Опыт 6. Обнаружение кобальта

Водные растворы солей Со²⁺ имеют розовую окраску. Выпаривание растворов или добавление дегидратирующих веществ, например этилового спирта, концентрированной серной кислоты и т.п., вызывает переход розовой окраски раствора в синюю.

А) Действие группового реагента

Сульфид аммония в присутствии аммонийной буферной смеси осаждает кобальт (II) из растворов его солей в виде черного осадка сульфида кобальта СоS, который, как и NiS, практически нерастворим в соляной кислоте. Этим обстоятельством иногда пользуются для отделения кобальта и никеля от других катионов III группы.

Растворение СоS и NiS достигается, если действовать на них не только кислотой, но и окислителем, например перекисью водорода. Реакция идет при нагревании

СоS +2H⁺ + H₂O₂ = Со²⁺ + 2Н₂О + S

Можно использовать и другие окислители: 6 н азотную кислоту, царскую водку (смесь 1 объема концентрированной НNО₃ с 3 объемами концентрированной НС1) и т.п. Конечно, при этом растворяются и все другие сульфиды и гидроксиды катионов III группы.

Б) Реакция с сильными основаниями и гидроксидом аммония

Из растворов солей Со²⁺ гидроксид натрия (или калия) выделяет синий осадок основной соли. Например,

СоСl₂ + NaОН = СоОНС1 + NaCl

Избыток основания при нагревании переводит СоОНС1 в гидроксид кобальта (И) розового цвета

СоОНС1 + NaОН = Со(ОН)₂ + NaCl

К 4 - 5 каплям раствора соли кобальта (II) прибавьте 1 каплю раствора гидроксида натрия. Переведите синий осадок основной соли в розовый Со(ОН)₂ действием избытка основания.

Кислород воздуха постепенно окисляет гидроксид кобальта (II) до темно-бурого Со(ОН)₃

4Со(ОН)₃ + 2Н₂О + О₂ = 4Со(ОН)₃

Гидроксид аммония тоже осаждает кобальт (II) в виде основной соли, но его избыток (или соль аммония) растворяет осадок с образованием комплексного соединения желтого цвета

СоОНС1 + 7NН₄ОН = [Со(NНз)₆](ОН)₂ + NН₄С1 + 6Н₂О

К 4 - 5 каплям раствора соли кобальта прибавьте сначала одну каплю гидроксида аммония, а затем избыток его до растворения осадка.

В присутствии солей аммония NН₄ОН не осаждает ионов кобальта.

В) Реакция с роданидом аммония

Роданид аммония NН₄SСN образует с ионом кобальта (II) комплексный ион синего цвета

Со²⁺ + 4 NН₄SСN = (NН₄)₂[Со(SСN)₄] + 2NН₄⁺

Чувствительность реакции повышается в присутствии амилового спирта (или смеси его с этиловым эфиром), комплексный ион окрашивает спиртовым слой в интенсивно синий цвет.

К 2 - 3 каплям раствора соли кобальта прилейте 8-10 капель насыщенного раствора роданида аммония (или немного твердой соли) и добавьте 5 - 6 капель амилового спирта.

Выполнению реакции мешает ион железа (III), дающий с роданидами кроваво-красный комплекс. Поэтому ионы железа предварительно связывают в более прочные комплексы действием фторида натрия, винной Н₂С₄Н₄О₆ или ортофосфорной кислоты.

Г) Реакция М.А. Ильинского

Реактив Ильинского (-нитрозо--нафтол С₁₀Н₆(NО)(ОН)) окисляет ион кобальта (II) до кобальта (III) с образованием объемистого красно-бурого

осадка внутрикомплексной соли Со[С₁₀)Н₆(NО)O]₃.

К 2 - 3 каплям раствора соли кобальта (II) добавьте 1 - 2 капли уксусной кислоты, 5 капель свежеприготовленного раствора -нитрозо--нафтола и нагрейте на бане. При необходимости потрите палочкой о стенки пробирки.

Реакции мешает присутствие в растворе катионов железа (III), образующих с реагентом буровато-черный осадок.

Д) Реакция с нитритом калия

Нитрит калия КNО₂, прибавленный в избытке к не слишком разбавленному раствору соли кобальта (II), подкисленному уксусной кислотой, образует желтый кристаллический осадок комплексной соли

Со²⁺ + 7NО₂^– + ЗК⁺ + 2СН₃СООН = К₃[Со(NО₂)₆] + N0 + 2СН₃СОО^– + Н₂O

Эта реакция позволяет отличить Со²⁺ от Ni²⁺ и может употребляться для их разделения. В разбавленных растворах осадок появляется при нагревании.