Реакция с тиосульфатом натрия

Na₂S₂O₃ при кипячении с солями Hg²⁺ в кислом растворе выделяет осадок, состоящий из черного сульфида ртути и свободной серы:

 

Hg²⁺ + 3 S₂O₃^2-+ 2 H⁺= HgS↓+ 3S + 2 SO₄^2-+ H₂O

Выполнение реакции. К нескольким каплям раствора нитрата ртути добавить равный объём раствора серной кислоты и несколько кристалликов Na₂S₂O₃. Прокипятить. Что наблюдается?

ХАРАКТЕРНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНА Co²⁺

Наиболее устойчивы соединения, в которых кобальт имеет степень окисления +2. Безводные соли Co (II) – синего или зелёного цвета, кристаллогидраты- розового. Поэтому, при разбавлении цвет раствора меняется.

1. Реакция с тиоцианатом аммония (калия).

NH₄SCN с катионами Сo²⁺ образует комплексную соль, синего цвета:

Сo²⁺+ 4 SCN^-= [Co(SCN)₄]^2-

При проведении реакции надо брать избыток сухого тиоцианата из-за малой устойчивости образующегося комплекса. При добавлении амилового спирта или его смеси с эфиром и встряхивании, комплекс экстрагируется в слой органического растворителя. Мешают ионы Fe³⁺. Последние маскируют фторид- или фосфат- ионами.

Выполнение реакции. К подкисленному раствору соли Сo²⁺ добавить до насыщения сухой NH₄SCN, примерно 0,5 мл амилового спирта и хорошо встряхнуть. Что наблюдается? Провести открытие Сo²⁺ в присутствии Fe³⁺ с маскировкой последнего.

1. Реакция с нитритом калия или натрия.

KNO₂, добавленный в избытке к раствору соли Сo²⁺ в присутствии уксусной кислоты (рН 4-5) образует жёлтый осадок гексанитрокобальтата (III) калия:

Сo²⁺+ 7 NO₂^-+ 3K⁺+ 2CH₃COOH= K₃[Co(NO₂)₆]↓ + NO ↑+ 2CH₃COO^- + H₂O

В разбавленных растворах Сo²⁺ осадок выпадает при нагревании и стоянии. Реакцию можно использовать для дробного открытия Сo²⁺.

Выполнение реакции. К нескольким каплям раствора соли кобальта добавить равный объём 2М раствора уксусной кислоты и твердый KNO₂. Подогреть. Что наблюдается?

ХАРАКТЕРНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНА Ni²⁺

Наиболее устойчивы соединения Ni (II). Водные растворы солей никеля имеют светло-зелёную окраску, обусловленную гидратированными ионами [Ni(OH₂)₆]²⁺ .

1. Реакция с диметилглиоксимом (реактивом Чугаева).

Диметилглиоксим (I) образует с ионами Ni²⁺ в интервале рН 5-10 малорастворимое в воде внутрикомплексное соединение красного цвета (II):

 

H

CH₃ O O CH₃

С = N N = C

Ni

С = N N = C

CH₃ O O CH₃

H

 

Малая растворимость диметилглиоксимата никеля в воде связана с тем, что комплекс не гидратирован в координационной сфере никеля.

Это наиболее характерная реакция на катион никеля, предел обнаружения никеля – 3,2мкг. Мешают Fe²⁺. Их можно предварительно окислить пероксидом водорода и замаскировать Fe³⁺ фторид- ионами.

Выполнение реакции. а) В пробирке смешать равные объёмы соли никеля и реагента. Добавить раствор аммиака по каплям до рН 8-9. Что наблюдается?

б) На полоску фильтровальной бумаги нанести каплю Na₂HPO₄, затем каплю исследуемой соли и снова каплю гидрофосфата. После этого обвести пятно по периферии капилляром с раствором диметилглиоксима и обработать порами аммиака. В присутствии Ni²⁺ образуется розовое пятно или кольцо. Роль Na₂HPO₄ заключается в образовании малорастворимых фосфатов мешающих ионов. Более растворимый фосфат никеля диффундирует на периферию, где и открывается.

ХАРАКТЕРНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНА Cd²⁺

Кадмий образует только один ряд соединений, в которых проявляет степень окисления +2. Ион кадмия бесцветен.

1. Реакция с сероводородом.

H₂S при рН > 1 образует с Cd²⁺ жёлтый осадок сульфида, нерастворимый в едких щелочах и сульфиде натрия. Растворение происходит в концентрированной соляной и азотной кислотах:

CdS↓ + 4HCI = H₂CdCI₄ + H₂S↑

3CdS↓ + 2NO₃^- + 8 H⁺= 3 Cd²⁺+ 2NO + 3S↓ + 4 H₂O

Выполнение реакции. Пропустить сероводород через раствор соли Cd²⁺ в пробирке. Наблюдать образование осадка. Испытать его растворимость в растворах кислот при комнатной температуре и при нагревании. Сделать вывод.