Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


јнал≥з кат≥он≥в шостоњ (амон≥акатноњ) анал≥тичноњ групи




 

ƒо шостоњ анал≥тичноњ групи в≥днос€ть кат≥они Cu2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, Hg2+.

≈лектронна будова кат≥он≥в ц≥Їњ анал≥тичноњ групи наступна: Cu2+ − [Ar]3d9; Co2+ − [Ar]3d7; Ni2+ − [Ar]3d8; Cd2+ − [Kr]4d10; Hg2+ − [Xe]4f145d10.

¬с≥ ц≥ х≥м≥чн≥ елементи схильн≥ до комплексоутворенн€, особливо ст≥йкими Ї ц≥ан≥дн≥, родан≥дн≥ та амон≥акатн≥ комплекси.

“ак, наприклад,

 нест[Co(CN)6]=1Ј10Ц64;  нест[Cd(CN)4]=1,76Ј10Ц18;
 нест[Ni(CN)4]=1Ј10Ц31;  нест[Cu(NH3)4]2+ =9,33Ј10Ц13;
 нест[Ni(NH3)6]2+ =1,23Ј10Ц8;  нест[Hg(CN)4]=3,09Ј10Ц42;
 нест[Hg(SCN)4]=1,7Ј10Ц20  

√руповим реагентом на кат≥они шостоњ анал≥тичноњ групи Ї концентрований розчин (w=25%) амон≥аку у надлишку. √≥дратован≥ кат≥они Cu2+, Ni2+, Co2+ мають забарвленн€ в≥дпов≥дно блакитне, зеленувате та рожеве.  ат≥они Cd2+, Hg2+ Ц безбарвн≥.

ѕри д≥њ розчин≥в луг≥в NaOH, KOH на розчини, що м≥ст€ть кат≥они Cu2+, Ni2+, Cd2+, утворюютьс€ аморфн≥ осади г≥дроксид≥в:

Cu2+ + 2ќЌ → —u(OH)2↓ Ц блакитне забарвленн€;

Ni2+ + 2ќЌ → Ni(OH)2↓ Ц с≥ро-зелене забарвленн€;

Cd2+ + 2ќЌ→ —d(OH)2↓ Ц безбарвний.

” лужному середовищ≥ Hg2+-≥они утворюють осад HgO, а кат≥они Co2+ при д≥њ луг≥в реагують з утворенн€м основноњ сол≥:

Hg2+ + 2ќЌ → HgO↓ + Ќ2ќ;

Co2+ + ќЌ + —l (або ≥нший ан≥он) → Co(OH)Cl↓.

¬с≥ ц≥ осади розчинн≥ у кислотах (HCl, HNO3, H2SO4), а також у надлишку амон≥аку, окр≥м Hgќ, €кий розчин€Їтьс€ в розчин≥ амон≥аку (w=25%) лише за на€вност≥ солей амон≥ю.

–озчин амон≥аку, вз€тий у надлишку, реагуЇ з кат≥онами шостоњ анал≥тичноњ групи з утворенн€м р≥зних сполук:

2Cu2+ + SO4 + 2NH3ЈH2O→ —u2(OH)2SO4↓ + 2NH4+;

Cd2+ + 2NH3ЈH2O → —d(OH)2↓ + 2NH4+;

HgCl2 + 2NH3ЈH2O → [NH2Hg]Cl↓ + NH4+ + Cl + 2Ќ2ќ;

NiCl2 + NH3ЈH2O → Ni(OH)Cl↓ + NH4+ + Cl;

CoCl2 + NH3ЈH2O → Co(OH)Cl↓ + NH4+ + Cl.

ѕри взаЇмод≥њ кат≥он≥в шостоњ анал≥тичноњ групи з надлишком концентрованого розчину амон≥аку утворюютьс€ добре розчинн≥ у вод≥ комплексн≥ амон≥акати:

Cu2+ + 4NH3ЈH2O → [—u(NH3)4]2+ + 4Ќ2ќ Ц забарвленн€ ≥нтенсивне
синьо-ф≥олетове;

Ni2+ + 6NH3ЈH2O → [Ni(NH3)6]2+ + 6Ќ2ќ Ц забарвленн€ синЇ;

Co2+ + 6NH3ЈH2O → [Co(NH3)6]2+ + 6Ќ2ќ Ц забарвленн€ блакитне;

Cd2+ + 4NH3ЈH2O → [—d(NH3)4]2+ + 4Ќ2ќ Ц розчин безбарвний;

Hg2+ + 4NH3ЈH2O → [Hg(NH3)4]2+ + 4Ќ2ќ Ц розчин безбарвний;

Ni2+ + 6NH3ЈH2O → [Ni(NH3)6]2+ + 6Ќ2ќ Ц забарвленн€ темно-синЇ.

”творенн€ амон≥акат≥в ћеркур≥ю та  обальту в≥дбуваЇтьс€ при нагр≥ванн≥ ≥ додаванн≥ до сум≥ш≥ NH4Cl.

