2.3.Аналитические реакции катионов четвертой, пятой и шестой аналитических групп.

2.3.1. Четвертая аналитическая группа катионов: Zn²⁺, Al³⁺, Sn²⁺, Cr³⁺.

Общеаналитические реакции катионов группы амфотерных гидроксидов

Для катионов четвертой аналитической группы характерным является то, что в щелочной среде они переходят в гидроксокомплексные соединения. Подобным свойством обладают только катионы данной группы, а также катионы свинца и в значительной степени - сурьмы. Значит, катионы свинца и сурьмы по данной классификации могут быть отнесены к данной группе. Избыток щелочи, дающий возможность отделить катионы алюминия, хрома, цинка, олова, мышьяка от катионов других групп (кроме первой), является типичным групповым реактивом на эти катионы.

Второй характерной особенностью катионов этой группы является то, что почти все их соли в той или иной степени подвергаются гидролизу. Наиболее полному гидролизу подвергаются соли олова и мышьяка. Поэтому олово и мышьяк в форме катионов могут находиться только в кислых растворах (главным образом – солянокислых). В нейтральных же растворах олово переходит в осадок соответствующих гидроксидов.

Sn²⁺ + 2H₂O = Sn(OH)₂ + 2H⁺

Все соли хрома, алюминия, цинка также в известной степени подвергаются гидролизу: водные растворы хлоридов солей в той или иной степени являются кислотными, а карбонаты солей этих катионов под действием воды образуют соответствующие гидроксиды или (в случае цинка) переходят в основные соли:

Al₂(CO₃)₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃ + 3CO₂↑

2ZnCO₃ + H₂O = (ZnOH)₂CO₃ + CO₂↑

1. Действие эквивалентного количества щелочи натрия и калия.

Со всеми катионами четвертой аналитической группы щелочи образуют амфотерные осадки гидроксидов (все осадки белого цвета, кроме осадка Cr(OH)₃):

ZnCl₂ + 2NaOH = Zn(OH)₂¯ + 2NaCl

SnCl₂ + 2NaOH = Sn(OH)₂¯ + 2NaCl

AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃¯ + 3NaCl

CrCl₃ + 3NaOH = Cr(OH)₃¯ + 3NaCl

серо-зеленый

2. Действие избытка щелочей.

 Zn(OH)₂¯ + 2NaOH = Na₂ [Zn(OH)₄] бесцветный

гексагидроксо(П) цинкат натрия

Sn(OH)₂¯ + 2NaOH = Na₂ [Sn(OH)₄] бесцветный

гексагидроксо(П) станнат натрия

Al(OH)₃¯ + 3NaOH = Na₃[Al(OH)₆] бесцветный

гексагидроксо(III) алюминат натрия

Cr(OH)₃¯ + 3NaOH = Na₃[Cr(OH)₆] ярко-зеленый

гексагидроксо(III) хромат натрия

Под действием кислот гидрокомплексные соединения четвертой аналитической группы разрушаются с образованием соответствующих солей:

K₃[Al(OH)₆] + 6HCl = AlCl₃ + 3KCl + 6H₂O

K₃[Cr(OH)₆]+ 6HCl = CrCl₃ + 3KCl + 6H₂O

K₂[Zn(OH)₄] + 4HCl = ZnCl₂ + 2KCl + 4H₂O

K₂[Sn(OH)₄] + 4HCl = SnCl₂ + 2KCl + 4H₂O

3. Под действием гидроксида аммония катионы алюминия, хрома, цинка и олова тоже образуют соответствующие гидроксиды: MeCl₂ + 2NH₄OH = Me(OH)₂¯ + 2NH₄Cl, из которых гидроксид цинка Zn(OH)₂ в отличие от остальных гидроксидов этой группы в избытке NH₄OH легко растворяется с образованием комплексной соли аммиаката цинка:

ZnCl₂ + 2NH₄OH = Zn(OH)₂¯ + 2NH₄Cl

Zn(OH)₂¯ + 4NH₄OH = [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O

Кислотные и основные свойства катионов амфотерных гидроксидов, изменяются в следующем порядке:

увеличение кислотных свойств

Cr³⁺ → Al³⁺→ Zn²⁺→ Sn²⁺

увеличение основных свойств

Отличительной особенностью гидроксида хрома является его свойство соосаждать и соосаждаться вместе с гидроксидами других катионов (главным образом цинка, кобальта, никеля) и полную нерастворимость в избытке гидроксидов.

