Fe2+, Fe3+, Mg2+, Mn2+, Bi3+, Sb3+, SbV.
:
Fe2+ − [Ar] 3d6; Fe3+ − [Ar] 3d5; Mg2+ − [Ne]; Mn2+ − [Ar] 3d5; Bi3+ − [Xe]
4f145d106p2; Sb3+ − [Kr] 4d105p2.
ֳ , Bi Mg, .
ó , Sb(OH)3, .
䳿 NaOH :
(Fe(OH)2)=7,21016; (Fe(OH)3)=3,21040;
(Mg(OH)2)=6,01010; (Bi(OH)3)=4,31031;
(Mn(OH)2)=1,91013.
( Sb(OH)3) . , , .
:
SbCl3 + H2O SbOCl↓ + 2HCl;
SbCl5 + 2H2O SbO2Cl↓ + 4HCl.
, .
BiCl3 + 2H2O Bi(OH)2Cl↓ + 2HCl;
Bi(OH)2Cl BiOCl↓ + H2.
, , BiONO3. , . , , , Sb3+, Sb5+, Bi3+. , , .
Fe3+. .
() Sb(OH)3, HSbO2, , :
HSbO2 + 3+ → Sb3+ + 2H2O;
HSbO2 + O− → SbO2− + H2O.
ϳ 䳺 H3SbO4, nSb2O5mH2O. .
: Mn2+ Fe2+ MnCO3 FeCO3; Mg2+, Fe3+, Bi3+ Mg2(OH)2CO3, Fe(OH)CO3, Bi(OH)CO3; Sb3+ SbV Sb(OH)3 i nSb2O5mH2O. , Fe(OH)CO3, . Fe(OH)CO3 . () FeCO3 Fe(OH)CO3, .
|
|
, , , :
Mg2(OH)2CO3 + 4NH4Cl → 2MgCl2 + 2NH3H2 + (NH4)2CO3.
:
(NH4)2CO3 + H2O 2NH3H2O + CO2.
:
Mg2(OH)2CO3 + 4NH4Cl + H2O → 2MgCl2 + 4NH3H2O + CO2.
Mg2(OH)2CO3 Mg2+ .
ó- : Fe2+, Fe3+, Mn2+, Bi3+ Fe3(PO4)2, FePO4, Mn3(PO4)2 BiPO4; Mg2+ MgHPO4; .
, Mg2+ 䳿 - - :
Mg2+ + NH4OH + HPO42 → NH4MgPO4↓ + H2O.
, , Mg2+ .
䳿 - Sb3+, Sb5+, Bi3+ : Bi2S3 ; Sb2S3 Sb2S5 - . . H2S .
, , , , Bi3+. Bi3+ H2S Sb3+ Sb5+, Bi3+ . Sb3+ Sb5+ , Sb2S3 Sb2S5 .
- , - :
4.6.1. Fe2+
1. 䳿 , Fe2+, NaOH, KOH () :
Fe2+ + 2OH− → Fe(OH)2↓.
Fe2+ . ºFe2+/Fe3+ = 0,77, Fe2+ Fe3+. ó Fe2+ . Fe3+, - . Fe(OH)2 - , .
2. 䳿 Fe2+ () :
2NH3H2O + Fe2+ → Fe(OH)2↓ + 2NH4+.
=12-13. Fe2+ .
|
|
3. () 䳺 Fe2+ () () :
2[Fe(N)6]3 + 3Fe2+ → Fe3[Fe(N)6]2↓
. =3. 䳿 NaOH .
Fe3+ .
4. 䳿 Fe2+ ( ) - , ͳ:
≈9. Mn2+, Ni2+, , 2+ .
5. Fe2+ α,α'-:
Fe2+ (( Cl)=0,1/3) α,α'- . Fe2+ .
Fe3+ .
6. Fe2+ Fe3+.
, Fe2+, 2-3 (( 2SO4)=2,0/3) 2-3 (w=30%), . :
3Fe2+ + 4+ + NO3− → 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O.
-.
7. Fe2+- 1,10-.
Fe2+- 1,10- 29 - :
Fe2+- 3-4 1,10- (w=0,3%). ǒ - . . Fe3+- Fe2+- . ֳ 0,05 /3 Fe2+.
4.6.2. Fe3+
ó Fe3+ - , -.
1. Fe3+ () Fe(OH)3 - .
(Fe(OH)3)=3,21040.