јмон≥акат [Co(NH3)6]2+ п≥д д≥Їю кисню пов≥тр€, а особливо п≥д д≥Їю б≥льш сильних окисник≥в, перетворюЇтьс€ на амон≥акат [Co(NH3)6]3+, €кий маЇ червоно-вишневе забарвленн€.

—ульф≥д-≥они з нейтральних розчин≥в кат≥он≥в шостоњ анал≥тичноњ групи осаджують њх у вигл€д≥ в≥дпов≥дних сульф≥д≥в:

 

Cu2+ + S → —uS↓;

Ni2+ + S2− → NiS↓; забарвленн€

Co2+ + S2− → CoS↓; чорне

Hg2+ + S2− → HgS↓;

Cd2+ + S2− → —dS↓ Ц забарвленн€ жовте..

ƒ–(—uS)=6,3Ј10Ц46; ƒ–(HgS)=1,6Ј10Ц52; ƒ–(NiS)=3,2Ј10Ц19;

ƒ–(—dS)=1,6Ј10Ц28; ƒ–(β-—оS)=1,9Ј10Ц27.

” кислих розчинах осади CoS та NiS не утворюютьс€. CdS випадаЇ в осад т≥льки в слабкокислому середовищ≥, а CuS − т≥льки у присутност≥ хлоридноњ та сульфатноњ кислот, але розчин€Їтьс€ при нагр≥ванн≥ в розведен≥й н≥тратн≥й кислот≥. HgS не розчин€Їтьс€ в розведених кислотах, але розчин€Їтьс€ при нагр≥ванн≥ в концентрован≥ н≥тратн≥й кислот≥ або сум≥ш≥ концентрованих н≥тратноњ та сульфатноњ кислот.

ƒл€ отриманн€ сульф≥д≥в кат≥он≥в шостоњ анал≥тичноњ групи можна вз€ти розчини Na2S або H2S. —л≥д памТ€тати, що H2S надзвичайно отруйний, тому вс≥ досл≥ди з ним або Na2S необх≥дно проводити у вит€жн≥й шаф≥.

 

4.7.1. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в Cu2+

ƒосл≥д 1. ѕри взаЇмод≥њ кат≥он≥в Cu2+ з концентрованим водним розчином амон≥аку спочатку утворюЇтьс€ блакитний осад купрум г≥дроксиду, €кий у надлишку амон≥аку розчин€Їтьс€ ≥ утворюЇтьс€ розчин комплексного купрум амон≥акату ≥нтенсивного синьо-ф≥олетового забарвленн€:

—u2+ + 2NH3ЈH2O → Cu(OH)2↓ + 2NH4+;

Cu(OH)2 + 4NH3ЈH2O → [—u(NH3)4](OH)2 + 4H2O.

ƒосл≥д 2. ¬≥дновленн€ кат≥он≥в —u2+ до —u+ т≥осульфатом. ÷€ реакц≥€ застосовуЇтьс€ в систематичному анал≥з≥ дл€ в≥дд≥ленн€ —u2+ в≥д ≥нших кат≥он≥в, зокрема Cd2+, Hg2+.

ƒо п≥дкисненого розчину, що м≥стить йони —u2+, додають розчин Na2S2O3 ≥ нагр≥вають. ”творюЇтьс€ темно-бурий осад Cu2S.

¬ залежност≥ в≥д к≥лькост≥ вз€того натр≥й т≥осульфату реакц≥€ кат≥он≥в —u2+ з цим реагентом в≥дбуваЇтьс€ з утворенн€м р≥зних продукт≥в.

ѕри надлишку Na2S2O3:

  2CuSO4 + 2Na2S2O3 → Na2SO4 + Na2S4O6 + Cu2SO4; Cu2SO4 + Na2S2O3 → Na2SO4 + Cu2S2O3; Cu2S2O3 + Na2S2O3 → Na2[Cu2(S2O3)2]; Na2[Cu2(S2O3)2] + H2SO4 → Na2SO4 + H2[Cu2(S2O3)2]; H2[Cu2(S2O3)2] → H2SO4 + SO2↑ + S↓ + Cu2S↓.  

ѕ≥дсумкове р≥вн€нн€ реакц≥й:

2CuSO4 + 4Na2S2O3 → 3Na2SO4 + Na2S4O6 + SO2↑ + S↓ + Cu2S↓.

ѕри екв≥валентних сп≥вв≥дношенн€х або недостач≥ реагенту:

CuSO4 + Na2S2O3 → CuS2O3 + Na2SO4;

CuS2O3 + H2O →CuS ↓+ H2SO4.

«астосуванн€ т≥осульфату дл€ розд≥ленн€ кат≥он≥в Cu2+, Cd2+, Hg2+ засновано на тому, що кат≥они Cd2+ т≥осульфатом не осаджуютьс€.  упрум(≤≤) сульф≥д розчин€Їтьс€ у розведен≥й н≥тратн≥й кислот≥, а меркур≥й(≤≤) сульф≥д не розчин€Їтьс€. ѕри додаванн≥ до розчину, що м≥стить йони Cu2+, натр≥й т≥осульфату (кристал≥чного) у надлишку сум≥ш спочатку знебарвлюЇтьс€ внасл≥док утворенн€ комплексноњ сол≥, €ка при нагр≥ванн≥ розкладаЇтьс€ з утворенн€м Cu2S та S.