1. Гидроксид хрома Cr(OH)₃ и гидроксид цинка Zn(OH)₂ отдельно друг от друга легко растворяются в разбавленной щелочи; если же катионы хрома и цинка присутвовали совместно, то полученный при действии на них щелочи калия осадок гидроксидов нерастворим даже в большом избытке щелочи.

2. Катионы хрома Cr³⁺ и катионы цинка Zn²⁺ не образуют осадка при действии на них ацетата натрия CH₃COONa. Но, если катионы хрома Cr³⁺ и цинка Zn²⁺ присутствуют в растворе совместно, то при взаимодействии их с ацетатом натрия из раствора выпадет осадок, который нерастворим в избытке щелочей; аналогичное явление наблюдается Cr³⁺ - Ni²⁺; Cr³⁺ - Co²⁺.

Подобное явление объясняется тем, что во всех указанных случаях хром Cr³⁺ осаждается не в форме гидроксида хрома Cr(OH)₃, а в виде соответствующих его солей (хромита кобальта Co(CrO₂)₂, цинката хрома Cr₂(ZnO₂)₃, которые в избытке щелочей не растворяются.

1. Сr₂(SO₄)₃ + 3ZnSO₄ + 12KOH = Cr₂(ZnO₂)₃¯ + 6K₂SO₄ + 6H₂O

2. 2CrCl₃ + CoCl₂ + 8KOH = Co(CrO₂)₂ ¯ + 8KCl + 4H₂O

3. 2Al(OH)₃ + 2Cr(OH)₃ = Al₂O₃ ∙ Cr₂O₃ ¯ + 6H₂O

4 . CH₃COONa + H₂O CH₃COOH + NaOH (гидролиз)

12NaOH + 3ZnCl₂ + 2CrCl₃ = Cr₂(ZnO₂)₃¯ + 12NaCl + 6H₂O

Такие свойства амфотерных гидроксидов и их щелочных растворов используется в химическом анализе для выделения и открытия катионов данной группы, например:

1) Если на раствор четвертой аналитической группы подействовать разбавленной щелочью, окажется, что полученный осадок в избытке щелочи не растворяется – это явление признак того, что в растворе присутствуют катионы хрома и цинка; если осадок в избытке разбавленной щелочи растворяется – один из данных катионов в растворе отсутствует. По цвету осадка или цвету раствора можно судить о присутствии катионов хрома.

2) Если на смесь катионов четвертой аналитической группы действовать избытком гидроксида аммония NH₄OH, то катионы хрома, алюминия, и олова останутся в осадке, а цинк останется в растворе.

ZnCl₂ + 2NH₄OH = Zn(OH)₂¯ + 2NH₄Cl

Zn(OH)₂¯ + 4NH₄OH = [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂O

избыток

[Zn(NH₃)₄](OH)₂ раствор комплексной соли дигидроксида тетрааминцинка (П).

3) Если на раствор, содержащий катионы четвертой группы, подействовать избытком щелочи, образовавшийся вначале осадок полностью раствориться, а при добавлении к этому раствору небольшого количества соли хрома осадок в избытке щелочи не раствориться, то это говорит о том, что в растворе есть катионы цинка; если к исследуемому раствору добавить небольшое количество цинка, если осадок нерастворим в избытке щелочи, будет указывать на наличие в растворе хрома.