() , .
Fe(OH)3 :
Fe(OH)3 + 3Cl → FeCl3 + 3H2O;
Fe(OH)3 + 3+ → Fe3+ + 3H2O.
2. Fe3+ () K4[Fe(CN)6]. 䳿 Fe3+ - () () Fe4[Fe(CN)6]3. .
Fe3+- , , 1-2 2 K4[Fe(CN)6]. . . Fe2+ Fe3+ . . K4[Fe(CN)6] .
3. Fe3+ - SCN−:
|
|
Fe3+ + 3SCN− → [Fe(SCN)3] [FeSCN]2+; [Fe(SCN)2]+; [Fe(SCN)6]3.
() - . <3 NH4SCN KSCN. Fe2+ .
4. Fe3+ , :
.
Fe3+ . F−, 43, , , , , .
, 2,5/3 Fe3+.
4.6.3. Mn2+
ó Mn2+ - , .
1. 䳿 Mn2+ Mn(OH)2 . (Mn(OH)2)=41014. , :
Mn(OH)2 + 2H+ → Mn2+ + 2H2O.
ճ : 7+, 6+, 4+, 3+, 2+.
Mn2+ , .
г :
MnO4 MnO42 ; MnO2 .
Mn(OH)2 -, 2+ 4+ MnO(OH)2↓ H2MnO3.
Mn2+ + 2OH− → Mn(OH)2 =9-10.
2. , Mn2+, Mn(OH)2. . Mn(OH)2 MnO(OH)2 , .
=9-10.
Mn2+ + 2NH3H2O → Mn(OH)2 + 2NH4+.
NH3H2O NH4++− −- , − Mn2+ (Mn(OH)2). , Mn2+ NH4+, Mn2+ H2MnO3.
3. Mn2+, , Mn2+ MnO4−.
PbO2, (NH4)2S2O8 - +1,52,
ºMnO4/Mn2+ = +1,52.
ºPbO2/Pb2+ = +1,68; ºS2O82−/2SO42 = +2,01.
Mn2+ PbO2 PbO2, , . , Mn2+ . Mn2+ MnO4−:
Mn2+ + 3PbO2 + 4H+ → MnO4− + 3Pb2+ + 2H2O.
<2. MnCl2, Cl− :
|
|
2Cl− + PbO2 + 4H+ → Cl2 + Pb2+ + 2H2O.
-, , Mn2+ MnO4−, . .
Mn2+ MnO4− AgNO3:
2Mn2+ + 5S2O82 + 8H2O → 2MnO4− + 10SO42 + 16H+.
, 10 (( HNO3)=2,0/3), 2 AgNO3 . , Mn2+ . , , , . , , MnO(OH)2, Mn2+ . Mn2+ MnO4− HMnO4.
<2. Mn2+ . ³ Cl−, Br−, I− .
4. Mn2+ MnO2 .
. , − (Bi(OH)3, Mg(OH)2, Sb(OH)3) − (Fe(OH)3). H2O2, KClO3, , Mn(OH)2 Mn(OH)2 MnO2. Mn2+ Fe2+ Fe3+. Mn2+ Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, Hg22+, Ag+, .
5. () [Fe(CN)6]4 Mn2+ () :
2Mn2+ + [Fe(CN)6]4 → Mn2[Fe(CN)6]↓.
䳺 Mn(OH)2:
Mn2[Fe(CN)6]↓ + 4− → 2Mn(OH)2 + [Fe(CN)6]4.
Mn(OH)2 H2MnO3.
6. Mn2+ .
, 1-2 AgNO3 . . ³ Ag+ Mn2+ H2MnO3:
Mn2+ + 2Ag+ + 4NH4OH → 2Ag↓ + H2MnO3↓ + 4NH4+ + H2O
Mn(OH)2 AgNO3:
Mn(OH)2↓ + 2AgNO3 +2NH4OH → H2MnO3 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 + H2O.
7. 䳿 Mn2+ [Fe(CN)6]3 :
3Mn2+ + 2[Fe(CN)6]3 → Mn3[Fe(CN)6]2↓.
8. - Mn2+ :
Mn2+ + CO32− → MnCO3.
4.6.4. Bi3+
1. Bi3+ :
BiCl3 + 2H2O Bi(OH)2Cl↓ + 2HCl.
Bi(OH)2Cl , , :
Bi(OH)2Cl → BiOCl↓ + 2.
