Характерные и специфические реакции кадмия.

Одной из самых характерных реакций на катионы кадмия является общеаналитическая реакция с сероводородной водой или тиосульфатом натрия Na₂S₂O₃ ∙ 5H₂O. Из специфических наиболее общедоступной является реакция образования нерастворимой комплексной соли [Cd(NH₃)₄]J₂ - иодид тетраамминкадмия (II).

1. Осаждение катионов кадмия в виде CdS.

К нейтральному раствору солей кадмия прибавляют сероводородную воду. При этом из раствора выпадает желтый осадок CdS. Осадок CdS образуется также при кипячении нейтральных растворов солей кадмия с тиосульфатом натрия Na₂S₂O₃ ∙ 5H₂O:

Открытию кадмия данными реакциями мешают все катионы шестой аналитической группы, так как из нейтральных растворов все они осаждаются в виде черных осадков соответствующих сульфидов. Осаждение Ni²⁺ и Co²⁺ при этом происходит не полностью, так как выделяющаяся при реакции минеральная кислота HCl препятствует этому осаждению.

CoCl₂ + H₂S = 2HCl + CoS↓ желтый

Для открытия катионов кадмия Cd²⁺ в виде CdS их необходимо отделить от остальных катионов или создать такие условия, при которых остальные катионы осадка сульфидов не образуют.

С этой целью к небольшой пробе раствора (0,5мл), содержащего смесь катионов шестой аналитической группы, приливают (0,5-1мл) 2н раствора H₂SO₄, добавляют сюда равный объем свежеприготовленного концентрированного раствора или 2-3 кристалла твердого тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ ∙ 5H₂O и в течение 2 минут кипятят. При этом HgS и CuS выпадают в осадок, а Ni²⁺, Cd²⁺, Co²⁺ остаются в растворе. Затем осадок CuS и HgS отделяют центрифугированием и 3-5 капель центрифугата к 2-3мл очень слабого раствора сероводородной воды. При этом из него сразу выпадает светло-желтый осадок CdS (сульфида кадмия) с течением времени этот осадок начинает темнеть , так как из раствора начинает выделятся NiS. Если в растворе катионы кадмия отсутствуют, то при разбавлении центрифутата сероводородной водой раствор становится молочного цвета (выпадает коллоидная сера).

Если в центрифугате присутствует Hg²⁺ и Cu²⁺ (вследствие неполного их выделения при помощи тиосульфата натрия), то они из солянокислого раствора также осаждаются сероводородом в виде черных осадков HgS и CuS.

2. Открытие катионов кадмия иодидом калия kj.

Катионы кадмия Cd²⁺с избытком иодида калия и NH₄OH образуют, белый осадок комплексной соли [Cd(NH₃)₄]J₂ - иодид тетрааммин кадмия (II).

Для открытия катионов кадмия Cd²⁺ к раствору соли кадмия приливают раствор аммиака до полного растворения образовавшегося в начале осадка, затем – небольшое количество (40-50%) раствора KJ. Через некоторое время из раствора выделяется белый осадок [Cd(NH₃)₄]J₂ - иодида тетрааммина кадмия (II):

Cd(NO₃)₂ + 2NH₄OH = Cd(OH)₂ ↓ + 2NH₄NO₃

Cd(OH)₂ ↓ + 2NH₄OH + 2NH₄NO₃ = [Cd(NH₃)₄](NO₃)₂ + 4H₂O

[Cd(NH₃)₄ ](NO₃)₂ + 2KJ = [Cd(NH₃)₄]J₂ ↓ + 2KNO₃

белый

Открытию катионов кадмия Cd²⁺ этой реакцией не мешает ни один из катионов шестой группы. Катионы других аналитических групп тоже не мешают этой реакции, так как после добавления NH₄OH к анализируемому раствору большинство из них выпадают в осадок гидроксидов или оксидов и, прежде чем приливать сюда KJ, осадок из раствора отделяют центрифугированием.