ѕри проведенн≥ реакц≥њ в≥дновленн€ Cu2+ до Cu+ у розчин≥ не повинно бути окисник≥в, зокрема н≥тратноњ кислоти, €ка окиснюЇ т≥осульфат:

Na2S2O3 + 2HNO3 → Na2SO4 + 2NO2↑ + S + H2O.

ƒосл≥д 3. јктивн≥ метали Ц алюм≥н≥й, цинк, зал≥зо Ц в≥дновлюють кат≥они Cu2+ до в≥льноњ м≥д≥.

ƒл€ проведенн€ ц≥Їњ реакц≥њ на очищену пластинку цих метал≥в нанос€ть краплю розчину сол≥  упруму, п≥дкисненого сульфатною кислотою до рЌ=1−2. „ерез де€кий час на м≥сц≥ нанесенн€ крапл≥ зТ€вл€Їтьс€ червонувата пл€ма в≥льноњ м≥д≥:

Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+.

якщо п≥дкиснювати розчин сол≥  упруму розчином н≥тратноњ кислоти, то в≥дновленн€ Cu2+ до Cu не в≥дбуваЇтьс€. ќкисник н≥тратна кислота перешкоджаЇ в≥дновленню кат≥он≥в Cu2+:

Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O.

ƒосл≥д 4. ƒуже чутливою реакц≥Їю на кат≥они Cu2+ Ї њх взаЇмод≥€ з K4[Fe(CN)6]:

2Cu2+ + [Fe(CN)6] → —u2[Fe(CN)6]↓.

”творений осад маЇ червоно-буре забарвленн€. –еакц≥ю сл≥д проводити в оцтовокислому середовищ≥, оск≥льки осад —u2[Fe(CN)6] руйнуЇтьс€ п≥д д≥Їю сильних кислот та амон≥аку. «а на€вност≥ у досл≥джуваному розчин≥ кат≥он≥в Fe3+ дану реакц≥ю проводити неможливо внасл≥док утворенн€ при цьому берл≥нськоњ лазур≥ Fe4[Fe(CN)6]3 ≥нтенсивно синього забарвленн€.

ўоб уникнути заважаючого впливу йон≥в Fe3+, њх необх≥дно або видалити з розчину, або перевести у малодисоц≥йовану сполуку, €ка б мала таку низьку константу дисоц≥ац≥њ, щоб при дисоц≥ац≥њ ц≥Їњ сполуки к≥льк≥сть йон≥в Fe3+ була б недостатньою дл€ утворенн€ берл≥нськоњ лазур≥. “акою сполукою може бути, наприклад, [FeF6].

ѕровод€чи реакц≥ю на йони Cu2+ ≥з [Fe(CN)6] у присутност≥ йон≥в Fe3+, до дек≥лькох краплин кислого досл≥джуваного розчину додають 3-4 крапл≥ розчину NaF, 2-3 крапл≥ розчину CH3COONa, а пот≥м 1-2 крапл≥ розчину  4[Fe(CN)6]. ”творенн€ червоно-бурого осаду св≥дчить про на€вн≥сть у досл≥джуваному розчин≥ кат≥он≥в Cu2+. якщо у розчин≥ цих йон≥в мало, то спостер≥гаЇтьс€ забарвленн€ розчину у рожевий кол≥р.

≤нш≥ кат≥они шостоњ анал≥тичноњ групи ≥з  4[Fe(CN)6] теж дають осади, але ≥нших забарвлень, н≥ж —u2[Fe(CN)6]: —d2[Fe(CN)6] та Hg2[Fe(CN)6] Ц б≥лого кольору; —о2[Fe(CN)6] Ц с≥ро-зеленого забарвленн€; Ni2[Fe(CN)6] Ц бл≥до-зеленого забарвленн€.

–еакц≥€ кат≥он≥в Cu2+ ≥з  4[Fe(CN)6] б≥льш чутлива н≥ж реакц≥€ утворенн€ комплексного купрум амон≥акату.

ƒосл≥д 5. ѕри взаЇмод≥њ кат≥он≥в Cu2+ з йодид-≥онами утворюЇтьс€ осад CuI та вид≥л€Їтьс€ в≥льний йод:

Cu2+ + 2I → CuI2;

2—uI2 → 2CuI↓ + I2.

”творений в≥льний йод можна екстрагувати в орган≥чну фазу (наприклад, бензен), внасл≥док чого орган≥чний шар набуде характерного забарвленн€ йоду.

ƒосл≥д 6. –убеановоднева кислота при взаЇмод≥њ в амон≥ачному або слабкокислому середовищ≥ з кат≥онами Cu2+ утворюЇ чорний осад внутр≥шньокомплексноњ сол≥:

 

.

