Quality_Analis_Ukr
.pdfNaH2PO2 + HCl = NaCl + H3PO2
As2O5 + 5H3PO2 = ↓2As + 5H3PO3
Виконання реакції. 5 мл випробовуваного розчину нагрівають на водяній бані з рівним об’ємом реактиву гіпофосфіту; утворюється коричневий осад.
2.Дія сульфідів. Сульфіди у сильно кислому середовищі із солями арсену утворюють осад As2S5 жовтого кольору:
2Na3AsO4 + 5H2S + 6HCl = ↓As2S5 + 6NaCl + 8H2O
Арсену сульфід розчинний у розчинах натрію гідроксиду, натрію сульфіду, амонію полісульфіду, амонію карбонату:
As2S5 + 6NaOH = Na3AsS4 + Na3AsO3S + 3H2O
As2S5 + 3Na2S = 2Na3AsS3 + 2S
As2S5 + 3(NH4)2S2 = 2(NH4)3AsS4 + 3S
As2S5 + 3(NH4)2CO3 = (NH4)3AsS4 + (NH4)3AsO3S + 3CO2
3.Дія аргентуму нітрату. У нейтральному або лужному середовищі аргентуму нітрат з аніоном AsO4-3 утворює осад шоколадного кольору Ag3AsO4:
Na3AsO4 + 3AgNO3 = ↓3Ag3AsO4 + 3NaNO3
Осад розчинний у розчині азотної та оцтової кислот, а також у розчині амонію гідроксиду.
4.Дія калію йодиду. Калію йодид у кислому середовищі відновлює AsO4-3 до AsO3-3, при цьому з’являється буре забарвлення вільного йоду:
Na3AsO4 + 2КI + 2HCl = Na3AsO3 + I2 + 2KCl + H2O
5.Дія магнезіальної суміші (ДФУ). Магнезіальна суміш з арсенат-іонами утворює білий кристалічний осад MgNH4AsO4, розчинний у хлоридній кислоті:
Na2HAsO4 + MgCl2 + NH4OH = ↓MgNH4AsO4 + 2NaCl + H2O
Методика. До 0,3 мл розчину, що містить випробовувану субстанцію у кількості, еквівалентній близько 1 мг арсенат-іона (AsO4-3), додають по 1 мл розчину 100 г/л амонію хлориду, розчину аміаку і розчину 100 г/л магнію сульфату; утворюється білий кристалічний осад, розчинний у кислоті хлоридній розведеній (відмінність від арсенітів).
6.Дія молібденової рідини. У кислому середовищі молібдат амонію з арсенат-іонами утворюється жовтий осад:
12(NH4)2MoO4 + (NH4)3AsO4 + 24HNO3 = ↓(NH4)3AsO4·12MoO3 + 24NH4NO3 + 12H2O
7.Реакція Марша. Дуже малі кількості арсену (< 0,1 мг) добре виявляються у вигляді
арсину AsH3, який отримують відновленням сполук арсену цинком у кислому середовищі:
41
2Na3AsO4 + 8Zn + 11H2SO4 = ↑2AsH3 + 8ZnSO4 + 3Na2SO4 + 8H2O
Утворений безколірний арсин AsH3 розкладається при нагріванні з утворенням вільного арсену:
2AsH3 = ↓2As + 3H2
Реакції виявлення арсину представлено серед реакцій ідентифікації арсену(ІІІ).
Систематичний хід аналізу суміші катіонів четвертої аналітичної групи
1.Органолептичний аналіз. Якщо досліджуваний розчин має синє забарвлення, це свідчить про присутність у розчині солей хрому(ІІІ).
2.Попередні проби. Реакція утворення надхромових кислот дозволяє виявити катіони хрому безпосередньо у досліджуваній суміші.
Для виявлення солей арсену у окремій пробі досліджуваної суміші можна провести реакцію Гутцайта.
3.Систематичний хід аналізу.