4) Чтобы удалить катионы цинка из раствора смеси катионов, следует добавить эквивалентное количество соли хрома и подействовать на этот раствор избытком разбавленной щелочи: при этом весь цинк будет соосажден с гидроксидом хрома.

4. Действие карбонатов.

Карбонаты осаждают катионы алюминия, хрома и олова в виде соответствующих гидроксидов, а катионы цинка - в виде основных солей переменного состава.

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃ ¯ + 6NaCl + 3CO₂↑

Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Cr(OH)₃ ¯ + 3Na₂SO₄ + 3CO₂↑

SnCl₂ + Na₂CO₃ + H₂O = Sn(OH)₂ ¯ + 2NaCl + CO₂↑

2ZnCl₂ + 2Na₂CO₃ + H₂O = Zn₂(OH)₂CO₃ ¯ + 4NaCl + CO₂↑

3ZnCl₂ + 3Na₂CO₃ + H₂O = Zn₃(OH)₂(CO₃)₂ ¯ + 6NaCl + CO₂↑

Все осадки белого цвета, (кроме гидроксида хрома - серо-зеленого), растворимы в избытке щелочей, а основные соли карбоната цинка, кроме того, в растворе аммиака в присутствии хлорида аммония NH₄Cl.

5. Действие гидрофосфат натрия Na₂HPO₄.

Гидрофосфат натрия Na₂HPO₄ осаждает катионы алюминия, хрома, цинка в виде соответствующих фосфатов, а олова в виде гидроксида олова:

3 ZnCl₂ + 4Na₂HPO₄ Zn₃(PO₄)₂¯ + 2NaH₂PO₄ + 6NaCl

CrCl₃ + 2Na₂HPO₄ = CrPO₄¯ + NaH₂PO₄ + 3NaCl

AlCl₃ + 2Na₂HPO₄ = AlPO₄¯ + NaH₂PO₄ + 3NaCl

3SnCl₂ + 4Na₂HPO₄ = Sn₃(PO₄)₂¯ + 2NaH₂PO₄ + 6NaCl

И далее полный гидролиз:

S n₃(PO₄)₂¯ + 6H₂O 3Sn(OH)₂ ¯ + 2H₃PO₄

Все осадки хорошо растворяются в минеральных кислотах и щелочах, а фосфаты алюминия и хрома растворяются в уксусной кислоте CH₃COOH. Осаждение цинка фосфатом неполное, т. к. реакция обратима. Если же к нейтральному или слабокислому раствору соли цинка прибавить гидрофосфат натрия Na₂HPO₄ и небольшое количество NH₄OH, чтобы рН раствора был равен 5,6 – 6,6 (в присутствии индикатора метилового оранжевого), то цинк выделяется полностью в виде белого кристаллического осадка ZnHPO₄. Данная общеаналитическая реакция может использоваться для открытия катиона из смеси четвертой аналитической группы катионов.

6. Гексацианоферрат(П) калия и гексацианоферрат(Ш) калия: K₄[Fe(CN)₆] и K₃[Fe(CN)₆] осаждают катионы цинка в виде соответствующих комплекных соединений, а катионы олова в виде гидроксидов.

3ZnCl₂ + 2K₄[Fe(CN)₆] = Zn₃K₂[Fe(CN)₆]₂¯ + 6KCl

3ZnCl₂ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Zn₃[Fe(CN)₆]₂¯ + 6KCl

2SnCl₂ + K₄[Fe(CN)₆] + 2H₂O = 2Sn(OH)₂¯ + H₄[Fe(CN)₆] + 4KCl

Осадки комплексных соединений цинка-калия нерастворимы в воде и в разбавленных кислотах, поэтому катионы цинка с растворами K₄[Fe(CN)₆] и K₃[Fe(CN)₆] дают возможность открывать катионы цинка при малых концентрациях.

7. Сероводород (или сероводородная вода) осаждает из аммиачных растворов катионы алюминия и хрома, частично цинка; из уксуснокислых растворов H₂S осаждает только катионы цинка в виде белого осадка ZnS↓, а из солянокислых только катионы олова SnS - осадок темно- коричневого цвета.

