Характерные и специфические реакции катионов магния.

1. Реакция на катионы магния с оксихинолином.

Оксихинолят магния – осадок кристаллический зеленовато – желтого цвета выпадает из аммиачных растворов. Выполнение реакции. К 1мл раствора магниевой соли приливает равный объем NH₄OH, затем NH₄Cl раствор хлорида аммония до полного растворения осадка Mg(OH)₂ и несколько капель оксихинолина.

2. Дифенилкарбазид с катионами магния в щелочном растворе образует внутрикомплексную соль красно – фиолетового цвета.

Выполнение реакции. К 2-3 каплям исследуемого раствора, не содержащего солей аммония, приливают 2-3 капли 2н раствора щелочи натрия NaOH и 2-3 капли раствора дифенилкарбазида, нагревают смесь до кипения, отделяют осадок центрифугированием, осадок промывают горячей дистиллированной водой до тех пор, пока промывные воды не станут бесцветными. В присутствии магния Mg²⁺ осадок будет красно – фиолетового цвета. Дифенилкарбазид реагирует не только с растворимыми солями магния, но и с карбонатом, оксидом, фосфатом и др. нерастворимыми его солями. Поэтому этот реактив может быть применен и для открытия магния в осадке.

Для этого исследуемый осадок обливают горячим спиртово-щелочным раствором дифенилкарбазида. Затем осадок промывают горячей дистиллированной водой, как указано выше. В присутствии магния Mg²⁺ осадок приобретает красно-фиолетовый цвет.

3. Магнезон I или магнезон II в щелочной среде дают красную или красно-фиолетовую окраску. Эта реакция основана на свойстве гидроксида магния Mg(OH)₂ адсорбировать некоторые красители.

Выполнение реакции. На фарфоровую пластинку (предметное стекло) поместить 1-2 капли анализируемого раствора на Mg²⁺, добавить 2 капли щелочного раствора реактива. Появляется синяя окраска или синий осадок, если реакция кислая, то появится желтая окраска, в данном случае к раствору нужно добавить несколько капель щелочи.

4. Дитизон (дифенилтиокарбазон)

Характерные и специфические реакции катионов висмута.

1. Восстановление катионов висмута Bi³⁺ до металлического.

а) К свежеприготовленному раствору хлорида олова SnCl₂ приливают щелочь калия или натрия NaOH, KOH до растворения образующегося в начале осадка Sn(OH)₂:

SnCl₂ + 2NaOH = Sn(OH)₂↓ + 2NaCl

Sn(OH)₂↓ + 2NaOH = Na₂[Sn(OH)₄] - раствор тетрагидроксостаннат(II) натрия. Затем к полученному раствору Na₂[Sn(OH)₄] приливают испытуемый раствор, если в результате образуется осадок черного цвета, указывает на наличие катионов Bi³⁺:

3 Na₂[Sn(OH)₄] + 2BiCl₃ + 6NaOH = 3 Na₂[Sn(OH)₆]₂ + 2Bi⁰↓ + 6NaCl

B i³⁺ + 3e → Bi⁰ 2

[Sn(OH)₄]^2- + 2OH^- - 2e → [Sn(OH)₆]^2- 3

3[Sn(OH)₄]^2- + 2OH^- + 2Bi³⁺ → 3[Sn(OH)₆]^2- + 2Bi⁰

Со щелочным раствором хлорида олова SnCl₂ остальные катионы пятой группы также дают осадки соответствующих гидроксидов, но они имеют белую и бурую окраску. Если в растворе имеется высокая концентрация катионов железа Fe³⁺, осадок которого имеет темно-бурый цвет, будет мешать открытию катионов висмута. Катионы трехзарядного железа Fe³⁺ из раствора удаляют.

б) Восстановление катионов висмута Bi³⁺можно проводить металлическим алюминием, цинком, железом. Для этого берут пластинки из соответствующих металлов. Пластинку очищают наждачной бумагой и на очищенное место наносят несколько капель подкисленного соляной кислотой HCl анализируемого раствора. При наличии в растворе катионов висмута через несколько минут появляется под каплей черное пятно металлического висмута Bi:

3Zn + 2BiCl₃ = 3ZnCl₂ + 2Bi

Этой реакции мешают катионы сурьмы и ртути.

2. Реакция висмута катионов Bi³⁺ с иодидом калия KJ.

При действии небольшого количества иодида калия KJ на катионы висмута Bi³⁺ образуется осадок черного цвета BiJ₃↓:

BiCl₃ + 3KJ = BiJ₃↓ + 3KCl

При избытке иодида калия KJ раствор принимает красновато-желтый цвет (образование комплексной соли K[BiJ]₄)

BiJ₃↓ + KJ = K[BiJ]₄)

Из катионов пятой группы открытию висмута Bi³⁺ иодидом калия мешают катионы железа Fe³⁺, т.к. они окисляют иодид-ион до J₂, который окрашивает раствор в коричневый цвет, но катионы железа Fe³⁺ из раствора можно удалить восстановлением их до Fe²⁺щавелевой кислотой. Из других групп открытию висмута мешают ионы ртути, серебра, свинца и меди.

3. Дихромат калия в присутствии ацетатного буферного раствора осаждает катионы висмута Bi³⁺в виде желтого осадка дихромата висмутила (BiO)₂Cr₂O₇

2BiCl₃ + K₂Cr₂O₇ +2H₂O + 4CH₃COOK = (BiO)₂Cr₂O₇↓ + 6KCl + 4CH₃COOH

Дихромат висмутила растворяется в минеральных кислотах, но не растворяется в растворах щелочей (отличие от свинца).