 

ƒосл≥д 7. јмон≥й тетрародано(≤≤) меркурат з кат≥онами Cu2+ утворюЇ оливково-зелений кристал≥чний осад Cu[Hg(SCN)4]ЈZn[Hg(SCN)4].

« кат≥он≥в шостоњ анал≥тичноњ групи ц≥й реакц≥њ заважають кат≥они Cо2+, €к≥ з (NH4)2[Hg(SCN)4] утворюють синьо-блакитний осад —о[Hg(SCN)4] або у присутност≥ йон≥в Zn2+ Ц нерозчинну подв≥йну с≥ль Cо[Hg(SCN)4]ЈZn[Hg(SCN)4] теж синьо-блакитного кольору.  ат≥они Cd2+ з цим реактивом теж утворюють б≥лий осад —d[Hg(SCN)4]. ƒан≥й реакц≥њ заважають кат≥они Fe3+, оск≥льки вони забарвлюють розчин у червоний кол≥р, €кий буде маскувати забарвленн€ осаду Cu[Hg(SCN)4].

 

4.7.2. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в2+

 

√≥дратован≥ йони Cо2+ мають рожево-ф≥олетове забарвленн€.

ƒосл≥д 1.  ат≥они Cо2+ з родан≥д-ан≥онами утворюють родан≥дний комплекс [—о(SCN)4]:

2+ + 4SCNЦ → [—о(SCN)4].

“етрародано(≤≤) кобальтат-≥он маЇ блакитне забарвленн€. ¬≥н не ст≥йкий, легко розпадаЇтьс€ у водних розчинах. јле €кщо екстрагувати амон≥й тетрародано(≤≤) кобальтат (NH4)2[—о(SCN)4] у ам≥ловий спирт або сум≥ш ам≥лового спирту з д≥етиловим етером, то орган≥чна фаза забарвлюЇтьс€ у син≥й кол≥р.  омплекс краще розчин€Їтьс€ в такому орган≥чному розчиннику, н≥ж у вод≥. ѕри виконанн≥ ц≥Їњ реакц≥њ сл≥д додавати надлишок родан≥д-≥он≥в дл€ пригн≥ченн€ дисоц≥ац≥њ комплексного ан≥она:

[—о(SCN)4] Co2+ + 4SCNЦ.

” проб≥рку внос€ть дек≥лька крапель розчину, що м≥стить кат≥они Co2+, додають 8-10 крапель насиченого розчину амон≥й або кал≥й родан≥ду, 5-6 крапель сум≥ш≥ д≥етилового етеру з ам≥ловим спиртом та збовтують. ѕ≥сл€ розшаруванн€ верхн≥й орган≥чний шар забарвлюЇтьс€ у син≥й кол≥р, що св≥дчить про на€вн≥сть у розчин≥ кат≥он≥в Co2+.

¬и€вленню кат≥он≥в Co2+ за реакц≥Їю з родан≥д-≥оном заважають кат≥они Cu2+, Fe3+, Bi3+, €к≥ теж утворюють з родан≥д-≥онами забарвлен≥ комплекси.

ƒл€ задов≥льного ви€вленн€ кат≥он≥в Co2+ у присутност≥ кат≥он≥в, що заважають, доц≥льно анал≥з виконати наступним способом. Ќа смужку ф≥льтрувального паперу нанос€ть краплю досл≥джуваного розчину, краплю концентрованого розчину NH4SCN або KSCN, пот≥м тримають пап≥р над шийкою скл€нки ≥з концентрованим розчином амон≥аку. ѕри цьому йони, що заважають, звТ€зуютьс€ у нерозчинн≥ г≥дроксиди. —мужку паперу п≥дсушують над полумТ€м пальника. якщо Ї кат≥они Co2+, то перифер≥йна частина пл€ми забарвлюЇтьс€ у ≥нтенсивно син≥й кол≥р.

ƒосл≥д 2. ѕри д≥њ на кат≥они Cо2+ амон≥й тетрародано(≤≤) меркуратом (NH4)2[Hg(SCN)4] утворюЇтьс€ син≥й осад комплексноњ сол≥ Cо[Hg(SCN)4]. …они Zn2+ спри€ють утворенню осаду:

2(NH4)2[Hg(SCN)4] + Zn2+ + Cо2+ → Cо[Hg(SCN)4]ЈZn[Hg(SCN)4]↓ + 4NH4+.

¬и€вленню кат≥он≥в —о2+ за ц≥Їю реакц≥Їю заважають кат≥они Cu2+, Fe3+, Ni2+ та ≥нш≥, оск≥льки вони з реагентом теж утворюють забарвлен≥ сполуки.

ƒл€ проведенн€ ц≥Їњ реакц≥њ у проб≥рку внос€ть 2-3 крапл≥ розчину (NH4)2[Hg(SCN)4], додають 2 крапл≥ розчину сульфатноњ кислоти (с( H2SO4)=2,0моль/дм3), 2 крапл≥ розчину ZnSO4 та 2 крапл≥ досл≥джуваного на на€вн≥сть кат≥он≥в —о2+ розчину. ѕерем≥шують скл€ною паличкою. ¬ипадаЇ осад синього або блакитного кольору.

ƒосл≥д 3.  ат≥они Cо2+ можна ви€вити за реакц≥Їю ≥з KNO2.

ƒл€ цього досл≥джуваний розчин п≥дкиснюють оцтовою кислотою, додають невелику к≥льк≥сть розчину KNO2 (w=20%), нагр≥вають. „ерез де€кий час за на€вност≥ у розчин≥ кат≥он≥в Cо2+ вони зразу ж окиснюютьс€ у процес≥ коплексоутворенн€ до —о3+ ≥ випадаЇ жовтий кристал≥чний осад K3[Co(NO2)6]:

2+ + 7KNO2 + 2—Ќ3—ќќЌ → K3[Co(NO2)6]↓ + NO↑ + H2O + 2CH3COOЦ + 4K+

або у випадку на€вност≥ у досл≥джуваному розчин≥ йон≥в Cо3+:

3+ + 6KNO2 → K3[Co(NO2)6]↓ + 3K+.

« кат≥онами Cо3+ ц€ реакц≥€ в≥дбуваЇтьс€ пор≥вн€но легко; з кат≥онами Cо2+ вона проходить пов≥льн≥ше. “ому перед ви€вленн€м у розчин≥ кат≥он≥в Cо2+ за ц≥Їю реакц≥Їю доц≥льно спочатку њх окиснити до Cо3+ додаванн€м невеликоњ к≥лькост≥ розчину H2O2 та нагр≥ванн€м до кип≥нн€.

ѕри малих концентрац≥€х йон≥в Cо2+ осад K3[Co(NO2)6] зТ€вл€Їтьс€ через 20-30 хвилин.

¬и€вленню кат≥он≥в Cо2+ або Cо3+ за ц≥Їю реакц≥Їю заважають кат≥они Ni2+ у присутност≥ кат≥он≥в Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+, оск≥льки при цьому також утворюЇтьс€ жовтий осад подв≥йноњ сол≥ ће2[Ni(NO2)6], де ће Ц Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+.

ƒосл≥д 4. Co2+-≥они можна ви€вити за реакц≥Їю з н≥трозо-R-с≥ллю (динатр≥Їва с≥ль 3-окси-4-н≥трозонафтал≥н-2,7-дисульфокислоти).

” переб≥гу рееакц≥њ йони —о2+ окиснюютьс€ киснем пов≥тр€ у йони —о3+. —о3+-≥они з н≥трозо-R-с≥ллю в оцтовокислому середовищ≥ при рЌ ≈5,5 взаЇмод≥ють з утворенн€м комплексноњ сполуки, €ка маЇ червоне забарвленн€:

 

 

 

 

4.7.3. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в Ni2+

 

√≥дратован≥ кат≥они Ni2+ мають зеленувате забарвленн€.

ƒосл≥д 1. Ќайб≥льш характерною реакц≥Їю на кат≥они Ni2+ Ї њх взаЇмод≥€ з диметилгл≥оксимом (реактивом „угаЇва) у амон≥ачному середовищ≥. ѕри цьому утворюЇтьс€ хелатний комплекс, €кий маЇ св≥тло-червоне забарвленн€:

Ni2+ + 6NH3ЈЌ2O → [Ni(NH3)6]2+ + 6H2O;

ƒл€ проведенн€ ц≥Їњ реакц≥њ у проб≥рку внос€ть дек≥лька крапель розчину сол≥ Ќ≥колу, додають 1-2 крапл≥ розчину Ќ2ќ2 дл€ окисненн€ Fe2+ у Fe3+ та 5-6 крапель концентрованого розчину амон≥аку. якщо при цьому утворитьс€ осад, то його в≥дд≥л€ють в≥д розчину центрифугуванн€м. ќдну краплю центрифугату нанос€ть на порцел€нову пластинку або в чашку ≥ додають краплю спиртового розчину диметилгл≥оксиму. ”творюЇтьс€ осад св≥тло-червоного забарвленн€.

÷ю реакц≥ю треба проводити в амон≥ачному розчин≥ при рЌ близько 9.

ѕроведенню ц≥Їњ реакц≥њ заважають кат≥они Fe2+, Cu2+, Co2+, €к≥ з реактивом „угаЇва теж утворюють забарвлен≥ комплекси ≥ вони мають бути видален≥ перед ви€вленн€м кат≥он≥в Ni2+ за ц≥Їю реакц≥Їю.  ат≥они Cu2+ та Co2+, кр≥м того, в амон≥ачному середовищ≥ утворюють забарвлен≥ у син≥й кол≥р в≥дпов≥дн≥ амон≥акатн≥ комплекси, €к≥ будуть маскувати забарвленн€ н≥кол гл≥оксамату.

ƒл€ ви€вленн€ кат≥он≥в Ni2+ зам≥сть диметилгл≥оксиму можна застосувати також дифен≥лгл≥оксим, диацетилмонооксим, ортоциклогексилд≥ондиоксим ≥ де€к≥ ≥нш≥ орган≥чн≥ реагенти.