У пробірку поміщають 2-3 мл досліджуваного розчину, додають 7-10 крапель 6 % розчину водню пероксиду, а потім додають 4 М розчин натрію гідроксиду до повного розчинення гідроксидів, які випали в осад, і суміш кип’ятять.
Отриманий розчин 1 вміщує катіони четвертої аналітичної групи у вищому ступені окислення (алюмінат-, хромат-, цинкат-, арсенат- та станат-іони).
До розчину 1 додають кристалічний хлорид амонію до насичення, вміст пробірки нагрівають на водяній бані. В осад 1 випадають гідроксиди алюмінію та стануму(IV), які відокремлюють центрифугуванням від розчину 2 (в розчині 2 містяться хромат-, арсенат- та цинкат- іони).
Осад 1 розчиняють в 1 М розчині хлоридної кислоти і розділяють на дві частини. У одній частині виявляють катіони алюмінію, а у іншій - катіони стануму.
Розчин 2 підкислюють 2 М розчином ацетатної кислоти (до кислої реакції за універсальним індикатором). Надлишок кислоти усувають нагріванням. До одержаного розчину додають насичений розчин натрію карбонату до початку осадження іонів цинку і суміш нагрівають до повного видалення аміаку. При цьому випадає білий осад 2 основного карбонату цинку, який відділяють центрифугуванням від розчину 3 (розчин 3 містить хромат- та арсенат-іони).
Осад 2 розчиняють у 2 М розчині хлоридної кислоти і виявляють у цьому розчині катіони цинку.
Розчин 3 ділять на дві частини. У одній частині виявляють хромат-іони, а у іншій – арсенат-іони.
Схема систематичного ходу аналізу суміші катіонів четвертої аналітичної групи
1.До досліджуваного розчину додають розчин NaOH та H2O2 і нагрівають. Обробляють
NH4Cl.
2.Осад 1: Al(OH)3, Sn(OH)4. Розчиняють в HCl та визначають Al+3 та Sn+4 за допомогою характерних реакцій: Al+3 – з алізарином; Sn+4 – з солями Bi+3 в лужному середовищі (після відновлення до Sn+2).
3.Розчин 2: CrO4-2, AsO4-3, ZnO2–2. Нейтралізують CH3COOH, додають розчин Na2CO3 і центрифугують.
4.Осад 2: (ZnOH)2CO3. Розчиняють у CH3COOH і визначають Zn+2 з дитизоном чи з натрію сульфідом.
42
5.Розчин 3: CrO4-2, AsO4-3. Визначають за допомогою характерних реакцій: CrO4-2 – утворення надхромових кислот; AsO4-3 – за відновленням до арсину.
Питання для самостійної підготовки студентів до заняття
1.Чи можна використати для відділення катіонів четвертої аналітичної групи гідроксид амонію?
2.Чи обов’язково при проведенні систематичного аналізу суміші катіонів четвертої аналітичної групи застосовувати пероксид водню?
3.Чи можна катіони четвертої аналітичної групи виявляти у лужному середовищі?
4.Амфотерні сполуки. Використання явища амфотерності в аналізі катіонів четвертої аналітичної групи.
5.Використання процесів гідролізу в аналізі катіонів четвертої аналітичної групи.
6.Які характерні реакції можна використати для виявлення катіонів четвертої аналітичної групи у попередніх пробах?
7.Чому катіони хрому та алюмінію не утворюють осадів сульфідів при взаємодії із сірководнем?
8.Які технічні прийоми слід використовувати для підвищення чутливості та відтворюваності реакції утворення надхромових кислот?
9.Дайте порівняльну оцінку авторським реакціям виявлення арсену (миш’яку).
10.Напишіть реакції, які дозволяють розрізнити катіони четвертої аналітичної групи з різним ступенем окислення.
Тема № 7
ДІЯ ГРУПОВОГО РЕАГЕНТУ НА КАТІОНИ П'ЯТОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ. ХАРАКТЕРНІ РЕАКЦІЇ КАТІОНІВ П’ЯТОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ.
