Реакции ионов марганца

Растворы солей марганца имеют бледно-розовый цвет. Разбавленные растворы бесцветны.

1.Окисление висмутатом натрия NaBiO₃ протекает по уравнению:

2Mn²⁺ + 5NaBiO₃↓ + 14H⁺ = 2MnO₄^- + 5Bi³⁺ + 5Na⁺ + 7H₂O.

Эта реакция идет на холоду. На холоду Сl – ионы реагируют с MnO₄^- сравнительно медленно; поэтому в первый момент удается и в присутствии их наблюдать появление малинового окрашивания раствора. Но присутствия больших количеств хлоридов в растворе следует избегать.

Выполнение реакции: К 1-2 каплям раствора соли Mn²⁺ прибавить 3-4 капли 6н. раствора HNO₃ и 5-6 капель воды, после чего вносят в раствор стеклянной лопаткой немного порошка NaBiO₃, перемешать. Центрифугировать избыток реагента и рассмотреть окраску раствора.

2.Бензидин С₁₂H₈(NH₂)₂ соединениями марганца (IV) с образованием окрашенного в синий цвет продукта. Реакцию удобно выполнять капельным методом.

Выполнение реакции: Каплю раствора соли марганца (II) помещают на полоску фильтровальной бумаги и обрабатывают парами аммиака. Образующийся Mn(OH)₂ быстро окисляется кислородом воздуха до MnO(OH)₂; пятно при этом буреет. Если затем подействовать на него каплей раствора уксуснокислого бензидина, то MnO(OH)₂ окислит его, и пятно посинеет.

В присутствии больших количеств Co²⁺ слабое посинение может появиться и в отсутствие Mn²⁺. Чтобы избежать этого, каплю перед прибавлением аммиака следует обработать на бумаге каплей раствора хлорида аммония.

Реакции ионов кобальта

1.Роданид аммония NH₄SCN образует с Со²⁺ комплексную соль состава (NH₄)₂[Co(SCN)₄]:

Со²⁺ + 4SCN^- = [Co(SCN)₄]^2-.

Выполнение реакции: К 1-2 каплям исследуемого слабокислого раствора прибавляют несколько кристаллов твердой соли NH₄SCN и приливают 1 мл. изоамилового спирта. Содержимое пробирки встряхивают и наблюдают в зависимости от содержания Со²⁺ появление синей или зеленой окраски спиртового слоя в растворе. При незначительной концентрации Со²⁺ роданид аммония следует брать в виде сухой соли.

ОБНАРУЖЕНИЕ ИОНОВ Ni²⁺

Диметилглиоксим (реактив Чугаева) образует с никелем в аммиачной в среде характерный красный осадок внутрикомплексной соли. Для выполнения реакции на каплю раствора соли никеля действуют каплей раствора диметилглиоксима и каплей разбавленного раствора аммиака. Следует избегать избытка аммиака, так как это способствует образованию аммиачного комплекса никеля. Полное осаждение Ni²⁺ диметилглиоксимом происходит лишь в пределах рН = от 5 до 10.

ОБНАРУЖЕНИЕ ИОНОВ Al³⁺

1. Ализарин(1,2-диоксиантрахиноном) C₁₄H₆O₂(OH)₂. дает с гидроокисью алюминия малорастворимое соединение ярко-красного цвета, называемого «алюминиевым лаком».

Выполнение реакции: На полоску фильтровальной бумаги наносят каплю раствора К₄[Fe(CN)₆]. В центр влажного пятна помещают каплю исследуемого раствора. Для этого прикасаются к бумаге кончиком капилляра, в котором капиллярными силами удерживается намного исследуемого раствора, и держат капилляр так несколько секунд. Если в растворе кроме Al³⁺ присутствует мешающий реакции катион (например, Fe³⁺), то в центре пятна появляется осадок малорастворимых гексацианоферратов (II). Чтобы вымыть из него адсорбированные Al³⁺-ионы, полезно нанести на осадок каплю воды. Обрабатывают пятно газообразным аммиаком, для чего помещают бумагу над отверстием склянки с концентрированным раствором аммиака. Пятно по периферии обводят капилляром с раствором ализарина и снова обрабатывают газообразным аммиаком. При этом не должно оставаться желтого окрашивания, свойственного ализарину в кислой среде. В присутствии Al³⁺ появляется розовое кольцо на фиолетовом фоне. Этот фон представляет собой окраску ализарина, принимаемую им в щелочной среде. Поскольку фон несколько затрудняет наблюдение розовой окраски, вызываемой Al³⁺ , бумагу осторожно высушивают, держа высоко над пламенем горелки. При этом аммиак улетучивается, и фиолетовая окраска ализарина переходит в желтую, не мешающую наблюдению окраски алюминиевого лака.

2. Алюминон – аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты С₂₂Н₁₁О₉(NH₄)₃, образует с Al(OH)₃ соединение красного цвета.

Выполнение реакции: К 2 каплям раствора соли алюминия, содержащего немного уксусной кислоты, прибавляют 1-2 капли раствора алюминона и нагревают на водяной бане. Затем прибавляют раствор NH₄OH (до появления запаха) и 2-3 капли раствора (NH₄)₂CO₃. Красные хлопья алюминиевого лака доказывают присутствие Al³⁺. Реакция очень чувствительная.

ОБНАРУЖЕНИЕ ИОНОВ Сr³⁺

1.Действие 3% раствором H₂O₂ в щелочной среде.

В щелочной среде хром (III) находится в виде хромитов, например КСrО₂, поэтому реакцию можно представить уравнением:

2СrO₂^- + 3H₂O₂ + 2OH^- = 2CrO₄^2- + 4H₂O.

Выполнение реакции: К 2-3 каплям раствора соли Cr(III) прибавляют 4-5 капель 2 н. раствора NaOH, 2-3 капли 3%-ого раствора перекиси водорода и нагревают несколько минут до тех пор, пока зеленая окраска раствора не перейдет в желтую.

2.Бензидин С₁₂Н₈(NH₂)₂ окисляется ионами хрома (III) в присутствии уксусной кислоты с образованием продукта, окрашенного в синий цвет. Это реакция обнаружения Сr³⁺ выполняется капельным методом после окисления Сr³⁺ до СrO₄^2- действием Н₂О₂ (или Na₂O₂).

Выполнение реакции: Каплю полученного при реакции с H₂O₂ раствора наносят на полоску фильтровальной бумаги и действуют на нее каплей раствора ацетата бензидина. Пятно синеет. Реакция позволяет обнаружить 0,25 мкг хрома предельное разбавление 1:200000.