ƒл€ видаленн€ з розчину йон≥в Cu2+ , що заважають, до розчину додають розчин лугу. ѕри цьому утворюЇтьс€ осад Cu(OH)2, €кий при подальшому нагр≥ванн≥ перетворюЇтьс€ на купрум(≤≤) оксид чорного кольору, що у розчин≥ амон≥аку практично нерозчинний. ќсад в≥дф≥льтровують, промивають ≥ на ф≥льтр≥ два-три рази обробл€ють розчином амон≥аку. ѕри цьому основна частина Ni(OH)2 та Cd(OH)2 переходить у розчин у форм≥ в≥дпов≥дних амон≥акат≥в [Ni(NH3)4]2+ та [Cd(NH3)4]2+, а —uO залишаЇтьс€ на ф≥льтр≥.

 р≥м того, кат≥они Cu2+ та Hg2+ можна видалити з розчину у вигл€д≥ нерозчинних —uS та HgS.

« диметилгл≥оксимом кат≥они Fe2+ теж утворюють комплекс, забарвлений у червоний кол≥р, але њх можна легко окиснити до Fe3+ за допомогою Ќ2ќ2.  ат≥они Fe3+ з даним реагентом комплекс не утворюють.

ƒосл≥д 2.  ат≥они Ni2+ з  4[Fe(CN)6] утворюють зеленуватий осад Ni2[Fe(CN)6]:

2Ni2+ + [Fe(CN)6] → Ni2[Fe(CN)6]↓.

ƒосл≥д 3. « Na2HPO4 кат≥они Ni2+ реагують з утворенн€м зеленого осаду н≥кол фосфату:

3Ni2+ + 2HPO4 → Ni3(PO4)2↓ + 2Ќ+.

ƒосл≥д 4. NH4SCN з кат≥онами Ni2+ утворюють св≥тло-зелений осад н≥кол родан≥ду, €кий розчин€Їтьс€ у надлишку реагенту:

Ni2+ + 2SCNЦ → Ni(SCN)2↓.

Ni(SCN)2 + 2NH4SCN → [Ni(SCN)4] + 2NH4+.

 

 

4.7.4. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в Hg2+

ѕри робот≥ з≥ сполуками ћеркур≥ю необх≥дно строго дотримуватись правил техн≥ки безпеки зважаючи на њх високу токсичн≥сть.

ƒосл≥д 1. ” кислому середовищ≥ при взаЇмод≥њ кат≥он≥в Hg2+ з сульф≥дною кислотою утворюЇтьс€ чорний осад меркур≥й(≤≤) сульф≥ду, €кий нерозчинний у розведен≥й н≥тратн≥й кислот≥:

Hg2+ + H2S → HgS↓ + 2H+.

ћеркур≥й(≤≤) сульф≥д розчин€Їтьс€ у розчин≥ натр≥й сульф≥ду:

HgS + Na2S → Na2HgS2↓,

або у сум≥ш≥ хлоридноњ та н≥тратноњ кислот:

3HgS + 6HCl + 2HNO3 → 3HgCl2 + 2NO↑ + 3S↓ + 4H2O.

ѕри цьому утворюЇтьс€ одна з небагатьох солей Ц HgCl2 Ц €ка дуже погано дисоц≥юЇ ≥ Ї слабким електрол≥том.

“акож утворюЇтьс€ осад HgS при взаЇмод≥њ йон≥в Hg2+ з т≥осульфатом:

Hg2+ + S2ќ3 → HgS↓ + SO3.

ƒосл≥д 2. ѕри взаЇмод≥њ кат≥он≥в Hg2+ з йодид-≥онами утворюЇтьс€ червоний осад меркур≥й(≤≤) йодиду:

Hg2+ + 2≤Ц → Hg≤2↓,

€кий розчин€Їтьс€ у надлишку реагенту з утворенн€м безбарвноњ дуже ст≥йкоњ комплексноњ сол≥:

Hg≤2 + 2 ≤ →  2[Hg≤4];  нест[Hg≤4]= 5Ј10Ц31.

«а ц≥Їю реакц≥Їю можна ви€вити кат≥они Hg2+ у присутност≥ кат≥он≥в вс≥х анал≥тичних груп, окр≥м кат≥он≥в Ag+ та Pb2+, €к≥ також утворюють забарвлен≥ осади йодид≥в. ƒл€ видаленн€ кат≥он≥в, що заважають, до досл≥джуваного розчину додають сум≥ш розчин≥в кал≥й хлориду та кал≥й сульфату. ѕри цьому в осад випадають AgCl та PbSO4.

–еакц≥ю ви€вленн€ йон≥в Hg2+ з йодид-≥онами сл≥д проводити при рЌ<6.