АНАЛІЗ СУМІШІ КАТІОНІВ П’ЯТОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
Лабораторна робота
Актуальність теми: Вміння використовувати хіміко-аналітичні властивості катіонів п’ятої аналітичної групи для їх розділення та ідентифікації дає можливість застосувати отримані навики при вивченні фармацевтичного, фітохімічного та хіміко-токсикологічного аналізу.
Катіони п'ятої аналітичної групи входять до складу багатьох лікарських препаратів: магнію сульфату, магнію оксиду, основного карбонату магнію, основного нітрату вісмуту, сульфату феруму(II), «залізного вина», перманганату калію та ін.
Мета заняття: на основі знань про основні хіміко-аналітичні властивості катіонів п'ятої аналітичної групи та, використовуючи прийоми напівмікрометоду, навчити студентів:
–вивчити основні хіміко-аналітичні властивості катіонів п'ятої аналітичної групи;
–виконувати якісні реакції на катіони магнію, мангану, феруму(II, III), вісмуту,
стибію(III, V);
–проводити аналіз суміші катіонів п'ятої аналітичної групи систематичним методом;
–оформляти результати дослідів у вигляді протоколу, робити висновки із одержаних експериментальних даних.
Навчальні цілі: Студенти повинні вміти:
−виконувати характерні реакції на катіони п'ятої аналітичної групи (пробіркові, крапельні, "сухим" методом);
43
−проводити аналіз розчину, який вміщує суміш катіонів п'ятої аналітичної групи;
−робити правильні висновки з результатів аналізу і оформляти їх у вигляді протоколу. Міжпредметна інтеграція: при підготовці до заняття студентам необхідно знати
хімічні властивості елементів магнію, мангану, феруму, вісмуту, стибію (сурми), а також закріпити теоретичні питання гідролізу, комплексоутворення, окислення та відновлення (загальна та неорганічна хімія) і практично використовувати ці явища при аналізі катіонів даної групи.
Реакції виявлення катіонів п'ятої аналітичної групи
За кислотно-основною класифікацією катіони магнію, мангану(ІІ), феруму(ІІ, ІІІ), стибію(ІІІ, V) і вісмуту(ІІІ) становлять п’яту групу катіонів, груповим реагентом якої є розчин лугу або насичений розчин амонію гідроксиду. Під дією групового реагенту катіони п’ятої групи утворюють гідроксиди, нерозчинні у воді і надлишку групового реагенту.
При виконанні аналізу необхідно звернути увагу на те, що всі препарати стибію є отруйними і вимагають особливої обережності при роботі з ними.
Реакції виявлення катіонів магнію:
1.Дія амонію гідроксиду та натрію гідроксиду. Амонію гідроксид та натрію гідроксид
утворюють з катіонами магнію білий аморфний осад Mg(OH)2, розчинний у кислотах та солях амонію:
MgCl2 + 2NaOH = ↓Mg(OH)2 + 2NaCl
2.Дія натрію моногідрофосфату (ДФУ). Натрію гідрофосфат у присутності амонію хлориду та амонію гідроксиду утворює з солями магнію у розчинах білий кристалічний осад MgNH4PO4:
MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH = ↓MgNH4PO4 + 2NaCl + H2O
Осад розчинний у сильних кислотах та оцтовій кислоті:
MgNH4PO4 + 3HCl = H3PO4 + MgCl2 + NH4Cl
MgNH4PO4 + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + NH4H2PO4
Межа виявлення – 10 мкг магнію. Заважають іони, які утворюють малорозчинні фосфати; не заважають іони амонію, калію та натрію.
Виконання реакції. Близько 15 мг випробовуваної субстанції розчиняють у 2 мл води. До одержаного розчину або до 2 мл досліджуваного розчину додають 1 мл розчину аміаку розведеного; утворюється білий осад, що розчиняється при додаванні 1 мл розчину амонію хлориду. До одержаного розчину додають 1 мл розчину динатрію гідрофосфату; утворюється білий кристалічний осад.
