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. Окислительно-восстановительные системы.

2. Окислительно-восстановительные потенциалы редокс-пар.

3. Потенциал реакции (электродвижущая сила реакции).

4. Направление протекания окислительно-восстановительной реакции.

5. Влияние различных факторов на значение окислительно-восстановительных потенциалов и направление протекания окислительно-восстановительных реакций.

6. Использование окислительно-восстановительных реакций в качественном, количественном и фармацевтическом анализах.

7. Аналитические реакции катионов IV группы.

8. Общая характеристика комплексных соединений.

9. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константы устойчивости и константы нестойкости комплексных соединений.

10. Влияние различных факторов на процесс комплексообразования в растворах.

11. Применение комплексных соединений в химическом анализе.

12. Аналитические реакции катионов V группы.

13. Типы изолированных равновесий. Термодинамические характеристики равновесий.

14. Однотипные совмещенные равновесия. Выбор доминирующего из нескольких.

15. Разнотипные совмещенные равновесия.

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

17. Аналитические реакции катионов шестой группы