5.1.2. Дія загальних реагентів
5.1.2.1. Реакція з розчином NH3. При дії концентрованого розчину амоніаку на розчини катіонів V аналітичної групи також утворюються осади гідроксидів:
Гідроксиди не утворюють розчинних координаційних сполук з амоніаком, їх осади не розчиняються в надлишку NH4OH.
Mn(OH)2, Mg(OH)2 та Fe(OH)2 розчиняються в амонійних солях (NH4Cl, NH4NO3), тому з водних розчинів їх солей осаджуються розчином NН4ОН не повністю.
Виконання реакції
а) до 2-3 крапель розчинів солей Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, [SbCl6]3- та [SbCl6]- (в окремих пробірках ) додати рівний об’єм 2М розчинy NН4ОН. Осади відділити центрифугуванням і при перемішуванні додати надлишок розчину NН4ОН;
б) до 2-3 крапель розчинів солей заліза (II), марганцю (IІ), мангану(ІІ), (кожен в окремій пробірці) додати 4-5 крапель насиченого розчину NН4Cl, а потім 2-3 краплі 2М розчинy NН4ОН, перемішати.
Записати отримані ефекти.
5.1.2.2. Натрій карбонат Na2CO3 утворює з усіма катіонами аморфні осади білого кольору, за винятком Fe3+. Білий осад карбонату Fe2+. FeCO3 зразу окиснюється на повітрі до червоно-бурого осаду основної солі Fe(OH)CO3.
Sb(III) та Sb(V) утворюють осади HSbO2 та HSbO3 відповідно. Mg2+ утворює білий осад основної солі Mg2(OH)2CO3, розчинної в мінеральних кислотах і солях амонію, тоді як HSbO2, HSbO3, Ві(ОН)СО3 і MnСО3 розчиняються. лише в мінеральних кислотах.
Ця властивість Mg2(OH)2CO3 дозволяє відокремлювати Mg2+-катіон від решти катіонів V аналітичної групи.
Виконання реакції
До 2-3 крапель розчинів солей Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, [SbCl6]3- та [SbCl6]- (в окремих пробірках ) додати по 2-3 краплини розчину Na2CO3. Осади відділити центрифугуванням і перевірити їх розчинність у 2М нітратній кислоті і розчині амоній хлориду.
Записати отримані ефекти.
5.1.2.3. Натрій гідрофосфат Na2HPO4 утворює з іонами Fe2+ та Mg2+ білі осади гідрофосфатів FeHPO4 та MgHPO4. Іони Mn2+, Fe3+ та Bi3+ утворюють осади середніх фосфатів: білі – Mn3(PO4 )2 та BiPO4, жовтий – FePO4. Усі осади, за винятком FePO4 та BiPO4, розчинні в оцтовій кислоті СН3СООН.
5.1.2.4. Гесаціаноферрат калію K3[Fe(CN)6 ] та гексаціаноферрит калію K4[Fe(CN)6] утворюють з іонами Fe2+, Fe3+,Mn2+ та Bi 3+ осади різного складу та забарвлення. Mg 2+ та Sb(III), (V) з цими реагентами не взаємодіють. Осади Fe3[Fe(CN)6]2 та Fe4[Fe(CN)6]3 забарвлені настільки інтенсивно, що можуть бути використані для виявлення іонів Fe2+ та Fe3+ за наявності багатьох інших іонів у розчині.
5.1.2.5. Сульфід амонію (NH4)2S у нейтральному або слаболужному середовищі утворює з іонами Fe2+, Fe3+, Mn2+ та Bi3+ осади сульфідів: чорні – FeS, Fe2S3, Bi2S3 та тілесний – Mn. Іони Mg2+ та Sb (III i V) осадів не утворюють.
5.1.3. Характерні реакції на іони Mg2+
Загальнодоступні специфічні реакції магній-катіона відсутні.
5.1.3.1. Гідрофосфат натрію Na2HPO4 за наявності гідроксиду амонію NН4ОН та хлориду амонію NН4Сl при рН≈9 утворює з іонами Мg2+ білий дрібнокристалічний осад магній амонійфосфату MgNH4 PO4:
Mg(NO3)2 + NH4OH +Na2HPO4 = MgNH4PO4 + 2NaNO3 + H2O
Осад розчинний в оцтовій кислоті та розбавлених мінеральних кислотах.
Виконання реакції
До 1-2 крапель розчину солі магнію додати по краплях NН4Сl в такій кількості, щоб наступне додавання NН4ОН не викликало випадання осаду Mg(OН)2. Після цього до прозорого розчину додавати по одній краплині розчину Nа2НРО4, кожний раз енергійно взбовтуючи вміст пробірки. Утворюється білий кристалічний осад. Перевірити його на розчинність у кислотах.
Якщо отримати кристалічний осад не вдається, утворений аморфний осад або каламуть розчинити в декількох краплях нітратної кислоти, після чого краплями додавати розчин амоніаку (до рН≈9 або чіткого запаху аміаку) для утворення осаду. Із розведених розчинів осад випадає не зразу, вміст пробірки має трохи постояти.