«важаючи на те, що  нест[Hg≤4]= 5Ј10Ц31, а ƒ–(Hg≤2)=6,8Ј10Ц13, з розчин≥в солей Hg2+ при д≥њ на них розчином KI отримати осад Hg≤2 практично неможливо, оск≥льки в момент свого утворенн€ меркур≥й(≤≤) йодид миттЇво переходить у б≥льш ст≥йкий комплексний йон [Hg≤4].

ѕроте, ви€вити кат≥они Hg2+ за ц≥Їю реакц≥Їю можна непр€мим методом. Ќа смужку ф≥льтрувального паперу нанос€ть посл≥довно краплю досл≥джуваного розчину, на нењ Ц краплю розчину  ≤. ѕри цьому в≥дбуваютьс€ реакц≥њ:

Hg2+ + ≤2 → Hg≤2;

Hg≤2 + 2 ≤ →  2[Hg≤4].

ѕот≥м на це м≥сце нанос€ть краплю концентрованого розчину  ќЌ. —ум≥ш  2[Hg≤4] та  ќЌ Ї реактивом Ќеслера. ѕ≥сл€ того, €к отримана пл€ма ц≥лком роз≥йдетьс€ на папер≥, пап≥р з пл€мою пом≥щають над шийкою скл€нки з розчином амон≥аку. ѕри цьому пл€ма набуваЇ чорного забарвленн€ внасл≥док вид≥ленн€ метал≥чноњ ртут≥.

ƒосл≥д 3. …они Hg2+ можна ви€вити в≥дновивши њх до метал≥чноњ ртут≥ за участ≥ Sn2+-≥он≥в:

2HgCl2 + SnCl2 → Hg2Cl2↓ + SnCl4;

Hg2Cl2 + SnCl2 → 2Hg↓ + SnCl4.

–озчин SnCl2 маЇ бути св≥жоприготовленим у розчин≥ хлоридноњ кислоти з гранулами олова на дн≥ посудини. –еакц≥ю провод€ть при рЌ<5.

—ильн≥ окисники заважають проведенню реакц≥њ окиснюючи Sn2+ до SnIV.

ƒосл≥д 4. ¬≥дновити кат≥они Hg2+ до метал≥чноњ ртут≥ можна метал≥чною м≥ддю.

Ќа очищену м≥дну пластинку нанос€ть краплю досл≥джуваного на кат≥они Hg2+ розчину. „ерез дек≥лька хвилин на поверхн≥ пластинки зТ€вл€Їтьс€ с≥ра або чорна пл€ма метал≥чноњ ртут≥:

Hg2+ + —u → Hg↓ + Cu2+.

¬и€вленню кат≥он≥в Hg2+ у такий спос≥б заважають кат≥они Ag+, Bi3+, [Hg2]2+, Sb3+, €к≥ також в≥дновлюютьс€ до метал≥чного стану у вигл€д≥ темних пл€м.

«а на€вност≥ в досл≥джуваному розчин≥ Sb3+ та Bi3+ реакц≥€ може в≥дбуватис€ у присутност≥ ан≥л≥ну.

ƒосл≥д 5. ћ≥крокристалоскоп≥чна реакц≥€ ви€вленн€ кат≥он≥в Hg2+.

Ќа предметне скло м≥кроскопа нанос€ть краплю розчину, що м≥стить кат≥они Hg2+, обережно випарюють досуха. ƒо сухого залишку додають краплинами концентрован≥ розчини Co(NO3)2 та NH4SCN. ”творюютьс€ син≥ кристали —о[Hg(SCN)4] у вигл€д≥ або призм, або трикутник≥в, або розеток з голок. ÷≥ кристали розгл€дають п≥д м≥кроскопом.

 

–ис. Е ристали Co[Hg(SCN)4]

 

ƒосл≥д 6. Ћюм≥несцентна реакц≥€ ви€вленн€ кат≥он≥в Hg2+ з —аќ.

Ќа платинову петельку набирають кашку з кальц≥й оксиду, розм≥шаного з водою, ≥ сильно прожарюють у полумТњ газового пальника. ”творюЇтьс€ перлина —аќ. ѕ≥сл€ того, €к перлина охолоне, розгл€дають њњ в ультраф≥олетовому св≥тл≥, €ке в≥дф≥льтроване за допомогою ультраф≥олетових св≥тлоф≥льтр≥в ”‘—-1 або ”‘—-3. ѕереконавшись, що св≥т≥нн€ на перлин≥ —аќ в≥дсутнЇ, нанос€ть на нењ п≥петкою з тонким отвором краплю досл≥джуваного на кат≥они Hg2+ розчину ≥ прожарюють у полумТњ газового пальника. ѕ≥сл€ охолодженн€ перлини њњ розгл€дають в ультраф≥олетовому св≥тл≥. ¬ залежност≥ в≥д вм≥сту кат≥он≥в Hg2+ спостер≥гають св≥т≥нн€ в≥д б≥лого до блакитного кольору.

ƒосл≥д 7. ¬и€вленн€ кат≥он≥в Hg2+ за реакц≥€ми з дифен≥лкарбазидом або дифен≥лкарбазоном.

