1.4. Анализ смеси катионов VI аналитической группы

I Дробный анализ.

В отдельных пробах исследуемого раствора открывают следующие катионы:

• по окраске раствора делают предварительные заключения о возможности присутствия следующих ионов: Co²⁺ - розовый, Ni²⁺ - зеленый, Cu²⁺ – голубой

• Hg²⁺ на медной пластинке или с KI,

• Cu²⁺ с концентрированным раствором NH₃, с железными опилками,

• Ni²⁺ с диметилглиоксимом,

• Co²⁺ с NH₄SCN в изоамиловом спирте.

II Систематический ход анализа

Основан на различном отношении ионов VI аналитической группы к действию разбаленного раствора аммиака.

К анализируемому раствору прибавляют 1,5–2х кратный объем раствора NH₃ с С(NH₃^.H₂O) = 2моль/дм³ и нагревают, при этом в растворе 1 в виде аммиакатов остаются [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Cd(NH₃)₄]²⁺, [Ni(NH₃)₆]²⁺, а в осадке 1:CoOHCl, HgNH₂Cl. Осадок 1 отделяют центрифугированием от раствора 1.

Обнаружение Co²⁺ и Hg²⁺. Осадок 1 обрабатывают раствором H₂SO₄ с C(H₂SO₄) = 2моль/дм³ и в фильтрате открывают ион Co²⁺ реакцией с NH₄SCN. Осадок соли ртути растворяют в растворе HNO₃ с C(HNO₃) = 2моль/дм³ и открывают реакцией с KI.

Отделение Cu²⁺ от Cd²⁺ и Ni²⁺. Раствор 1 подкисляют раствором H₂SO₄ с C(H₂SO₄) = 2моль/дм³ прибавляют несколько кристалликов Na₂S₂O₃ и нагревают на кипящей водяной бане около 3 минут до полного осаждения черного или черно-бурого осадка 3. В растворе 3 находятся катионы Cd²⁺ и Ni²⁺.

Открытие иона Cu²⁺ . Осадок 3 центрифугируют, промывают, растворяют в горячем растворе HNO₃ с C(HNO₃) = 2моль/дм³ и в растворе открывают Cu²⁺ реакцией с концентрированным раствором NH₃, либо с K₄[Fe(CN)₆].

Открытие иона Cd²⁺. Из раствора 3 в отдельной порции открывают ион Cd²⁺ реакцией с сероводородной водой. Если появляется черный осадок, следовательно, ионы меди отделили неполностью; для досаждения Cu²⁺ ко всему раствору добавляют Na₂S₂O₃ и нагревают. Лимонно-желтый осадок CdS свидетельствует о присутствии в исследуемом растворе иона Cd²⁺.

Открытие иона Ni²⁺. Раствор 3 после полного отделения Cu²⁺ и выпадения CdS нагревают на кипящей водяной бане для удаления H₂S. После удаления сероводорода из раствора открывают Ni²⁺ реакцией с диметилглиоксимом.

Задания на самоподготовку:

Вопросы для самоподготовки

1. Типы изолированных равновесий. Термодинамические характеристики равновесий.

2. Однотипные совмещенные равновесия. Выбор доминирующего из нескольких.

3. Разнотипные совмещенные равновесия.

4. Термодинамическая характеристика направления процесса при конкуренции равновесий разных типов.

5. Аналитические реакции катионов шестой группы.

Вопросы для самоконтроля

1. Напишите характерные реакции катионов VI аналитической группы.

2. Напишите фармакопейные реакции катионов VI аналитической группы.

3. Приведите 2 варианта разделения ионов Cu²⁺ и Cd²⁺.

4. Как рассчитать константу совмещенного равновесия?

5. Какие термодинамические константы используют для расчета константы совмещенного равновесия?

6. Как рассчитать полноту протекания реакции?

7. Дайте схему систематического анализа смеси катионов VI аналитической группы.

8. Какие катионы VI группы можно открыть дробным методом?

Источники информации: