Рационально открывать катионы VI группы из смеси дробным методом, используя характерные реакции. Прежде всего обратить внимание на цвет раствора, рН, наличие и цвет осадка. Сделать предварительные выводы. Рекомендации для дробного анализа смеси приведены ниже.
1) Открытие катионов Cu2+. Можно проводить капельной реакцией с KI или пробирочной с K4[Fe(CN)6].
2) Открытие катионов Hg2+. При отсутствии Cu2+ - капельной реакцией с KI. В присутствии Cu2+ - восстановление Hg2+ на медной пластинке.
3) Открытие катионов Ni2+. Реакцией с реактивом Чугаева.
4) Открытие катионов Co2+. Реакция с KNO2 в уксуснокислой среде. При отсутствии Cu2+ - реакция с NH4SCN.
5) Открытие катионов Cd2+. Отделение катионов Cd2+ от остальных катионов VI группы путём кипячения части раствора с несколькими кристалликами Na2S2O3 в кислой среде. Фильтрование и открытие катионов Cd2+ в растворе действием сероводородной воды.
СХЕМА ХОДА АНАЛИЗА СМЕСИ КАТИОНОВ IV – VI ГРУПП
1.Предварительные испытания.
Прежде всего обратить внимание на окраску раствора, наличие и цвет осадка. Если есть осадок, это могут быть гидроксиды, карбонаты металлов, малорастворимые оксихлориды сурьмы и висмута. Проверить отношение осадка к кислотам и щелочам. Отобрать по 1-2 капли раствора с осадком в 2 пробирки и добавить в одну 2-3 капли 6М HCl, в другую - избыток NaOH, если осадок растворяется полностью в кислоте, это были гидроксиды и карбонаты катионов. Если полного растворения не происходит, возможно присутствие продуктов гидролиза сурьмы, висмута, ртути.
Нагреть часть осадка до кипения с азотной кислотой, отфильтровать, если он полностью не растворился, промыть раствором азотной кислоты и проверить на присутствие катионов Sb3+ окуриванием сероводородом. Если осадок остаётся черным после обработки азотной кислотой, это могут быть восстановленные ртуть и висмут. Черный осадок отфильтровать, промыть, растворить в концентрированном растворе азотной кислоты, проверить в растворе наличие катионов ртути и висмута.
2. Дробное открытие катионов Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+.
3. Проба с KI (Hg2+, Cu2+, Bi3+, Fe3+).
4. Систематический ход анализа.
а) Отделение катионов IV группы.
К 1 мл исходного раствора добавить избыток 10% NaOH до щелочной реакции (рН 9-10), 1мл 3% раствора пероксида водорода и 1-2 минуты кипятить или нагревать на водяной бане. В фильтрате находятся катионы IV группы в виде гидроксокомплексов. Какой цвет имеет фильтрат? Почему? Записать происходящие уравнения реакций. Разрушить комплексы действием раствора соляной кислоты:
[Me(OH)n]m-n + n H+ = n H2O + Mem+
и открыть катионы Al3+, Sn4+ и Zn2+ характерными реакциями.
б) Оставшийся осадок, содержащий катионы V и VI групп, проверить на присутствие Mn (IV), внося шпателем небольшую часть осадка в нагретую окислительную смесь PbO2 + HNO3 или используя реакцию с (NH4)2S2O8.
в) Отделение катионов VI группы. К отдельной порции исходного раствора прилить раствор концентрированного аммиака. Раствор аммиакатов отделить фильтрованием, отметить цвет. Раствор упарить, нейтрализовать раствором соляной кислоты:
[Me(NH3)n]m+ + n H+= Mem+ + n NH4+
и открыть катионы VI группы, используя дробный ход анализа.
г) Осадок, оставшийся после отделения VI группы, промыть дистиллированной водой, затем несколько раз одной и той же порцией NH4NO3. Проверить в фильтрате наличие катионов Mg2+ реакцией с Na2HPO4, создавая нужные условия.
д) Далее осадок обработать раствором HNO3. В фильтрате открыть Bi3+. Оставшийся осадок проверить на наличие Sb3+. Сделать общий вывод. Представить описание решения экспериментальной задачи с уравнениями происходящих реакций.