Из аммиачных растворов:

2 NH₄OH + H₂S (NH₄)₂S + 2H₂O

Al₂(SO₄)₃ + 3(NH₄)₂S = Al₂S₃¯ + (NH₄)₂SO₄

A l₂S₃¯ + 6H₂O 2Al(OH)₃ + 3H₂S (гидролиз)

__________________________________________________

Al₂(SO₄)₃ + 6NH₄OH = 2Al(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄

Aналогично протекает процесс с катионами хрома Cr³⁺.

Из уксуснокислых растворов:

ZnCl₂ + H₂S = ZnS¯ + 2HCl

HCl + CH₃COONa = CH₃COOH + NaCl

____________________________________________________

ZnCl₂ + H₂S + 2CH₃COONa = ZnS¯ + 2NaCl + 2CH₃COOH

ZnS - осадок белого цвета, растворим в минеральных кислотах. При этой реакции очень часто из раствора выпадает сера (серо-желтоватого цвета), которая может маскировать осадок ZnS, но в отличие от ZnS, сера не растворяется в соляной кислоте, поэтому полученный осадок необходимо испытывать на растворимость его в HCl.

Характерные и специфические реакции катионов алюминия.

1. Гидролиз щелочных растворов гидроксида алюминия Al(OH)₃ в присутствии хлорида аммония NH₄Cl. Данной реакции мешают только соли хрома, которые при нагревании, даже в присутствии NH₄Cl, полностью гидролизуются.

Выполнение реакции. К 1-2 мл анализируемого раствора (в отсутствии катионов хрома), приливают небольшой избыток щелочи NaOH, если осадок полностью не раствориться, его центрифугируют. К полученному центрифугату прибавляют несколько кристалликов NH₄Cl или приливают насыщенный его раствор и нагревают до кипения. При наличии в фильтрате алюминия образуется белый аморфный осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃. В этой реакции не должно быть большого избытка щелочи, т.к. избыток щелочи в растворе препятствует гидролизу соли алюминия. Щелочь дает с алюминием комплекс Na₃[Al(OH)₆].

2. Ализарин и его производные (ализарин S и пурпурин-сульфокислый натрий) в аммиачной среде с катионами алюминия образуют нерастворимые в воде и уксусной кислоте соединения, которые обладают характерной оранжево-красной, а при значительных концентрациях алюминия – ярко-малиновой или темно-красной окраской.

Реакция алюминия с ализарином протекает:

Ализарин - сульфокислый натрий в продаже известен под названием ализарин S, а пурпурин – сульфокислый Na называется ализарин PS.

Ализарин имеет желтую окраску, а производные имеют красную окраску, которые чаще всего используют для открытия катионов алюминия. Для анализа используют насыщенные спиртовые растворы производных ализарина. Реакция эта проводиться следующим образом: к 0,5-1 мл раствора соли алюминия прибавляют 3-4 капли раствора ализарина, 3-4 капли NaOH, 0,5-1 мл разбавленного раствора аммиака NH₄OH и нагревают до кипения. При этом раствор принимает красновато-фиолетовый цвет, который обусловлен окраской ализарина в щелочной среде (образуется ализарин аммония – соединение ализарина с аммиаком). Затем к раствору приливают равный объем уксусной кислоты, которая разрушает ализарин аммония (разлагает на ализарин и аммиак), но не взаимодействует с алюминиевым соединением. Через 1-2 минуты из раствора выпадают оранжево-красного или малинового цвета хлопья осадка алюминия. Реакция алюминия с ализарином характерна, но не специфична, так как катионы хрома, цинка, олова образуют окрашенные осадки, однако эти катионы мешают открытию алюминия только в том случае, если их концентрация в десятки раз превышает концентрацию алюминия. Из других групп мешают катионы: Fe³⁺, Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Sb³⁺, Bi³⁺, Cu²⁺, Cd²⁺. Не образуют осадки только катионы первой аналитической группы, Ni²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Ag⁺, Hg²⁺, Pb²⁺. Катионы алюминия при помощи ализарина, без удаления из раствора всех мешающих катионов, легко можно обнаружить капельным методом.

