Реакции ионов калия

1. Винная кислота Н₂С₄Н₄О₆ или гидротартрат натрия NaHC₄H₄O₆ дают с растворами солей калия белый кристаллический осадок гидротартрата калия КНС₄Н₄О₆:

KCl + NaHC₄H₄O₆ = KHC₄H₄O₆ + NaCl

Осадок выпадает из концентрированных растворов на холоде. Реакцию проводят при рН = 4-7, так как в кислой и щелочной средах происходит растворение осадка:

КНС₄Н₄О₆↓+ Н⁺ = Н₂С₄Н₄О₆ + К⁺,

КНС₄Н₄О₆↓+ ОН^- = С₄Н₄О₆^2- + Н₂О + K⁺

Для создания рН = 4-7, вводят раствор СН₃СООН. Реакции мешают ионы NH₄⁺, они образуют аналогичный осадок NH₄НС₄Н₄О₆. Пределы обнаружения ионов калия этой реакцией невысок.

Выполнение реакции. К 4-5 каплям раствора соли калия (KCl или KNO₃) приливают 1-2 капли раствора СН₃СООNa и 4-5 капель раствора винной кислоты. Охлаждают под струей воды и потирают внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой, что ускоряет выпадение осадка. Внешний эффект – выделение белого кристаллического осадка, чаще всего в виде небольшого помутнения раствора.

2. Гексанитрокобальтат (III) натрия Na₃[Co(NO₂)₆] дает с растворами солей калия желтый осадок двойной соли гексанитрокобальтата (III) калия – натрия:

2KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] = K₂Na[Co(NO₂)₆] + 2NaCl

Реакцию проводят при рН = 4-7. Кислая и щелочная среды недопустимы, так как идет разложение комплексного иона:

[Со(NO₂)₆]^3- + 6H⁺ = Co⁺³ + 6HNO₂,

[Со(NO₂)₆]^3- + 3OH^- = Co(OH)₃↓ + 6HNO₂

^{темно-бурый осадок}

Реактив должен быть свежеприготовленным, так как при стоянии он разлагается с образованием иона Co²⁺,при этом окраска раствора становится розовой. Эта реакция позволяет открывать сравнительно малые количества калия. Мешают ионы NH₄⁺, образующие аналогичный желтый осадок.

Выполнение реакции. К 4-5 каплям раствора соли калия прибавляют 4-5 капель раствора Na₃[Co(NO₂)₆] и потирают стеклянной палочкой. Внешний эффект – выпадение желтого кристаллического осадка K₂Na[Co(NO₂)₆] или помутнение раствора.

3.Гексанитрокупрат (II) натрия – свинца Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] образует с солями калия черные или коричневые кристаллы кубической формы:

2KCl + Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] = K₂ Pb[Cu(NO₂)₆]↓ + 2NaCl,

2K⁺ + Pb²⁺ + Cu(NO₂)₆^4- = K₂ Pb[Cu(NO₂)₆]↓.

Реакцию проводят в слабокислой или нейтральной среде (pH = 6-7).

Выполнение реакции. В пробирку налить 2-3 капли раствора соли калия, прибавить равный объем реактива, дать постоять и рассмотреть образовавшийся осадок.

Реакцию можно выполнять микрокристаллоскопическим методом. На чистое, сухое предметное стекло нанести каплю раствора соли калия, выпарить досуха, охладить и добавить каплю реактива. Через минуту рассмотреть образовавшиеся черные или темно-коричневые кристаллы кубической формы под микроскопом.

Реакции ионов натрия

1. Дигидростильбат (дигидроантимонат) натрия KH₂SBO₄ (кислая калиевая соль ортосурмяной кислоты H₃SbO₄) образует с катионом Na⁺ белый кристаллический осадок дигидростильбата (дигидроантимоната) натрия NaH₂SbO₄:

NaCl + KH₂SBO₄ = KCl + NaH₂SbO₄↓

Выполнение реакции: В пробирку налить 4-5 капель раствора соли натрия, прибавить равный объем реактива, перемешать стеклянной палочкой и, если осадок не выпадает, потереть ею о стенки пробирки и охладить. Убедиться в том, что осадок кристаллический (важный признак NaH₂SbO₄). Для этого раствор оставляют на некоторое время, чтобы осадок успел сформироваться. По выпадению аморфного осадка нельзя делать заключения о присутствии Na⁺ в растворе.

Реакция проводится в строго нейтральной среде (рН = 7), при достаточно большой концентрации ионов Na⁺ в растворе, на холоду, так как растворимость NaH₂SbO₄↓ сильно возрастает с повышением температуры, в отсутствие катионов NH₄⁺.

Нужно, однако, помнить, что в присутствии Mg²⁺ эта реакция неприменима, так как Mg²⁺ образует похожий на NaH₂SbO₄ осадок Mg(H₂SbO₄)₂.

2.Уранилацетат (СН₃СОО)₂UО₂ образует с ионами желтый кристаллический осадок двойной соли уранилацетата натрия с характерной формой кристаллов в виде тетраэдров.

(CH₃COO)₂UO₂ + CH₃COOH + NaCl = (CH₃COO)₂UO₂*CH₃COONa + HCl

^{светло желтый}

Реакция проводится в уксуснокислой среде. Она имеет низкий предел обнаружения и специфична на Na⁺: ей не мешают 20-кратные избытки ионов I, II, III аналитических групп.

При наличии большого количества ионов Mg²⁺ появляются кристаллы тройной соли состава CH₃COONa ∙ (CH₃COO)₂Mg ∙ 3(CH₃COO)₂UO₂ ∙ 9H₂O похожие кристаллы, образуемые натрием. В присутствии большого количества ионов К⁺ образуются игольчатые кристаллы CH₃COOK ∙ (CH₃COO)₂UO_2.

Выполнение реакции. См. методику выполнения микрокристаллоскопических реакций. Внешний эффект – обнаружение под микроскопом светло-желтых или бесцветных тетраэдров.