. BiOCl , BiONO3.
³3+ 糿 :
BiOCl + 3HNO3 → Bi(NO3)3 + HCl + H2O;
BiOCl + 2H+ → Bi3+ + Cl− + H2O;
, ( SbOCl). , SbOCl , BiOCl .
2. 䳿 , Bi3+, NaOH KOH :
Bi3+ + 3OH− → Bi(OH)3↓,
, , Bi(OH)3 . Bi(OH)3 BiOOH.
|
|
3. Sn2+ Bi3+, , , Bi3+ SnO22:
Sn2+ + 2OH− → Sn(OH)2↓;
Sn(OH)2 + 2OH− → SnO22 + 2H2O;
Bi3+ + 3OH− → Bi(OH)3↓;
2Bi(OH)3 + 3SnO22 → 3SnO32 + 2Bi↓ + 3H2O.
.
SnCl2 Sn . . , , (Ag2O, Hg2O, Fe(OH)3).
4. Bi3+ .
, Bi3+, KI RbCl sCl. () Rb2[BiI5]2,52 () Cs2[BiI5]2,52, .
. (III)
Sb3+. Sn2+ Pb2+ Bi3+ .
5. Bi3+ , , . , . Bi3+ :
3Fe + 2Bi3+ → 2Bi↓ + 3Fe2+.
ֳ Sb3+ Hg2+.
6. 䳿 , Bi3+, ʲ BiI3:
Bi3+ + 3I− → BiI3↓.
Bi3+ ʲ.
ʲ - [BiI4]:
Bi3+ + 3ʲ → BiI3↓ + 3+;
BiI3↓+ KI → [BiI4].
Bi3+ Sb5+ Fe3+, - 2, - . , Fe3+ Fe2+ , Sb5+ . Bi3+ Ag+, Pb2+, Cu2+, Hg2+.
7. Bi3+ , BiI3[C19H22ON2]HI, ʲ .
Bi3+ , , . Bi3+ . 100 1 , 5-10 . ϳ 2 ʲ.
Bi3+ . Hg22+, , . Ag+, Hg2+, Pb2+, Sb3+ . Co2+, Ni2+, Cr3+ .
7. Bi3+ - , , . Bi3+ - [Bi(SCN)4]
, , | . ֳ |
Bi3+ p SCN Fe3+, SCN− , - ; Cu2+, SCN− , . Hg2+ . Sb3+, Sb5+, , Bi3+, Cu2+, Co2+, Ni2+, Cr3+ .
8. 䳿 Bi3+ H2S Na2S2O3 Bi2S3:
2 Bi3+ + 3H2S → Bi2S3↓ + 6+;
4.6.5. Mg2+
1. , Mg2+, NaOH, KOH , :
Mg2+ + 2OH− → Mg(OH)2↓;
Mg(OH)2 + 2H+ → Mg2+ + 2H2O.
Mg2+ + 2NH4OH → Mg(OH)2↓ + 2NH4+;
Mg(OH)2 + 2NH4+ → Mg2+ + 2NH4OH.
2. Na2HPO4 Mg2+ - :
Mg2+ + HPO42 + NH4OH → MgNH4PO4 + H2O.
, Mg(OH)2.
3-4 , 4-6 (( HCl)=2,0/3) Na2HPO4. ϳ (=2,0/3), . :
HCl + NH4OH → NH4Cl + H2O.
Mg(OH)2. MgNH4PO4.
=8. NH4+ MgNH4PO4. , Na+, K+, .
3. Mg2+ .
, Mg2+, , (w=25%), Na2HPO4 MgNH4PO4 .
. -
4. n-
n--α-
- . Mg(OH)2, Mg(OH)2.
1-2 , Mg2+, 1-2 . ǒ . <10, .
Mg(OH)2 .
.
5. Mg2+ , - :
. .
Mg2+- , NH4Cl Mg(OH)2 . - Mg(C9H6NO)2.
6. 䳿 Mg2+ Na2CO3 2CO3 :
2Mg2+ +2CO32 + 2→ Mg2(OH)2CO3↓ + CO2↑.
, , NH4+ :
2MgCl2 + 2(NH4)2CO3 + H2O (MgOH)2CO3↓ + 4NH4Cl + CO2↑.
, (NH4)2CO3.
