Арсин очень ядовит! Реакции проводят только под тягой!

Проведение реакции: в хорошо вымытую пробирку помещают один кусочек гранулированного цинка, приливают 10%-ный раствор НСI и 3-4 капли раствора Na₃AsO₃ или (Na₂HAsO₄). В верхнюю часть пробирки помещают ватный тампон, пропитанный раствором Рb(СН₃СОО)₂ (для поглощения возможной примеси сероводорода). Отверстие накрывают кусочком фильтровальной бумаги, смоченной раствором нитрата серебра. Под действием паров AsH₃ через 3-4 минуты бумага окрашивается в тёмно-коричневый цвет вследствие выделения элементарного серебра.

Повторяют опыт, используя фильтровальную бумагу, смоченную спиртовым раствором HgCl₂. Наблюдают вначале образование жёлто-оранжевого осадка:

AsH₃ + 5HgCl₂ As(HgCl)₃Hg₂Cl₂ + 3Н⁺,

а затем буро-коричневого, вследствие разложения:

2As(HgCl)₃Hg₂Cl₂ 2As + 5Hg₂Cl₂

1.6. Анализ смеси катионов четвертой аналитической группы.

(Zn²⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁵⁺).

1.Предварительные наблюдения и испытания.

рН<<7- все ионы IV группы находятся в растворе в виде катионов.

Открытие катионов алюминия: в центр листа фильтровальной бумаги наносят 1-2 капли раствора K₄[Fe(CN)_б], затем в эту же каплю вносят 2 капли исследуемого раствора и каплю дистиллированной воды. Лист выдерживают в парах аммиака. На влажное пятно наносят 1-2 капли ализарина и снова выдерживают бумагу над парами аммиака. Образуется розовый комплекс алюминия с ализарином. Пятно смачивают несколькими каплями CH₃COOH и затем бумагу подсушивают - периферия пятна окрашивается в розово- красный цвет.

Открытие катиона Сr³⁺: в пробирку с 3-4 каплями исследуемого раствора прибавляют 3-5 капель раствора NaOH и 2-3 капли 3%-ного раствора Н₂О₂. Полученную смесь нагревают и наблюдают образование CrO₄^2- жёлтого цвета. Затем к охлаждённому раствору прибавляют по каплям раствор H₂SO₄ (1 моль/дм³) до перехода жёлтого окрашивания в оранжевое, прибавляют ещё 5 капель раствора Н₂О₂, 0,5 см³ изоамилового спирта, смесь встряхивают и медленно прибавляют 5 капель серной кислоты. Интенсивный синий цвет органического слоя указывает на образование надхромовой кислоты Н₂СrO₆.

Открытие олова (II):

а). К 3-5 каплям анализируемого раствора медленно прибавляют раствор 2моль/дм³ гидроксида натрия до сильно щёлочной реакции, а затем 1-2 капли раствора нитрата висмута (III) Bi(NO₃)₃. В присутствии олова (II) появляется чёрный осадок металлического висмута.

б). К нескольким каплям анализируемого раствора прибавляют 2-3 капли раствора хлорида ртути (II) HgCl₂.B присутствии олова (II) вначале происходит восстановление ртути (II) до ртути (I) и выделяется белый осадок каломели Hg₂Cl₂, постепенно чернеющий в результате образования тонкодисперсной металлической ртути, вследствие последующего восстановления ртути(I) оловом (II).

Открытие катионов цинка Zn²⁺:

а). Если Sn²⁺ присутствует, то к 5-7 каплям исследуемого раствора прибавляют 10-12 капель 3%-ного раствора Н₂О₂ (для окисления Sn(II) до Sn(IV)) и 10-12 капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Полученный раствор кипятят в течение 1-2 минут, охлаждают и прибавляют 2-3 капли сульфида аммония или натрия. В присутствии катионов Zn²⁺ образуется белый осадок сульфида цинка ZnS.

б). Если Sn²⁺ в растворе отсутствует, то к 5-7 каплям исследуемого раствора прибавляют по каплям раствор NaOH с C(NaOH) = 2моль/дм³ до сильно щелочной среды. К полученной смеси прибавляют раствор СН₃СООН с C (СН₃СООН) = 2моль/дм³до кислой реакции (по лакмусу), затем прибавляют несколько капель раствора (NH₄)₂S или Na₂S). В присутствии катионов цинка выпадает белый осадок сульфида цинка.

Открытие мышьяка:

а) к нескольким каплям анализируемого раствора прибавляют раствор НСl до сильнкислой среды, затем прибавляют 2-3 капли сероводородной воды или раствора сульфида аммония. В присутствии мышьяка (III) или мышьяка (V) выпадает жёлтый осадок соответствующего сульфида (As₂S₃ или As₂S₅.)

б)к 3-5 каплям исследуемого раствора прибавляют по каплям раствор нитрата серебра (AgNO₃) до выпадения осадка Ag₃AsO₃ - жёлтого или Ag₃AsO₄ - шоколадного цвета.

