 |
Действие группового реактива. Частные реакции катионов пятой аналитической группы. мешающие ионы: катионы p- и d-элементов
|
|
|
|
Действие группового реактива
Групповым реактивом на катионы V группы являются растворы щелочей, которые осаждают гидроксиды катионов V группы:
FeCl2 + 2NaOH ® Fe(OH)2¯ + 2NaCl
FeCl3 + 3NaOH ® Fe(OH)3¯ + 3NaCl
MnCl2 + 2NaOH ® Mn(OH)2¯ + 2NaCl
MgCl2 + 2NaOH ® Mg(OH)2¯ + 2NaCl
BiCl3 + 3NaOH ® Bi(OH)3¯ + 3NaCl
SbCl3 + 3NaOH ® Sb(OH)3¯ + 3NaCl
H[SbCl6] + 6NaOH ® SbO(OH)3¯ + 6NaCl + 2H2O
Осадки гидроксида железа (II) Fe(OH)2, гидроксида марганца (II) Mn(OH)2 на воздухе быстро буреют вследствие окисления кислородом воздуха:
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ® 4Fe(OH)3¯
2Mn(OH)2 + O2 ® 2MnO(OH)2¯
Осадок гидроксида висмута (III) Bi(OH)3 при нагревании желтеет вследствие образования гидроксида оксовисмута (висмутила)
Bi(OH)3 → BiOOH¯ + H2O
Гидроксид сурьмы (V) Sb(OH)5 в растворе превращается в тригидроксид оксосурьмы (V) (антимонила) SbO(OH)3:
Sb(OH)5 ® SbO(OH)3¯ + 2H2O
Частные реакции катионов пятой аналитической группы
Реакции обнаружения катиона железа Fe2+
1. 
С гексацианоферратом (III) калия K3[Fe(CN)6] (фармакопейная реакция): Выпадает темно-синий осадок турнбуллиевой сини:
3FeSO4 +2K3[Fe(CN)6] ® Fe3[Fe(CN)6]2¯ + 3K2SO4
3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- ® Fe3[Fe(CN)6]2¯
Реакция проводится в кислой среде для подавления гидролиза солей железа. Осадок разлагается щелочами. Реакция является самой чувствительной на ионы Fe2+.
Fe3[Fe(CN)6]2¯ + 6КОН → 3Fe(OH)2¯ + 2K3[Fe(CN)6] Fe3[Fe(CN)6]2¯ + 6ОН- → 3Fe(OH)2¯ + 2[Fe(CN)6]3-
2. Сульфид аммония (NH4)2S или сульфид натрия образуют с солями железа
(II) черный осадок сульфида железа (II), растворимый в разведенных минеральных кислотах (фармакопейная реакция):
FeSО4 + (NH4)2S → FeS↓ + (NH4)2SО4
Fe2+ + S2- → FeS↓
мешающие ионы: катионы p- и d-элементов
3. Действие окислителей: Взаимодействие сульфата железа (II) с перманганатом калия заканчивается обесцвечиванием раствора перманганата вследствие образования бесцветных ионов марганца Mn2+:
|
|
|
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O
В щелочной среде окисление ионов железа (II) в растворе может быть осуществлено с помощью пероксида водорода:
2FeSO4 + H2O2 + 4KOH → 2K2SO4 + 2Fe(OH)3↓
2Fe2+ + 4OH- + H2O2 → 2Fe(OH)3↓
4. Реакция образования «Бурого кольца»:
6FeSO4 + 2NaNO3 + 4H2SO4 → 2NO↑ + 3Fe2(SO4)3 + Na2SO4 + 4H2O
FeSO4 +NO ® [Fe(NO)]SO4 (бурое кольцо) 
Реакции обнаружения катиона железа Fe3+
1. 
Роданид калия KSCN образует с раствором соли железа (III) в слабокислой среде ряд комплексных ионов кроваво-красного цвета различного состава, в зависимости от концентрации реагента. В упрощенном виде уравнение реакции записывается следующим образом:
FeCl3 + 3KSCN → Fe(SCN)3 + 3KCl Fe3+ + 3SCN- → Fe(SCN)3
2. Гексацианоферрат (II) калия K4[Fe(CN)6]
образует с растворами солей Fe3+
темно-синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III) (берлинскую лазурь) (фармакопейная реакция):
4FeCl3 +3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12KCl
4Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- → Fe4[Fe(CN)6]3↓
Осадок в щелочной среде разлагается: Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12КОН → 4Fe(OH)3↓ + 3K4[Fe(CN)6] Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12ОН- → 4Fe(OH)3↓ + 3[Fe(CN)6]4-
3. Сульфид аммония (NH4)2S образует с солями Fe3+ черный осадок сульфида железа (III) (фармакопейная реакция):
2FeCl3 + 3(NH4)2S → Fe2S3↓ + 6NH4Cl
2Fe3+ + 3S2- → Fe2S3↓
мешающие ионы: катионы p- и d-элементов При растворении сульфида железа (III) в разбавленных хлороводородной и серной кислотах ион железа Fe3+ восстанавливается до Fe2+ выделяющимся сероводородом и образуется сера:
Fe2S3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2S↑
2FeCl3 + H2S↑ → 2HCl + S↓ + 2 FeCl2
4. Йодид калия или натрия окисляется солями железа (III) в кислой среде до свободного йода:
2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2 KCl + I2
Выделяющийся йод дает с крахмалом темно-синюю окраску.
5. 
С сульфосалициловой кислотой катион Fe3+ реагирует с образованием окрашенных комплексов. В зависимости от рН среды и соотношения реагирующих компонентов состав и окраска образующихся комплексов могут быть различными.
|
|
|
Реакции обнаружения катиона марганца Mn2+
Пероксид водорода H2O2 в щелочной среде быстро окисляет соли марганца (II) до бурого осадка оксида - гидроксида марганца (IV) MnO(OH)2:
MnSO4 + H2O2 + 2NaOH → MnO(OH)2↓ + Na2SO4 + H2O
Mn2+ + 2OH- + H2O2 → MnO(OH)2↓ + H2O
Осадок MnO(OH)2 не растворяется в разбавленной серной кислоте в отличие от гидроксида марганца (II).
|
|
|
