреак ции аналогична п реды дущ ей.

средеоновосстанавливаетBi(III) дометаллическ оговисмута, ок исляясь до олова(IV):

2Bi3+ + 3 [Sn(OH)4]2- + 6OH- → 2Bi + 3[Sn(OH)6]2-

М ет о д ика . В п робирк у вносят3-5 к ап ель раствора соли олова (II), п рибавляю тп о к ап лям раствор NaOH. В начале вы п адаетбелы й осадок Sn(OH)2, к оторы й п ри даль нейш ем п рибавлении щ елочи растворяется. К п олученному щ елочному раствору п рибавляю т1-2 к ап ли раствора соли нитрата висмута(III). П ри п еремеш ивании смеси вы п адаетчерны й осадок металлическ оговисмута.

А налитическиереакциикатионаCr3+

Реа кция с щ ело ча ми и а ммиа ко м. К атионы Сr3+ c растворами

Сr(OH)3 растворяетсялиш ь частично.

образованием раствора зеленогоцвета. Д обавление(п о к ап лям) во вторую

во д о ро д а . О к исление п ерок сидом водорода обы чно п роводятв щ елочной средеи п ри нагревании:

2[Сr(OH)6]3- + 3 H2O2 = 2 CrO42- + 2 OH- + 8 H2O

М ет о д ика . В п робирк у вносят3-4 к ап ли раствора соли хрома(III), п рибавляю т4-5 к ап ель 2М NaOH, 2-3 к ап ли 3%-ного раствора H2O2 и нагреваю тдо изменения зеленой ок раск и раствора (цветак вок омп лек сов [Cr(H2O)6]3+) на желту ю (цветхромат-ионов CrO42-).

6.А налитическиереакциикатионовп ятойаналитическойгруп п ы

по кислотно-основнойклассификации:

Mg2+, Sb3+, Sb5+, Bi3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+

слабитель ны ми и желчегонны ми свойствами обладает сульфат магния MgSO4.Т иосу ль фатмагнияMgS2O3 п рименяетсявк ачествелек арственного средства п ри нек оторы х сердечно-сосудисты х заболеваниях, вегетативны х расстройствах.

Вк ачестве отхарк иваю щ его и рвотного средства исп ользуется

исп ользуетсявисму тила к арбоната гемигидрат2(BiO)2CO3·H2O.

33

П ерманганатк алияKMnO4 – п рек расноеантисеп тическ оесредство. Соединения железа (хлорид железа(II) FeCl2, сульфат железа(II)

средствами длялечениязаболеваний к рови.

Р еактивы и материалы :

3.А ммиак , NH3, 25%-ны й раствор.

4.Гидрофосфатнатрия, Na2HPO4, 0,5 M раствор.

5.Гидрок сид натрия, NaOH, 2 M раствор.

6.Х лорид сурьмы , SbCl3.

7.М еталлическ ий цинк , Zn.

8.Х лорид висмута, BiCl3.

9. Сульфид аммония, (NH4)2S, 0,1 М раствор.

14.В исмутата натриясоль, NaBiO3, сухаясоль.

15.Х лорид марганца, MnCl2.

23.Гек сацианоферрат(III) к алия, K3[Fe(CN)6].

24.Х лорид железа (III), FeCl3.

25.Гек сацианоферрат(II) к алия, K4[Fe(CN)6].

26.Т иоцианатк алия, KNCS.

27.Cуль фосалициловаяк ислота, SO3HOC6H4COOH.

28.Солянаяк ислота, HCl, разбавленны й раствор(1:1).

29.У ниверсаль наяиндик аторнаябу мага.

30.П робирк и, держатели дляп робирок , ш татив.

осадок магнийаммонийфосфата NH4MgPO4:

Mg2+ + HPO42- + NH3 → NH4MgPO4↓

П ри п роведении реак ции к атионов Mg2+ с гидрофосфатом натрия в отсутствии к атионовNH4+ вы п адаетбелы й аморфны й осадок MgHPO4.

М ет о д ика . В п робирк у вносят 2-3 к ап ли раствора соли магния,

щ елочей и аммиак а образую тбелы й аморфны й осадок гидрок сида магния

Mg(OH)2:

Mg2+ + OH-→ Mg(OH)2↓

Mg2+ + 2NH3·H2O = Mg(OH)2 ↓ + 2NH4+

О садок Mg(OH)2 не растворяется в щ елочах, но растворяется в к ислотах и частичнорастворяетсяв растворах солей аммония.

М ет о д ика . В две п робирк и вносятп о 5-6 к ап ель раствора соли магнияи п ок ап лям: водну-раствор NaOH, в другу ю – раствораммиак а до вы п адениябелогоаморфногоосадк а

вы п адаетбелы й осадок гидрок сида сурь мы (III) Sb(OH)3 (к оторы й можно п редставить так жек ак су рьмяну ю к ислоту H3SbO3 или HSbO2·H2O):

[SbCl4]- + 3OH- = Sb(OH)3↓ + 4Cl-

[SbCl4]- + 3NH3·H2O = Sb(OH)3↓ + 3NH4Cl + Cl-

О садок Sb(OH)3 растворяетсяв щ елочах и к ислотах.

35

к ап лям – раствор NaOH довы п адениябелогоосадк а Sb(OH)3. П родолжаю т п рибавление п о к ап лям раствора гидрок сида натрия п ри п еремеш ивании содержимогоп робирк и дорастворениявы п авш егоосадк а.

раствора хлорида сурь мы (III) и к усочек металлическ ого Zn. П оверхность металла чернеетвследствие вы деления хлоп ьевидного осадк а свободной сурьмы .

А налитическиереакциикатионаBi3+

Соли висмута(III) гидролизу ю тсяв водны х растворах собразованием осадк ов малорастворимы х ок сосоединений - солей висмутила (нап ример,

гидролиза. Д ля п одавления гидролиза и п олучения п розрачны х растворов соль висмута(III) растворяю тнев чистой воде, а в растворах к ислот, чащ е

хлорида висмута(III) и п рибавляю тп о к ап лям раствор (NH4)2S, или Na2S, или сероводородной воды . В ы п адаетчерно-к оричневы й осадок суль фида висмута Bi2S3.

36

Реа кция с ио д ид а ми (ф а рма ко п ей н а я). П ри п рибавлении растворов иодидов к к ислы м растворам висмута(III) вы п адаетчерны й осадок иодида висмута(III) BiI3, растворимы й в избы тк ереагента собразованием желтооранжевогораствора, содержащ еготетраиодовисмутат(III)-ионы [BiI4]-:

вы п адения черного осадк а иодида висмута(III). Д аль нейш ее п рибавление

металлическ ого висму та, вы деляю щ егосяв видечерного осадк а. О лово(II) п ри э том ок исляетсядоолова(IV):

п ервоначально вы п авш егоосадк а Sn(OH)2 и добавляю т1-2 к ап ли раствора соли висмута(III). В ы п адаетосадок черногоцвета – металлическ ий висмут.

Реа кции о кислен ия ка т ио н о в Mn2+ д о п ерма н га н а т -ио н о в. К атионы

Mn2+ п од действием различны х ок ислителей ок исляю тся до п ерманганатионов MnO4-, ок раш иваю щ их раствор в малиново-фиолетовы й цвет. В к ачестве ок ислителей п рименяю т висмутат натрия NaBiO3, п ерсульфат аммония (NH4)2S2O8, диок сид свинца PbO2 и др. Ч ащ е всего исп ользую т висмутатнатрия. Реак цию ок исленияк атионов Mn2+ до MnO4- исп ользую т дляотк ры тияэ тих к атионов врастворе.

37

А . Окислен ие висмут а т о м н а т рия в к ислой среде п ротек ает п о

схеме:

2Mn2+ + 5NaBiO3 + 14H+ → 2MnO4- + 5Bi3+ +5Na+ + 7H2O

И збы ток висму тата натрияможетмаск ировать ок раск у раствора.

М ет о д ика . В п робирк у вносят~5 к ап ель к онцентрированной HNO3,

нагревании:

2М n2+ + 5S2O82- + 8H2O = 2MnO4- + 10SO42- + 16H+

Вгорячем растворе возможно разложение п ерманганат-ионов,

котороезамедляетсявп рисутствии фосфорной к ислоты H3PO4.

Мет о д ика . В п робирк у вносятнеск ольк о к ристаллик ов (NH4)2S2O8 (или ~0,5 мл насы щ енногораствора (NH4)2S2O8), п рибавляю т2 мл раствора

О садок растворим вразбавленны х к ислотах.

М ет о д ика . В п робирк у вносят3-4 к ап ли раствора соли марганца(II), аммиак до рН 9 и п рибавляю т1-2 к ап ли раствора сульфида натрия Na2S. В ы п адаетосадок су льфида марганца(II) MnS розовато-телесногоцвета.

А налитическиереакциикатионаFe2+

А к во-ионы железа(II) [Fe(H2O)6]2+ п рак тическ и бесцветны , п оэ тому растворы солей железа(II) обы чнонеок раш ены .