Виявленню Мg2+ заважають більшість катіонів ІІ, ІІІ, ІV, V та VІ аналітичних груп
5.1.3.2. 8-оксихінолін НС9Н6NО утворює в амоніачному розчині солі магнію при рН=9-12 зеленувато-жовтий кристалічний осад магній оксіхіноляту
Виконання реакції
До 2 крапель розчину солі магнію додати краплю розчину NН4Сl, 2 краплі спиртового розчину 8-оксихіноліну (5%-го) і 2 краплі 2М розчину NН4ОН.
5.1.4. Характерні реакції на катіони Fe2+
Із загальноаналітичних реакцій характерними є реакції комплексоутворення та специфічні реакції окиснення ферум(ІІ)-катіона.
5.1.4.1. Гексаціаноферрат калію K3[Fe(CN)6 ] утворює з іонами Fe2+ координаційну сполуку темно-синього кольору, нерозчинну у воді – осад турнбулевої блакиті:
3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6 ] = Fe3[Fe(CN6 ]2 + 3K2SO4
Реакцію проводять у нейтральному середовищі або в середовищі розбавленої НСl. Осад нерозчинний у кислотах, але розкладається лугами.
Виконання реакції
У пробірку вміщують одну краплину розчину солі Fe2+ і додають 3-4 краплини розчину К3[Fe(CN)6]. Утворюється темно-синій осад.
Інші катіони не заважають виявленню катіона Fe2+.
5.1.4.2. Диметилгліоксим (H2Dm, реактив Чугаєва) в амоніачному середовищі з йонами Fe2+ утворює внутрішньокомплексну сіль карміново-червоного кольору:
Виконання реакції
На скляну пластинку помістити 1 краплину розчину солі Fe2+, краплину H2Dm і краплину розчину амоніаку. Розчин забарвлюється в карміново-червоний колір.
Визначенню заважають йони ніколу.
5.1.4.3. Окиснення Fe2+ до Fe3+ будь-яким окисником – Н2О2, хлорною водою, бромною водою, нітратною кислотою, калій перманганатом:
5Fe2+ +MnO4 +8Н+ → 5Fe3+ + Mn2+ +4Н2О
Виконання реакції
У пробірку вміщують 2 краплини розчину солі Fe2+, 2 краплини (0,2 мл) сульфатної кислоти і додають 2 краплини (0,2 мл) 0,1н розчину калій перманганату. Розчин КMnO4 знебарвлюється.
5.1.5. Характерні реакції на катіони Fe3+
Із загальноаналітичних реакцій характерними є реакції комплексоутворення та специфічні реакц відновлення ферум(ІІІ)-катіона до ферум(ІІ)-катіона.
5.1.5.1. Гексаціаноферрит калію К4[Fe(CN)6 ] утворює з іонами Fе3+ темно- синій осад ”берлінської лазурі”:
Fe3+ + К+ + [Fe(CN)6 ]4- → КFe[Fe(CN)6 ]2
Реакцію проводять в середовищі розбавленої НСl. Осад нерозчинний у кислотах, але розкладається лугами.
Виконання реакції
На скляну пластинку помістити 1 краплину розчину солі Fе3+ і додати 3-4 краплини розчину К4[Fe(CN)6]. Утворюється темно–синій осад. Виявленню Fе3+ заважають окисники.
5.1.5.2. Роданід амонію NH4SCN утворює з іонами Fе3+ розчинну суміш комплексних сполук складу [Fe(NCS)n]3–n (n = 1–6), яка має насичене червоне забарвлення:
Fe3+ + nSCN- → [Fe(NCS)n]3–n
Реакцію проводять у кислому середовищі.
Виконання реакції
До 1-2 крапель розчину, що містить іони Fе3+, додати 2-3 краплини розчину NН4SCN. Розчин забарвлюється в насичено-червоний колір.
За наявності іонів Cu2+, Hg22+, Hg2+, Bi3+ та деяких інших необхідно додавати великий надлишок NН4SCN. Червоне забарвлення комплексу не з'являється за наявності фториду натрію NаF, який зв'язує іони Fе3+ у більш стійкий, але безбарвний комплекс:
Fe(NO3)3 + 6NaF = Na3[FeF6] + 3NaNO3
5.1.5.3. Реакція з сульфосаліціловою кислотою. Сульфосаліцилова кислота (2-оксі-5-сульфобензойна кислота) утворює з іонами Fe3+ ряд комплексів різного забарвлення, будова яких залежить від концентрації йонів гідрогену: в слабокислому середовищі при рН ≈ 2 – малиново-фіолетового кольору, в нейтральному середовищі при рН = 6-7 – бурого кольору, а в лужному середовищі при рН ≥ 8 – жовтого кольору.
При рН 8–11 утворюється забарвлена комплексна сполука ферум (ІІІ) трисульфосаліцилат жовтого кольору:
Виконання реакції
До 2-3 крапель розчину солі заліза (III) при рН ≈ 2, створеному 0,2-0,4 мл хлоридної кислоти, додати 1-2 краплі розчину сульфосаліцилової кислоти. Сспостерігають фіолетово-малинове забарвлення розчину. Доводять 2М розчином аміаку рН розчину до рН ≈ 9 і спостерігають перехід забарвлення в жовте.