3.Дія магнезону-I та магнезону-II. Магнезон-I (п-нітробензолазорезорцин) та магнезон-II (п-нітробензолазо-β-нафтол) у лужному середовищі здатні адсорбуватись на осаді Mg(OH)2, змінюючи при цьому червоно-фіолетове забарвлення на синє:
44
|
|
HO + HO-Mg-OH |
HO |
Mg O |
||
O2N |
|
N N |
OH |
O2N |
N N |
OH + H2O |
|
|
|
Магнезон-I |
|
|
|
|
|
HO |
+ HO-Mg-OH |
HO |
Mg |
O |
O |
N |
N N |
|
O N |
N N |
+ H2O |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
Магнезон-II
Чутливість реакції – 0,5 мкг магнію. Проведенню реакції заважають катіони нікелю(ІІ), кадмію(ІІ), кобальту(ІІ) та ін., гідроксиди яких також забарвлюються магнезонами. Найбільше заважають виявленню магнію катіони феруму(ІІ), хрому(ІІІ) та стануму(ІІ), тому їх попередньо окислюють натрію нітритом при нагріванні. При цьому утворюються нерозчинні у воді гідроксиди, які відділяють перед виявленням іонів магнію з магнезонами.
4.Дія 8-оксихіноліну (люмінесцентна реакція). 8-оксихінолін утворює з іонами магнію при pH 9-12 флуоресціюючий зеленим кольором оксихінолінат:
|
OH |
|
N |
|
|
|
|
|
N |
|
|
2 |
+ Mg(OH)2 |
O Mg O |
+ 2H2O |
|
|
N |
|
Реакцію проводять на фільтрувальному папері.
Межа виявлення – 0,025 мкг магнію. Заважають іони алюмінію та цинку.
Реакції виявлення катіонів феруму(II):
1.Дія амонію гідроксиду та натрію гідроксиду. Амонію гідроксид та натрію гідроксид
утворюють з іонами феруму(ІІ) аморфний осад Fe(OH)2 брудно-зеленкуватого кольору, розчинний у кислотах:
FeSO4 + 2NaOH = ↓Fe(OH)2 + Na2SO4
Осад швидко окислюється на повітрі, змінюючи своє забарвлення на червоно-буре.
2.Дія калію гексаціаноферрату(III) (ДФУ). Калію гексаціаноферат(ІІІ) утворює з іонами феруму(ІІ) синій осад „турнбулевої сині”:
45
3FeSO4 + 2K3[Fe(CN)6] = ↓Fe3[Fe(CN)6]2 + 3K2SO4
Осад не розчиняється у кислотах, але розкладається лугами. Межа виявлення – 0,02 мкг феруму. Реакція є специфічною.
Виконання реакції. Наважку випробовуваної субстанції, еквівалентну близько 10 мг ферум-іону (Fe+2), розчиняють в 1 мл води. До одержаного розчину або до 1 мл досліджуваного розчину додають 1 мл розчину калію гексаціаноферату(ІІІ); утворюється синій осад, нерозчинний при додаванні кислоти хлоридної розведеної.
3.Дія амонію сульфіду. Амонію сульфід утворює з солями феруму(ІІ) чорний осад FeS, розчинний у розведених мінеральних кислотах:
FeSO4 + (NH4)2S = ↓FeS + (NH4)2SO4
4.Дія диметилгліоксиму. Діацетилдіоксим у аміачному середовищі з іонами феруму(ІІ) утворює добре розчинну у воді стійку комплексну сполуку червоного кольору:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
H3C |
C |
N-OH |
|
H3C |
|
C |
|
|
N-O |
|
|
|
|
|
CH3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
+ FeSO4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe |
|
|
|
|
|
|
+ H2SO4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O-N |
|
|
|
C |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
H3C C N-OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|||||||||||
|
|
H3C |
|
C N |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH
Межа виявлення – 8 мкг феруму. Реакції заважають іони нікелю(ІІ), які утворюють нерозчинний у воді червоний нікелю диметилгліоксимат.