Таблица 1.Действие реактивов на катионы IV группы

Реагент катионы	Zn2+	Al3+	Cr3+	Sn2+	Sn4+	As(III)	As(V)
NaOH	Zn(OH)2 Белый осадок	Al(OH)3 Белый осадок	Cr(OH)3 Серо-зеленый осадок	Sn(OH)2 Белый осадок	H2[Sn(OH)6 ] Белый осадок	AsO33- в растворе	AsO43- в растворе
NaOH+H2O2	[Zn(OH)4]2-	[Al(OH)4]- [Al(OH)6]3-	CrO42- желтый раствор	[Sn(OH)6]2-	H2[Sn(OH)6] белый	AsO33- в растворе	AsO43- в растворе
Na2CO3	Zn(OH)2 Белый осадок	Al(OH)3 Белый осадок	Cr(OH)3 Серо-зеленый осадок	Sn(OH)2 Белый осадок	H2[Sn(OH)6 ] Белый осадок	AsO33- в растворе	AsO43- в растворе
Na2HPO4	Zn3(PO4)2 Белый осадок	AlPO4 Белый осадок	CrPO4 Зеленый осадок	SnHPO4 Sn3(PO4)2	H2[Sn(OH)6 ] Белый осадок	AsO33- в растворе	AsO43- в растворе
(NH4)2S, Na2S	ZnS Белый осадок	Al(OH)3 Белый осадок	Cr(OH)3 Серо-фиол. осадок	SnS Коричневый осадок	SnS2 Желт. осадок	As2S3 Желт. осадок	As3S5 Желт. ос.
H2S + HCl	ZnS,бел. осадок	-	-	SnS, кор. осадок	SnS2,желт. ос.	As2S3,ж. ос.	As3S5,ж. ос.
K4[Fe(CN)6]	K2Zn3[Fe(CN)6]2 Белый осадок	-	-	-	-	-	-
Дитизон + CHCl3	[ZnDz2] красный экстракт	-	-	-	-	-	-
Co(NO3)2	CoZnO2 Зеленый пепел	Co(AlO2)2 Синий пепел	-	-	-	-	-
Ализарин	-	[Al(OH)2Alys] ярко-красный	-	-	-	-	-
BiCl3, HgCl2	-	-	-	SnIV + Bi SnIV + Hg	-	-	-
Mg, Fe	-	-	-	-	Sn2+ + Fe2+	-	-
AgNO3	-	-	-	-	-	Ag3AsO3 Желт/ осадок	Ag3AsO4 Шок. ос.
Zn + HCl	-	-	-	-	-	AsH3	AsH3
NH3.H2O	[Zn(NH4)4](OH)2 Белый осадок	Al(OH)3 Белый осадок	[Cr(NH3)6](OH)3 Серо-зеленый осадок	Sn(OH)2 Белый осадок	-	AsO33- в растворе	AsO43- в растворе
Окрашивание пламени	Не окрашивает	Не окрашивает	Не окрашивает	синий	синий	бледно-голубой	бледно-голубой

Таблица 2. Аналитические реакции катионов IV группы

Катион	Реакция, реагент	Продукт реакции и его свойства
Zn2+	NaOH NH3 (фарм.) K4[Fe(CN)6] (фарм.)Na2S Со(NО3)2 +сжигание	Zn(OH)2(T); белый Na2ZnO2 Zn(ОН)2(т);белый [Zn(NH3)4](OH)2 K2Zn3[Fe(CN)6]2(т); белый ZnS(ж); белый; нр. СН3СООН, p. HCl CoZnO2(т); зелёный
А13+	(фарм.) NH3 Со(NO3)2+прокаливание Ализарин(Аlyz)	Аl(ОН)3(т); белый, р.к.щ. Со(АlО2)2(т); синий [Al(OH)2Alyz]; ярко-красный; жёлтая люминесценция
Sn2+	NaOH BiCl3 или HgCl2 H2S или (NH4)2S	Sn(OH)2(t); белый; р.к.щ. [SnCl6]2-, Bi(т) или Hg(т); черный SnS(т); тёмно-коричн., нp.(NH4)2S
Sn4+	NaOH BiCI3 Mg или Fe, H2S	H2[Sn(OH)6](т); белый; р.к.щ. Sn2+ + Bi3+ Sn4+ + Bi(т); чёрный SnS2(т); жёлтый; p.HCl конц.; (NH4)2S
As3+ As5+	(фарм.) Н2S + НСl (фарм.) AgNO3 (фapм.)MgSO4+NH3+NH4Cl (фарм.) Zn+HCl	As2S3; As2S5(т);жёлтыe; p.Na2S,NH3 Ag3AsO3(т)жёлтый; Ag3AsO4(т) шоколадный MgNH4AsO4(т)-белый, микр. AsH3+AgNO3 AsAg6(NO3)3(т) жёлтый Ag(т),бурый AsH3+HgCl2 As(HgCl)3 ∙Hg2Cl2(т); оранжевый
Cr3+	NaOH NH3 H2O2+NaOH H2O2+H2SO4	Сr(ОН)3(т);зелёный; р.к.щ. NH3 Сr(ОН)3+ NH3 [Cr(NH3)6](OH)3 Na2CrO4; жёлтый H2Cr2O7(оранж.) H2CrO6; синий