4.5. Аналитические реакции мышьяка (III) и мышьяка ( V).

Мышьяк (III) и мышьяк (V) обычно открывают в виде арсенит – иона AsO₃^3- и арсенат – ионов AsO₄^3- соответственно, т.е. в форме анионов, а не в форме катионов. Поэтому реакции этих анионов описаны при рассмотрении аналитических реакций анионов.

4.6. Аналитические реакции катиона хрома (III) Сr³⁺.

1. Реакции с щелочами и с аммиаком.

Cr³⁺ + 3 OH^- → Cr(OH)₃ ↓ (серо-зеленый)

Cr³⁺ + 3 NH₃*H₂O → Cr(OH)₃ ↓ + 3 NH₄⁺.

Методика. В две пробирки вносят по несколько капель соли хрома (III). В пробирки прибавляют по каплям: в первую – раствор NaOH, во вторую – раствор аммиака до выпадения серо-зеленого (или сине-фиолетового) осадка. При прибавлении в первую пробирку (по каплям) раствора NaOH и перемешивании, осадок растворяется с образованием раствора зеленого цвета. Добавление (по каплям) во вторую пробирку раствора аммиака приводит лишь к частичному растворению осадка. Раствор над осадком становится фиолетовым.

• Осадок Cr(OH)₃, обладающий амфотерными свойствами, растворяется как в щелочах, так и в кислотах:

Cr(OH)₃ + 3 OH^- → [Cr(OH)₆]^3-.

Cr(OH)₃ + 3 HCl +3 H2O → [Cr(H₂O)₆]³⁺ + 3 Cl^-.

• В растворе аммиака гидроксид хрома (III) растворяется лишь частично с образованием фиолетового комплекса [Cr(NH₃)₆]³⁺:

Cr(OH)₃ + 6 NH₃*H₂O → [Cr(NH₃)₆]³⁺ + 3 OH^- + 6 Н₂О

2. Реакции окисления катионов хрома (III) до хромат – ионов и дихромат – ионов.

Катионы Cr³⁺, при взаимодействии с окислителями (Н₂О₂, КМnO₄ и др.), окисляются до хромат – анионов CrO₄^2-(желтый) или до дихромат – анионов Cr₂O₇^2- (желто-оранжевый).

а) Окисление пероксидом водорода. Проводят обычно в щелочной среде при нагревании:

2 [Cr(OH)₆]^3- + 3 Н₂О₂ = 2CrO₄^2- + 2 OH^- + 8 H₂O

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли хрома (III), прибавляют 4-5 капель 2 моль/л раствора NaOH, 2-3 капли 3%-го раствора Н₂О₂ и нагревают до изменения зеленой окраски раствора (цвет аквакомплексов [Cr(H₂O)₆]³⁺) на желтую (цвет хромат – ионов CrO₄^2-). Раствор сохраняют для проведения реакции получения надхромовой кислоты (см. ниже).

б) Окисление персульфатом аммония.

Проводят в кислой среде в присутствии катализатора солей серебра (I) (AgNO₃).

2 Cr³⁺ + 3 S₂O₈^2- + 7 H₂O → Cr₂O₇^2- + 6 SO₄^2- + 14 H⁺.

Методика. В пробирку вносят последовательно 5-6 капель раствора персульфата аммония (NH₄)₂S₂O₈, 1 каплю 1 моль/л раствора Н₂SO₄, каплю раствора AgNO₃ и 2-3 капли раствора сульфата или нитрата хрома (III) (но не хлорида, так как хлорид - ионы также окисляются!). Раствор принимает желто – оранжевую окраску (цвет дихромат - ионов Cr₂O₇^2-).

в) Окисление перманганатом калия КМnO₄.

10 Cr³⁺ + 6 MnO₄^- + 11 H₂O → 5 Cr₂O₇^2- + 6 Mn²⁺ + 22 H⁺.

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора сульфата или нитрата (но не хлорида!) хрома (III), 3-4 капли раствора серной кислоты, смесь нагревают и прибавляют к ней по каплям раствор КМnO₄ до приобретения раствором желто-оранжевой окраски. При дальнейшем прибавлении раствора КМnO₄ выпадает бурый осадок MnO(OH)₂.(окисление марганца (II)):

2 MnO₄^- + 3 Mn²⁺ + 7 Н₂О → 5 MnO(OH)₂ + 2 H⁺