Выполнение реакции. На полоску фильтровальной бумаги помещают каплю гексацианоферрата(П) калия K₄[Fe(CN)₆], затем в центр пятна наносят каплю исследуемого раствора на алюминий. Полученное таким образом на бумаге новое пятно, состоит из окрашенного осадка (в центре пятна) и водянистого бесцветного периферийного кольца. Осадок состоит из солей мешающих катионов в растворе 4 группы и других.

В бесцветном кольце вокруг данного осадка содержится алюминий, полученное пятно обрабатывают парами аммиака (держат фильтровальную полоску над склянкой с концентрированным раствором аммиака). При этом катионы алюминия переходят в осадок Al(OH)₃. Затем периферическую часть пятна смачивают раствором ализарина и снова держат полоску в парах аммиака. При этом на фиолетовом фоне вокруг центрального пятна образуется оранжево-красная зона, указывающая на присутствие катионов алюминия. Отчетливо проявляется окраска (оранжево-красная), если бумагу высушить. Этим методом открытию катионов алюминия не мешают катионы 4,5,6 групп, мешают только катионы третьей аналитической группы.

Следующий, дробный способ дает возможность открывать катион алюминия Al³⁺ ализарином непосредственно из анализируемого раствора, содержащих смесь всех аналитических групп. К 1-2 мл нейтрального анализируемого раствора прибавляют небольшое количество цинкового порошка Zn или 2-3 небольших кусочка гранулированного цинка и 2-3 минуты кипятят. При этом некоторые катионы восстанавливаются до свободного металла.. Затем, не отделяя осадка, прибавляют небольшое количество раствора хлорида хрома CrCl₃ или хромовых квасцов для соосаждения цинка, равный объем горячего 2н раствора NaOH, к которому добавлена 5-7 капель Na₂CO₃. Карбонат натрия Na₂CO₃ добавляют для осаждения катионов третьей аналитической группы, снова кипятят. При этом все катионы за исключением катионов первой аналитической группы и алюминия и незначительно Sn²⁺ переходят в осадок, полученный осадок отделяют центрифугированием, к центрифугату добавляют 2-3 капли H₂O₂ для окисления Sn²⁺ → Sn⁴⁺. Sn⁴⁺ с ализарином лака не образует. Центрифугат нейтрализуют HCl, до появления мути, приливают NH₄OH до появления явного запаха аммиака и около 0,5 мл ализарина. После кипячения раствора прибавляют избыток уксусной кислоты CH₃COOH. Через 1 минуту из раствора выпадают мелкие, тяжелые темно-красного цвета хлопья алюминиевого осадка.

3. Открытие алюминия в виде «тенаровой сини».

Полоску фильтровальной бумаги смачиваем исследуемым раствором и раствором нитрата кобальта Co(NO₃)_2, а затем полоску сжигают в фарфоровой чашке или фарфоровой пластинке. Если исследуемый раствор содержит алюминий Al³⁺, то образующийся при этом пепел приобретает темно-синюю окраску («тенарова синь»). Из катионов пятой аналитической группы мешает только цинк, а из других групп катионов мешают: Cr³⁺, Cu²⁺, Ni²⁺.

4. Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты) дает с катионами алюминия внутрикомплексную соль, имеющую красную окраску.

 5. Действие ацетата натрия.

Ацетат натрия дает с растворами солей алюминия белый хлопьевидный осадок соли алюминия.

AlCl₃ + 3CH₃COONa = Al(CH₃COO)₃ + 3NaCl

A l(CH₃COO)₃ + 2H₂O Al(OH)₂(CH₃COO)¯ + 2CH₃COOH

Выполнение: к 5-6 каплям раствора соли алюминия прилить равный объем реактива. Разбавить раствор водой вдвое и кипятить. Более эффективно действует добавление CH₃COONa в твердом состоянии.