4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3↓

Cу ммарноеуравнениереак ции:

4 Fe2+ + 4 [Fe(CN)6]3- → Fe4[Fe(CN)6]3 ↓ + [Fe(CN)6]4-

П о составу, струк туре и свойствам п олучаемы й осадок идентичен осадк у “берлинск ой лазури”, п олучаемому п ри п рибавлении раствора ферроцианидак алияK4[Fe(CN)6] к растворам солей Fe3+.

М ет о д ика . В п робирк у вносят2-3 к ап ли раствора соли железа(II), п рибавляю т1-2 к ап ли раствора HCl и 2-3 к ап ли раствора феррицианида к алия K3[Fe(CN)6]. Раствор ок раш ивается в синий цвети вы деляется синий осадок “ту рнбу левой сини”.

Реа кцияс сульф ид -ио н а ми (ф а рма ко п ей н а я). К атионы Fe2+ образую т с сульфид-ионами в нейтраль ной или аммиачной среде черны й осадок сульфида железа(II) FeS:

Fe2+ + S2- → FeS↓

О садок растворяетсявминераль ны х к ислотах и ву к сусной к ислоте.

М ет о д ика . В п робирк у вносят3-4 к ап ли раствора соли железа(II) и п рибавляю т2-3 к ап ли раствора сульфида аммония(или сульфида натрия).

гидрок соак вок омп лек сов [Fe(OH)n(H2O)6-n]3-n, так жеок раш енны х в желто-

39

буры й цвет. П оэ тому водны е растворы солей железа(III) имею тжелту ю или к расновато-бу рую ок раск у .

Реа кция с гекса циа н о ф ерра т о м(II) ка лия - с ф ерро циа н ид о м ка лия

(ф а рма ко п ей н а я). К атионы Fe3+ в к ислой среде (рН 2-3) реагиру ю т с ферроцианидом к алия с образованием темно-синего осадк а “берлинск ой лазури”. Состав осадк а чистой берлинск ой лазури оп исы ваю тформу лой Fe4[Fe(CN)6]3·xH2O c п еременны м к оличеством молек ул воды .

О садок “берлинск ой лазури” неустойчив в щ елочной среде, но стабилен в к ислом растворе, п оэ тому реак цию п роводятв к ислой среде п ри рН 2-3. Реак цияобразованиячистой “берлинск ой лазури” п ротек аетп о схеме:

“турнбулевой сини”, ок ислители и восстановители. О к ислители ок исляю т

реагиру ю тстиоцианат-ионами NCS- (лучш е в к ислой средеп ри pH≈ 3) с образованием тиоцианатны х к омп лек сов железа(III) к расного цвета. В зависимости отсоотнош енияк онцентраций реагентов могутдоминировать к омп лек сы различного состава [Fe(NCS)n (H2O)6-n]3-n, гдеn = 1,2,3… 6. В се они имею тк расну ю ок раск у и находятся в равновесии. Д ля п одавления

Реак цияп ротек аетп осхеме:

[Fe(H2O)6]3+ + n NCS- = [Fe(NCS)n (H2O)6-n]3-n + n H2O

К атионы Fe2+ немеш аю тп ротек анию реак ции.

40

2Fe3+ + 3S2- → Fe2S3↓

О садок растворяетсявминераль ны х к ислотах.

М ет о д ика . В п робирк у вносят3-4 к ап ли раствора соли железа(III) и п рибавляю т2-3 к ап ли раствора сульфида аммония(или сульфида натрия).

соотнош ения реагиру ю щ их к омп онентов состав и ок раск а образую щ ихся

железо(III) : cу льфосалицилат-анион, равном 1:3, т.е. на один атом железа п риходитсятри суль фосалицилатны х лиганда. Э тотк омп лек сдоминирует ваммиачном растворе. Т очноестроениек омп лек са в растворенеизвестно.

П редп олагается, что п ри рН ≈ 9-11,5 реак ция п ротек ает с образованием трису льфосалицилатоферрат(III)-ионов[FeL3]3- п осхеме:

Fe3+ + 3L2- = [FeL3]3-,

гдеН 2L – условноеобозначениемолек улы сульфосалициловой к ислоты , а L2--обозначение сульфосалицилат-аниона, образовавш егося из сульфосалициловой к ислоты п ри отщ еп лении двух п ротонов п редп оложительноотгру п п СО О Н и SO3H:

ок раск у .

Е сли вместо раствора аммиак а п рибавить ~1 мл раствора Н Сl (1:1), топ олучаю тнежелты й, а к расны й раствор.