4.6.6. Sb3+
1. , Sb3+ , Bi3+:
SbCl3 + H2O SbOCl↓ + 2HCl,
.
SbCl3 . . 3-4. . . .
Sb3+ Bi3+, BiOCl BiONO3. , Bi3+ , Sb3+ . , Sb3+ Bi3+, ᒺ HNO3, 2-3- ᒺ . SbOCl. SbOCl .
2. Sb3+ - Sb2OS2 :
2Sb3+ + 2S2O32 + 32 → Sb2OS2↓ + 2SO42 + 6H+.
Bi3+ Bi2S3, Sb2OS2.
2-3 SbCl3, 5-6 , Na2S2O3 . Sb2OS2. , :
Na2S2O3 +2SO4 → Na2SO4 + SO2↑+ S↓ + H2O.
Cu2+, Hg2+ ., .
3. , Sb3+ Sb3+ , , .
: 3Zn + 2SbCl3 → 2Sb↓ + 3ZnCl2.
(, , .) . .
=1-2.
.
4. 䳿 Sb3+ () :
Sb3+ + 3− → 2Sb()3↓.
Sb()3 :
Sb()3 + 3+ → Sb3+ + 32.
; :
3Sb3↓ → Sb2↓ + 2.
Sb2↓ + NaOH → NaSbO2 + H2O.
5. Sb3+ , :
Sb3+ + 3NH3H2 → 3Sb3↓+ 3NH4+;
3Sb3↓ → Sb2↓ + 2.
6. 䳿 2S Sb3+ () :
2SbCl3 + 32S → Sb2S3↓ + 6HCl.
Sb2S3 (1:1):
Sb2S3 + 12HCl → 2H3[SbCl6] + 3H2S↑.
ij Sb2S3 :
3Sb2S3 + 10HNO3 → 6HSbO3↓ + 9S↓ + 10NO↑ + 2H2O.
() , 䳺 Na2S :
Sb2S3 + 3Na2S → 2Na3SbS3;
Sb2S3 + 6NaOH → Na3SbS3 + Na3Sb3 + 3H2O.
As2S3, As2S5, () 䳺 (NH4)2CO3 NH4OH, 䳿 . ҳ Sb3+ , Sb2S3 H2S.
7. 䳿 Sb3+ Sb3+ , SbH3 :
Zn + 2Sb3+ + 3H+ → Zn2+ + Sb↓ + SbH3.
SbH3 3. SbH3 , Ag+, .
4.6.7. 5+
5+ [SbCl6] 䳿 HSbO3 HCl:
HSbO3 + 6HCl → [SbCl6] + 32.
1. NaOH, KOH NH3H2O [SbCl6] HSbO3:
[SbCl6]− + 5− → HSbO3↓ + 6l− + 22.
2. SbV :
[SbCl6]− + 22 → SbO2l↓ + 5Cl + 4+.
, H3SbO4 SbO(H)3:
SbO2Cl + 22 → H3SbO4↓ + Cl.
H3SbO4 䳿 :
SbO(H)3 + 5HCl → SbCl5 + 4H2O;
H3SbO4 + 3NaOH → Na3SbO4 + 3H2O.
, :
23SbO4 + H2O → 2KOH + K4Sb2O7;
K4Sb2O7 + 2H2O → 2KOH + K22Sb2O7.
3. 䳿 Sb5+ .
4. 䳿 Me3SbO4 - Sb2S5. (V) 䳿 Na2S :
Sb2S5 + 3Na2S → 2Na3SbS4,
䳿 :
Sb2S5 + 6Na → Na3SbS4 + Na3Sb3S + 32.
ҳ SbV Sb2S5. (V) . Sb5+, S2. , -:
Sb2S5 + 12HCl → 2H3[SbCl6] + 3H2S + 2S↓.
5. Zn, Al, Sn Sb5+ , :
2SbCl5 + 5Zn → 2Sb↓ + 5ZnCl2.
6. Sb3+, Sb5+ SbH3:
Sb5+ + Zn + 3H+ → + Zn2+.
7. Sb3+, Sb5+ - , Sb5+ Sb3+:
Sb5+ + 2− → Sb3+ + 2.
, . , .
8. .
. , , 쒿 , - . , .
9. Sb5+ - . .
2- ᒺ , KNO3 NaNO3 (()=1,0/3) Sb3+ Sb5+. 1-2 CO(NH2)2 NO2−. . Sb5+ . SbV .