ТЕМА: Анализ смеси катионов первой группы 5 страница
Cd(NO3)2 + 2NH4OH ® Cd(OH)2¯ + 2NH4OH
Cd(NO3)2 + 2NH4OH + 2NH4NO3 ® [Cd(NH3)4](NO3)2 + 4H2O
[Cd(NH3)4](NO3)2 + 2KI ® [Cd(NH3)4]I2¯ + 2KNO3
Открытию Cd2+ этой реакцией не мешает ни один из катионов шестой группы. Катионы других аналитических групп так же не мешают этой реакции, так как после добавления NH4OH к анализируемому раствору большинство из них выпадает в осадок гидроокисей или окисей и, прежде чем приливать сюда KI, этот осадок отфильтровывается.
Частные реакции катиона Со2+
Катион Со2+ имеет в водных растворах розовато-фиолетовую окраску.
1. Роданид аммония (или калия) NH4SCN (KSCN) образует с катионом Со2+ комплексную соль:
CoCl2 + 4NH4SCN « (NH4)2[Co(SCN)4] + 2NH4Cl
Co2+ + 4SCN-« [Co(SCN)4]2-
Тетрародано-(II) кобальтат аммония (NH4)2[Co(SCN)4] имеет красивую сине-голубую окраску: ион [Co(SCN)4]2- неустойчив и легко распадается в водных растворах. Но если к нему прибавить амиловый спирт (или смесь его с эфиром) и взболтать, то это комплексное соединение переходит в смесь растворителей (оно более растворимо в них, чем в воде) и окрашивает спиртовой слой в синий цвет. При проведении данной реакции необходимо иметь в виду, что для уменьшения диссоциации иона [Co(SCN)4]2- следует ввести избыток ионов SCN-:
[Co(SCN)4]2- « Со2+ + 4SCN-
Опыт.В пробирку налейте 2-3 капли раствора соли кобальта (II), добавьте 8-10 капель насыщенного раствора роданида аммония, 5-6 капель смеси эфира с амиловым спиртом и взболтайте. Окрашивание верхнего слоя в ярко-синий цвет – признак присутствия катиона Со2+.
Открытию катиона кобальта может мешать присутствие катионов Cu2+, Fe3+, Bi3+, поэтому ниже приводится способ, который позволяет открывать катион Со2+ в присутствии катионов всех аналитических групп.
Опыт.На полоску фильтровальной бумаги нанесите каплю концентрированного раствора роданида аммония, а на полученное пятно – одну каплю испытуемого раствора, затем бумажку подержите в парах аммиака (над горлышком склянки с концентрированным раствором аммиака) и подсушите над пламенем горелки. Если имеется катион кобальта, то периферическая часть пятна окрашивается в интенсивно-синий цвет.
2. Тетрародано-(II) меркурат аммония (NH4)2[Hg(SCN)4] при действии на катион Со2+ образует синий осадок комплексной соли Co[Hg(SCN)4]. Выпадение осадка в присутствии катиона цинка:
2(NH4)2[Hg(SCN)4]+ZnSO4+CoSO4®
Zn[Hg(SCN)4]×Co[Hg(SCN)4]¯+ 2(NH4)2SO4
Наличие катиона Cu2+ мешает проведению реакции, так как катион меди в присутствии катиона цинка дает оливково-зеленый осадок, кроме того, и другие катионы отрицательно влияют на ход реакции.
Опыт.В пробирку возьмите 2-3 капли тетрародано-(II) меркурата аммония, пибавьте 2 капли 2 н раствора серной кислоты и прилейте 2 капли раствора сульфата цинка и 2 капли соли кобальта. Перемешайте стеклянной палочкой, пи наличии катиона Со2+ выпадает осадок сине-голубого цвета.
Частные реакции катиона Ni2+
В водных растворах соли никеля имеют зеленую окраску
1. Диметилглиоксим (реактив Чугаева) в аммиачной среде дает с катионом Ni2+ осадок внутрикомплексной соли:
NiSO4 + 6NH4OH ® [Ni(NH3)6]SO4 + 6H2O
[Ni(NH3)6]SO4 + 2C4H8N2O2 + 4H2O ® Ni(C4H7N2O2)2¯ +(NH4)2SO4 + 4NH4OH
NiSO4 + 2NH4OH + 2C4H8N2O2 ® Ni(C4H7N2O2)2¯ + (NH4)2SO4 + 2H2O
Опыт.В пробирку внесите 4 капли соли никеля, добавьте 1-2 капли раствора перекиси водорода (окисление Fe2+ и Fe3+) и 5-6 капель концентрированного раствора аммиака: осадок, если он не растворился, отфильтруйте.
Одну каплю фильтрата поместите в фарфоровую чашку и добавьте каплю реактива Чугаева.
Если присутствует катион Ni2+, то раствор окрашивается в интенсивный розовый цвет, а затем образуется красный осадок.
Условия проведения опыта.
1. Реакция протекает при рН = 6-5 (аммиачная среда)
2. При наличии Fe2+ его предварительно окисляют перекисью водорода до Fe3+
3. Ионы Cu2+ и Со3+ мешают проведению реакции и должны быть удалены, так как они образуют с диметилглиоксимом окрашенное соединение.
Опыт.На полоску фильтровальной бумаги нанесите каплю раствора гидрофосфата натрия Na2HPO4 , затем в центр пятна – каплю исследуемого раствора (при наличии в растворе катиона никеля) прибавьте каплю перекиси водорода), после чего добавьте еще каплю гидрофосфата натрия и каплю диметилглиоксима. В присутствии катиона никеля все пятно или его переферическая часть окрашивается в розово-красный цвет.
Лабораторная работа № 8
ТЕМА: Анализ смеси катионов шестой аналитической группы