5.Дія дипіридилу. 2,2-дипіридил або о-фенантролін у кислому середовищі утворює з іонами феруму(ІІ) внутрішньокомплексну сполуку темно-червоного кольору:
|
N |
|
N |
N |
|
|
|
||
2 |
|
+ FeSO4 |
Fe |
SO4 |
|
|
|
||
|
N |
|
N |
N |
|
|
|
6.Дія окисників (KMNO4, I2). При взаємодії з окисниками у кислому середовищі відбувається окислення феруму(ІІ) до феруму(ІІІ) і знебарвлення розчинів KMnO4 та I2:
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O 2FeSO4 + I2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2HI
46
Реакції виявлення катіонів феруму(III):
1.Дія амонію гідроксиду та натрію гідроксиду. Амонію гідроксид та натрію гідроксид
утворюють з іонами феруму(ІІІ) аморфний осад Fe(OH)3 червоно-бурого кольору, розчинний у кислотах і нерозчинний у надлишку лугу:
FeCl3 + 3NaOH = ↓Fe(OH)3 + 3NaCl
2.Дія натрію сульфіду. Натрію сульфід осаджує із розчинів солей феруму(ІІІ) осад Fe2S3 чорного кольору, розчинний у мінеральних кислотах:
2FeCl3 + 3Na2S = ↓Fe2S3 + 3NaCl
3.Дія калію гексаціаноферату(II) (ДФУ). Калію гексаціаноферат(ІІ) у слабко кислому середовищі утворює темно-синій осад “берлінської блакиті” Fe4[Fe(CN)6]3:
4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] = ↓Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl
Межа виявлення – 0,2 мкг феруму. Осад не розчиняється у мінеральних кислотах, але розчинний у розчині щавлевої кислоти з утворенням комплексної сполуки. Реакція є специфічною. Проведенню реакції заважають окисники, які окислюють реагент, а також оксалати та флуориди, які утворюють стійкі комплекси з ферумом(ІІІ).
Виконання реакції. Наважку випробовуваної субстанції, еквівалентну не менше 1 мг феруму-іона (Fe+3), розчиняють у 1 мл води. До одержаного розчину або до 1 мл розчину, зазначеного у окремій фармакопейній статті, додають 1 мл розчину калію гексаціаноферату(ІІ); утворюється синій осад, який не розчиняється при додаванні 5 мл кислоти хлоридної розведеної.
4.Дія тіоціанатів (ДФУ). Калію (амонію) тіоціанат у слабко кислому середовищі з солями феруму(ІІІ) утворюють комплексні сполуки червоного кольору, склад яких, залежно від
концентрації іонів феруму(ІІІ) та тіоціанат-іонів, коливається від [Fe(SCN)]2+ до
[Fe(SCN)6]3-:
FeCl3 + 3KSCN = Fe(SCN)3 + 3KCl
Межа виявлення – 0,25 мкг феруму. Проведенню реакції заважають флуориди, арсенати, фосфати, тартрати і цитрати, які утворюють сполуки з іонами феруму(ІІІ), а також нітрити, які взаємодіють з тіоціанатами.
Виконання реакції. Наважку випробовуваної субстанції, еквівалентну близько 1 мг ферум-іону (Fe+3), розчиняють у 30 мл води. До одержаного розчину або до 3 мл досліджуваного розчину додають 1 мл кислоти хлоридної і 1 мл розчину калію тіоціанату; з’являється червоне забарвлення. Відбирають дві порції одержаного розчину по 1 мл кожна. До однієї порції додають 5 мл спирту ізоамілового або 5 мл ефіру, струшують і залишають до розшарування; органічний шар набуває рожевого забарвлення. До другої порції додають 2 мл розчину меркурію(ІІ) хлориду; червоне забарвлення розчину зникає.
5.Дія натрію ацетату. Натрію ацетат з іонами феруму(ІІІ) на холоді утворює феруму(ІІІ) ацетат Fe(CH3COO)3 червоно-бурого кольору:
FeCl3 + 3CH3COONa = Fe(CH3COO)3 + 3NaCl
47
Якщо розчин розвести водою і нагріти до кипіння, то утворена сполука гідролізує з утворенням основної солі, яка випадає у вигляді бурого осаду:
Fe(CH3COO)3 + 2H2O = ↓Fe(OH)2(CH3COO) + 2CH3COOH
6.Дія калію йодиду. Калію йодид відновлює іони феруму(ІІІ) до іонів феруму(ІІ). В результаті реакції виділяється йод і розчин буріє:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl
Якщо в ту ж пробірку додати трохи бензолу або хлороформу і суміш збовтати, то йод, який перейде у органічний розчинник, забарвить його у фіолетовий колір.
7.Дія сульфосаліцилової кислоти. Сульфосаліцилова кислота у кислих розчинах (рН від 1,8 до 2,5) з іонами феруму(ІІІ) утворює стійкий комплекс червоно-фіолетового кольору:
COOH |
COO |
OH |
O Fe |
+ FeCl3 |
+ 3HCl |
SO3H |
SO3 |
Межа виявлення – 5-10 мкг феруму. При вказаній кислотності реакція є специфічною для феруму(ІІІ). Флуориди, фосфати і органічні кислоти заважають проведенню реакції, оскільки зв’язують ферум(ІІІ) у комплекс.
Реакції виявлення катіонів мангану(ІІ):
1.Дія натрію гідроксиду та амонію гідроксиду. Гідроксиди лужних металів та амонію
гідроксид осаджують із водних розчинів солей мангану(ІІ) білий осад Mn(OH)2, який буріє на повітрі внаслідок окислення киснем повітря до MnО(OH)2:
MnSO4 + 2NaOH = ↓Mn(OH)2 + Na2SO4
2Mn(OH)2 + H2O + O2 = 2Mn(OH)4
Mn(OH)4 = MnO(OH)2 + H2O
Осад нерозчинний у лугах, розчинний у кислотах.
2.Дія натрію сульфіду. Під дією амонію сульфіду катіони мангану(ІІ) осаджуються у вигляді MnS тілесного кольору:
MnSO4 + (NH4)2S = ↓MnS + (NH4)2SO4
Осад розчинний у розведених мінеральних кислотах.
3.Дія окисників: Під дією окисників манган(ІІ) у кислому середовищі окислюється до аніона MnO4–, який у розчинах має характерне малинове забарвлення:
–амонію персульфат:
48
2MnSO4 + 5(NH4)2S2O8 + 8H2O = 2HMnO4 + 5(NH4)2SO4 + 7H2SO4
Реакція проводиться при нагріванні у присутності каталізатора AgNO3.
– плюмбуму діоксид:
2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O
Плюмбуму діоксид нагрівають до кипіння з концентрованою азотною кислотою, після цього дають осаду осісти і, якщо не з’явилось червонувате забарвлення, додають розчин солі мангану(ІІ).
– натрію вісмутат:
2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 16HNO3 = 2HMnO4 + 5Bi(NO3)3 + 5NaNO3 + 7H2O
Реакція йде при звичайній температурі повільно, при нагріванні прискорюється.
Реакції виявлення катіонів вісмуту:
1.Дія натрію гідроксиду та амонію гідроксиду. Луги утворюють білий осад вісмуту гідроксиду, який розчиняється у кислотах і не розчиняється у лугах:
BiCl3 + 3NaOH = ↓Bi(OH)3 + 3NaCl
Вісмуту гідроксид при кип’ятінні переходить у жовтий вісмутилу гідроксид BiО(OH). Амонію гідроксид виділяє білий осад основної солі, склад якої змінюється залежно від концентрації розчину і температури.
2.Дія натрію сульфіду (ДФУ). Натрію сульфід у кислому середовищі дає з солями вісмуту(ІІІ) коричнево-чорний осад Bi2S3:
BiCl3 + 3Na2S= ↓Bi2S3 + 6NaCl
Осад нерозчинний у розведених кислотах, крім азотної кислоти:
Bi2S3 + 8НNO3 = 2Bi(NO3)3 + ↑2NO + 3S + 4Н2О
Виконання реакції. 0,5 г випробовуваної субстанції розчиняють у 10 мл кислоти хлоридної розведеної. Одержаний розчин або 10 мл досліджуваного розчину кип’ятять протягом 1 хв., охолоджують і, якщо необхідно, фільтрують. До 1 мл одержаного розчину додають 20 мл води; утворюється білий або світло-жовтий осад, колір якого після додавання від 0,05 мл до 0,1 мл розчину натрію сульфіду змінюється на коричневий.
3.Дія тіосечовини та натрію флуориду (ДФУ). Під час взаємодії іонів вісмуту з тіосечовиною можуть утворюватись тіосечовинні комплекси вісмуту жовтого кольору:
49
NH2 |
NH2 |
|
Bi(NO3)3 + 9 S C |
Bi S C |
(NO3)3 |
NH2 |
NH2 |
9 |
Виконання реакції. Близько 45 мг випробовуваної субстанції розчиняють у 10 мл кислоти азотної розведеної. Одержаний розчин або 10 мл досліджуваного розчину кип’ятять протягом 1 хв., охолоджують і, якщо необхідно, фільтрують. До 5 мл одержаного розчину додають 2 мл розчину 100 г/л тіосечовини; з’являється жовтувато- оранжеве забарвлення або утворюється оранжевий осад. Потім додають 4 мл розчину 25 г/л натрію флуориду; розчин не знебарвлюється протягом 30 хв.
4.Дія калію йодиду. Калію йодид осаджує з розчинів солей вісмуту чорний осад BiI3, розчинний у надлишку реагенту з утворенням жовтої комплексної сполуки К[BiI4]:
BiCl3 + 3KI = ↓BiI3 + 3KCl
BiI3 + KI = К[BiI4]
5.Дія натрію станіту. Відновники (SnCl2) відновлюють іони вісмуту(ІІІ) до металевого вісмуту, який випадає у вигляді осаду чорного кольору:
SnCl2 + 4NaOH = Na2SnO2 + 2NaCl + 2H2O Bi(NO3)3 + 3NaOH = ↓Bi(OH)3 + 3NaNO3 2Bi(OH)3 + 3Na2SnO2 = 3Na2SnO3 + ↓2Bi + 3H2O
Проведенню реакції заважають іони аргентуму, меркурію(ІІ) та ін., які можуть відновлюватись.
6.Гідроліз солей вісмуту. При розведенні розчинів солей вісмуту проходить гідроліз солей з утворенням сполук оксиду вісмуту(ІІІ) (вісмутилу) BiO+ білого кольору:
BiCl3 + 2H2O = ↓Bi(OH)2Cl + 2HCl
Bi(OH)2Cl =↓BiOCl + H2O
Осад розчинний у мінеральних кислотах і нерозчинний у тартратній кислоті.
Реакції виявлення катіонів стибію(III):
1.Дія натрію гідроксиду та амонію гідроксиду. Луги та амонію гідроксид утворюють з солями стибію(ІІІ) у розчинах білий осад Sb(OH)3:
SbCl3 + 3NaOH = ↓Sb(OH)3 + 3NaCl
Свіжоосаджений осад розчинний у лугах з утворенням комплексної сполуки Na[Sb(OH)4],
а також у сильних кислотах з утворенням відповідних солей.
1.Дія сульфідів (ДФУ). Сульфіди з солями стибію(ІІІ) утворюють оранжево-червоний осад
Sb2S3:
50