Характерные и специфические реакции катионов хрома.

1) Реакции соосаждения и гидролиза.

Наиболее характерными из общеаналитических реакций являются: соосаждение гидроксидов хрома и цинка в виде нерастворимого в избытке щелочей цинката хрома Cr₂(ZnO₂)₃ и реакция полного гидролиза солей хрома при нагревании.

Если к 0,5-1,0 мл анализируемого раствора прилить избыток 2н раствора NaOH, то полное растворение образующегося вначале осадка гидроксидов указывает на то, что совместного наличия катионов хрома и цинка в растворе нет; в нем могут присутствовать лишь или катионы хрома или катионы цинка, или отсутствуют в анализируемом растворе. Полученный щелочной раствор (без осадка) прокипятить 1-2 минуты, то при наличии в нем хрома выпадает осадок гидроксида хрома Cr(OH)₃↓.

Если при добавлении к анализируемому раствору избытка щелочи осадок гидроксидов полностью не растворится, это говорит о том, что в растворе имеются катионы хрома и цинка. Данной реакцией для обнаружения катионов Cr³⁺ и Zn²⁺ можно пользоваться лишь в том случае, если в растворе присутствуют лишь те катионы, которые со щелочами не образуют осадка, или образуют амфотерные гидроксиды.

2) Окисление катионов хрома.

Наиболее характерной и специфической реакцией на катион хрома, дающей возможность открывать их в присутствии всех других катионов, является реакция окисления. Cr³⁺ → CrO₅

Cr³⁺ → Cr(OH)₃ → [Cr(OH)₆]^3- → (CrO₄)^2- → (Cr₂O₇)^2-→ CrO₅

Соли хрома Cr³⁺ имеют темно-синюю окраску.

1. Cr₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 3Na₂SO₄ + 2Cr(OH)₃↓

серо-зеленый цвет

2. 2Cr(OH)₃↓+ 3NaOH = Na₃[Cr(OH)₆] гексагидроксохромат(Ш) натрия

избыток ярко-зеленый

3 . 2Na₃[Cr(OH)₆] + 3H₂O₂ = 2Na₂CrO₄ + 2NaOH + 8H₂O

[ Cr(OH)₆]^3- + 2OH^- - 3e → (CrO₄)^2- + 4H₂O 2 H – O -- O – H

H ₂O₂ + 2e → 2OH^- 3

2[Cr(OH)₆]^3- + 4OH^- + 3H₂O₂ → 2(CrO₄)^2- + 6OH^- + 8H₂O

2Na₂CrO₄ - желтый

4. В кислой среде хромат-ион переходит в дихромат-ион оранжевой окраски.

2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ = Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O

Na₂Cr₂O₇ - оранжевый

5. Na₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ + 4H₂O₂ = 2CrO₅ + Na₂SO₄ + 5H₂O

( Cr₂O₇)^2- + 3H₂O – 8e → 2CrO₅ + 6H⁺ 1 H – O -- O – H

H ₂O₂ + 2H⁺ + 2e → 2H₂O 4 2H⁺→ 2H₂O

(Cr₂O₇)^2- + 3H₂O + 4H₂O₂ + 8H⁺ → 2CrO₅ + 6H⁺ + 8H₂O

2 5

Пероксид хрома - раствор синего цвета, степень окисления хрома в данном соединении (+6):

Все данные реакции можно провести в одной пробирке. К анализируемому раствору, содержащему катионы хрома приливают эквивалентное количество щелочи, образуется осадок серо-зеленого цвета, добавляем избыток щелочи – осадок растворяется и переходит в раствор ярко-зеленой окраски – гексагидроксо (Ш) хромата натрия. К этому зеленому щелочному раствору в данной пробирке приливаем каплями пероксид водорода H₂O₂, перемешиваем, получаем раствор желтого цвета хромата, к желтому раствору приливаем 0,5 мл H₂SO₄, 0,5 мл эфира, 0,5 мл H₂O₂. Пробирку закрываем пробкой, и смесь сильно взбалтываем и даем смеси отстояться. В присутствии катионов хрома верхний эфирный слой окрашивается в синий цвет. Пероксидное соединение хрома неустойчиво, поэтому в пробирку и добавляют эфир, где это соединение сохраняется долго.

3) Окисление перманганатом или пероксиддисульфатом аммония.

5Cr₂(SO₄)₃ + 6KMnO₄ + 11H₂O = 5H₂Cr₂O₇ + 6MnSO₄ + 6H₂SO₄ + 3K₂SO₄

2 Cr³⁺ + 7H₂O – 6e → (Cr₂O₇)^2- + 14H⁺ 5

(MnO₄)^- + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + 4H₂O 6

1 0Cr³⁺ + 35H₂O – 6 (MnO₄)^- + 48H⁺ → 5(Cr₂O₇)^2- + 70H⁺ + 6Mn²⁺ + 24H₂O

11 22

При реакции применяют только серную H₂SO₄ или азотную кислоту HNO₃, но не соляную, так как соляная кислота сама окисляется перманганатом калия.

Выполнение реакции. В пробирку помещают 5 капель исследуемого раствора, прибавляют 3 капли 2н раствора H₂SO₄ или HNO₃, 3 капли 0,1н раствора KMnO₄ и кипятят 3-5 минут, раствор окрашивается в оранжевый цвет, далее прибавляют эфир и пероксид водорода – раствор синеет CrO₅.

Пероксиддисульфат аммония (NH₄)₂S₂O₈ в структурном виде:

В окислительно-восстановительной реакции рвется связь в кислородном мостике пероксиддисульфата аммония:

C r₂(SO₄)₃ + 3(NH₄)₂S₂O₈ + 7H₂O = H₂Cr₂O₇ + 3(NH₄)₂SO₄ + 6H₂SO₄

2Cr³⁺ + 7H₂O - 6e → Cr₂O₇^2- + 14H⁺ 2 1

S₂O₈^2- +2e → 2SO₄^2- 6 3

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

Окисление проводят пероксиддисульфатом аммония в кислой среде в присутствии нитрата серебра. Ион серебра Ag⁺ является катализатором в этой реакции. Пероксиддисульфат-ион реагирует сначала с ионом серебра Ag⁺, переводя его в ион двухзарядного серебра Ag²⁺:

2Ag⁺ + S₂O₈^2- = 2Ag²⁺ + 2SO₄^2-

Двухзарядное серебро окисляет хром Cr³⁺в кислой среде до Cr₂O₇^2-:

2Cr³⁺ + 6Ag²⁺ + 7H₂O = Cr₂O₇^2- + 6Ag⁺ + 14H⁺

Выполнение реакции. В пробирку помещают 2-3 капли 2н HNO₃ или H₂SO₄, 2-3 капли 0,1н раствора AgNO₃, 2-3 капли анализируемого раствора и 2-3 капли пероксиддисульфата аммония (50%); смесь кипятят 2 минуты, охлаждают, раствор окрашивается в оранжевый цвет. При окисление хрома до CrO₅ лучше пользоваться пероксиддисульфатом аммония, так как последний при своем восстановлении не образует никаких осадков и раствор его бесцветный. Данная методика окисления хрома служит для открытия Cr³⁺не только из смеси катионов группы амфотерных гидроксидов, но и всех остальных аналитических групп.

Нитрат серебра осаждает кирпично-красный осадок хромата серебра Ag₂CrO₄, который растворяется в азотной кислоте и растворе аммиака.

K₂CrO₄ + 2AgNO₃ = Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃

Ag₂CrO₄↓ + 6NH₄OH = 2[Ag(H₃N)₂]OH + (NH₄)₂CrO₄ + 4H₂O