Ќа порцел€нову пластинку нанос€ть краплю досл≥джуваного розчину ≥ на нењ Ц краплю розчину н≥тратноњ кислоти та краплю розчину дифен≥лкарбазиду або дифен≥лкарбазону. «а на€вност≥ у досл≥джуваному розчин≥ кат≥он≥в Hg2+ утворюЇтьс€ синьо-ф≥олетове забарвленн€ комплексного меркур≥й дифен≥лкарбазонату:

4.7.5. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в Cd2+

 

ƒосл≥д 1. √≥дроген сульф≥д H2S в оцтовокислому середовищ≥ з кат≥онами Cd2+ утворюЇ жовтий осад кадм≥й сульф≥ду CdS:

Cd2+ + H2S → —dS↓ + 2H+.

¬и€вленню кат≥он≥в Cd2+ за ц≥Їю реакц≥Їю заважають ≥нш≥ кат≥они шостоњ анал≥тичноњ групи, €к≥ також утворюють забарвлен≥ нерозчинн≥ сульф≥ди.

ƒл€ видаленн€ йон≥в, що заважають, поступають наступним чином.

” проб≥рку внос€ть 3-4 крапл≥ розчину, що м≥стить кат≥они Cd2+, додають 6 крапель розчину сульфатноњ кислоти, 2-3 кристалика Na2S2O3 та нагр≥вають. ѕри цьому в осад випадають HgS та Cu2S. ” розчин≥ залишаютьс€ кат≥они Co2+, Ni2+, Cd2+. ќсад в≥дд≥л€ють в≥д розчину центрифугуванн€м. ” ≥ншу проб≥рку внос€ть 5-6 крапель розчину H2S та додають 2-3 крапл≥ центрифугату. ¬ипадаЇ жовтий осад CdS, €кий розчин€Їтьс€ в розчин≥ хлоридноњ кислоти ≥ не розчин€Їтьс€ в оцтов≥й.

ќкисники заважають проведенню даноњ реакц≥њ, оск≥льки окиснюють сульф≥д-≥они.

ƒосл≥д 2. “≥осечовина утворюЇ з сол€ми  адм≥ю легкорозчинн≥ комплексн≥ сол≥:

.

 омплексн≥ сол≥  адм≥ю не ст≥йк≥, легко розкладаютьс€ при д≥њ H2S, оск≥льки  нест[Cd(CSN2H4)3]2+=1,2Ј10Ц3, а ƒ–(CdS)=3.6Ј10Ц29. ѕроцес в≥дбуваЇтьс€ в б≥к утворенн€ б≥льш ст≥йкоњ сполуки:

[Cd(CSN2H4)3]2+ + H2S → CdS↓ + 3CSN2H4 + 2Ќ+.

 омплекси з т≥осечовиною ≥нших кат≥он≥в б≥льш ст≥йк≥.

ƒл€ проведенн€ ц≥Їњ реакц≥њ у проб≥рку внос€ть 3-4 крапл≥ досл≥джуваного на Cd2+-≥они розчину, додають 3-4 кристалика т≥осечовини, перем≥шують, дають посто€ти 2-3хв., пот≥м додають 5-6 крапель св≥жоприготовленого розчину H2S. ¬ипадаЇ жовто-оранжевий осад. ÷€ реакц≥€ дозвол€Ї ви€вл€ти йони Cd2+ у присутност≥ кат≥он≥в Cu2+, €к≥ з т≥осечовиною дають ст≥йкий комплекс.

ƒосл≥д 3. ¬и€вленн€ кат≥он≥в Cd2+ за реакц≥Їю з розчином амон≥аку та  ≤:

Cd2+ + 4NH3ЈH2O + 2IЦ → [Cd(NH3)4]≤2↓ + 4H2O.

 ат≥они Cd2+ з надлишком  ≤ та NH3ЈH2O утворюють б≥лий осад комплексного кадм≥й амон≥акату.

ƒо розчину, що м≥стить кат≥они Cd2+, додають розчин амон≥аку до повного розчиненн€ утвореного спочатку осаду Cd(OH)2, а пот≥м Ц невелику к≥льк≥сть св≥жоприготовленого розчину  ≤ (w=40%). „ерез де€кий час з розчину вид≥л€Їтьс€ б≥лий осад [Cd(NH3)4]≤2.

¬и€вленню кат≥он≥в Cd2+ таким способом не заважають ≥нш≥ кат≥они шостоњ анал≥тичноњ групи, а також кат≥они ≥нших анал≥тичних груп, оск≥льки п≥сл€ додаванн€ розчину амон≥аку б≥льш≥сть з них випадаЇ в осад у вигл€д≥ г≥дроксид≥в або оксид≥в, €кий перед додаванн€м розчину  ≤ в≥дд≥л€ють в≥д розчину, що м≥стить [Cd(NH3)4](ќЌ)2. ÷€ реакц≥€ на кат≥они Cd2+ специф≥чна, але дуже малочутлива.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1531 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬елико ли, мало ли дело, его надо делать. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2272 - | 1943 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.117 с.