Качественные реакции катионов V аналитической группы

Групповым реагентом на катионы V аналитической группы является 25% раствор NH₃. При действии раствора аммиака на раствор, содержащий катионы V аналитической группы, образуются аморфные осадки соответствующих гидроксидов: белые Mg(OH)₂, Fe(OH)₂, Sb(OH)₃, красно-бурый Fe(OH)₃ и желто-розовый Mn(OH)₂, которые нерастворимы в избытке NH₃.

Mg²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O ® Mg(OH)₂¯ + 2NH₄⁺

Fe²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O ® Fe(OH)₂¯ + 2NH₄⁺

Fe³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O ® Fe(OH)₃¯ + 3NH₄⁺

Mn²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O ® Mn(OH)₂¯ + 2NH₄⁺

Sb³⁺ + 3NH₃ + 3H₂O ® Sb(OH)₃¯ + 3NH₄⁺

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соответствующей соли и 2-3 капли 25% раствора аммиака.

Записать наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

Гидроксиды Mg(OH)₂, Fe(OH)₂ и Mn(OH)₂ растворяются в насыщенном растворе NH₄Cl:

Mg(OH)₂¯ + 2NH₄⁺ ® Mg²⁺ + 2NH₃ + 2H₂O

Гидроксиды Mg(OH)₂, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃ и Mn(OH)₂ не растворяются в растворах щелочей и аммиака, но легко растворяются в сильных кислотах. Гидроксид железа (II) в щелочной среде быстро окисляется кислородом воздуха до гидроксида железа (III):

4Fe(OH)₂¯ + O₂ + 2H₂O ® 4Fe(OH)₃¯

Гидроксид сурьмы Sb(OH)₃ растворяется в растворах щелочей и концентрированной соляной кислоте с образованием соответствующих комплексных ионов [Sb(OH)₄]^- и [SbCl₄]^-.

1. Аналитические реакции катиона железа (II), Fe²⁺

1.1 Реакция с гексацианоферратом (III) калия, K₃[Fe(CN)₆]. Ионы Fe²⁺ в кислой среде с гексацианоферратом (III) калия образуют синий осадок калия-железа (II) гексацианоферрат (III) (турнбулева синь):

Fe²⁺ + K⁺ + [Fe(CN)₆]^3- ® KFe[Fe(CN)₆]¯

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли железа (II), добавить 1-2 капли 2 М раствора HCl и 1-2 капли раствора K₃[Fe(CN)₆].

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2. Аналитические реакции катиона железа (III), Fe³⁺

2.1 Реакция с гексацианоферратом (II) калия, K₄[Fe(CN)₆]. Ионы Fe³⁺ в кислой среде с гексацианоферратом (II) калия образуют темно-синий осадок калия-железа (III) гексацианоферрат (II) (берлинская лазурь):

Fe³⁺ + K⁺ + [Fe(CN)6]^4- ® KFe[Fe(CN)₆] ¯

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли раствора соли железа (III), добавить 1-2 капли 2 М раствора HCl и 1-2 капли раствора K₄[Fe(CN)₆].

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2.2 Реакция с роданидом аммония, NH₄SCN, или роданидом калия, KSCN. Ионы Fe³⁺ в кислой среде (pH = 2) с роданидом аммония или калия образуют комплексное соединение, которое окрашивает раствор в кроваво-красный цвет:

Fe³⁺ + 6SCN^- ® [Fe(SCN)₆]^3-

Выполнение реакции: поместить в пробирку 2-3 капли соли железа (III). Универсальным индикатором проверить рН. При необходимости прибавить 1-2 капли 2 М раствора HCl. Прибавить 2-3 капли насыщенного раствора роданида аммония (или калия) или сухую соль. Обратить внимание на окраску раствора.

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

3. Аналитические реакции катиона марганца (II), Mn²⁺

3.1 Реакция с висмутатом натрия, NaBiO₃. Ионы Mn²⁺ в азотнокислой среде окисляются висмутатом натрия до ионов MnO₄^-, окрашивающих раствор в малиновый цвет:

2Mn²⁺ + 5NaBiO₃ + 4H⁺ ® 2MnO₄^- + 5BiO⁺ + 5Na⁺ + 2H₂O

Выполнение реакции: внести в пробирку на кончике шпателя немножко порошка висмутата натрия. Прибавить 2 мл 2 М раствора азотной кислоты и 1-2 капли раствора соли марганца (II). Малиновый цвет раствора указывает на образование иона MnO₄^-.

Записать наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: