Обнаружение ионов сурьмы (V)

Ж) Гидролиз соединений сурьмы (V)

При разбавлении растворов соли сурьмы (V) водой образуется белый осадок основной соли

[SbCl₆]^– + 2Н₂О = SbО₂С1 + 5Сl^– + 4Н⁺

Осадок растворяется при нагревании в соляной кислоте. Реакцию выполняют аналогично реакции с сурьмой (III).

З) Реакция с сильными основаниями и гидроксидом аммония

Растворы сильных оснований и гидроксида аммония образуют с солями сурьмы (V) белый осадок метасурьмяной кислоты

[SbCl₆]^– + 5ОH^– = НSbO₃ + 6С1^– + 2Н₂О

К 4 - 5 каплям раствора соли сурьмы прибавьте 5 - 6 капель раствора гидроксида натрия или аммония до образования белого осадка.

И) Восстановление до металлической сурьмы

Металлы (Мg, Zn, А1, Fе) вытесняют из солей сурьмы (V) металлическую сурьму аналогично действию их на ионы сурьмы (III).

Опыт 7. Обнаружение ионов олова

Олово образует два ряда соединений, в которых его степень окисления равна соответственно 2⁺ и 4⁺. Водные растворы солей олова бесцветны.

А) Реакция с групповым реагентом

При действии сероводорода на растворы солей олова (II), подкисленных соляной кислотой, образуется темно-бурый осадок сульфида олова SnS. В отличие от других сульфидов подгруппы мышьяка этот сульфид имеет основной характер и нерастворим в сильных основаниях и сульфидах аммония и натрия. Однако он растворим в концентрированной соляной кислоте.

При действии сероводорода при рН ~ 0,5 на подкисленный соляной кислотой раствор солей олова (IV), содержащий комплексные анионы [SnCl₆]^2– образуется желтый осадок сульфида SnS₂, растворимый в сульфиде натрия и сильных основаниях, но нерастворимый в гидроксиде и карбонате аммония

SnS₂ + Na₂S = Na₂SnS₃

Тиосоли олова разлагаются кислотами с выделением SnS₂.

Как и сульфиды сурьмы, сульфид олова (IV) растворяется при нагревании в концентрированной соляной кислоте

SnS₂ + 6НС1 = Н₂[SnCl₆] + 2Н₂S

Обнаружение ионов олова (II)

Б) Реакция с сильными основаниями и гидроксидом аммония

Сильные основания и гидроксид аммония осаждают катион олова (II) в виде белого аморфного осадка гидроксида олова. Осадок амфотерен, т.е. растворим как в кислотах, так и в щелочах (испытайте). В последнем случае образуются станниты

Sn(OH)₂ + 2NаОН = Na₂SnO₂ + 2H₂O

Осадок гидроксида олова нерастворим в избытке гидроксида аммония.

В) Окисление ионов олова (II)

Сулема НgCl₂ окисляет катион олова (II) до олова (IV)

SnCl₂ + 2НgCl₂ = SnCl₄ + Нg₂Cl₂

Белый осадок каломели Нg₂Cl₂ быстро темнеет вследствие выделения металлической ртути

SnCl₂ + Hg₂Cl₂ = 2Hg + SnCl₄

К 2 - 3 каплям раствора хлорида олова (II) прибавьте одну каплю раствора сулемы. Наблюдайте, как выпавший сначала белый осадок каломели постепенно темнеет в результате дальнейшего восстановления до свободной ртути.

Для выполнения реакции вместо хлорида ртути можно использовать ее нитрат.

Растворимые соли висмута в щелочной среде окисляют станниты до станнатов. Реакция сопровождается выпадением черного осадка свободного висмута

3Na₂SnO₂ + 2Bi(OH)₃ = 3Na₂SnO₃ + 2Bi + 3H₂O

К 3 - 4 каплям раствора хлорида олова (II) прибавляйте по каплям 2 н раствор гидроксида натрия сначала до образования осадка гидроксида олова, а затем до полного его растворения. К получившемуся раствору станнита натрия прибавьте 1 - 2 капли раствора нитрата висмута до образования черного осадка.

Реакция восстановления фосфоромолибдата аммония. Катион Sn²⁺ обладает свойством восстанавливать малорастворимый фосфоромолибдат аммония (NH₄)₃H₄[Р(Мо₂О₇)₆] в соединения молибдена низших степеней окисления. При этом получается так называемая «молибденовая синь».

К 1 капле раствора гидрофосфата натрия Nа₂НРО₄ прибавьте 2 - 3 капли молибденовой жидкости и нагрейте на водяной бане. К содержимому пробирки вместе с осадком фосфоромолибдата аммония прилейте 2 - 3 мл воды и добавляйте по каплям исследуемый на катион олова раствор. Появление молибденовой сини указывает на присутствие в растворе катиона олова (II).

Реакцию можно выполнять также капельным методом. Кусочек фильтровальной бумаги смочите раствором фосфоромолибденовой кислоты (молибденовая жидкость) и 1 - 2 мин подержите над склянкой с концентрированным раствором гидроксида аммония, чтобы на бумаге получился фосфоромолибдат аммония. Затем высушите бумагу и нанесите на нее одну каплю анализируемого раствора. В присутствии в растворе катиона олова появляется синее окрашивание. Реакция высокочувствительна, открываемый минимум составляет 0,03 мкг, а предельное разбавление - 1:1670000.

Реакция восстановления хлорида железа (III). Олово (II) восстанавливает катион железа (III) до железа (II), которое образует с гексацианоферратом (III) калия K₃[Fe(CN)_6] синий осадок турнбулевой сини

2FeCl₃ + SnС1₂ = 2FеС1₂ + SnCl₄

3FeCl₂ + 2K₃[Fe(CN)₆] = Fe₃[Fe(CN)₆]₂ + 6KС1

К 4 - 5 каплям хлорида железа (III) прибавьте 2 капли гексацианоферрата калия и 3 капли раствора хлорида олова (II).

Хромат калия К₂CrO₄ в кислой среде окисляет Sn²⁺ до олова (IV). Происходящие при этом процессы выражаются следующими уравнениями

2K₂CrO₄ + 2НС1 = K₂Cr₂O₇ + Н₂О + 2KС1

3SnCl₂ + K₂Сr₂O₇ + 14НС1 = 3SnCl₄ + 2СrС1₃ + 2KС1 + 7Н₂О

Г) Восстановление до металлического олова

Металлический цинк восстанавливает катионы олова до свободного металла, оседающего в виде серого губчатого слоя. В отличие от сурьмы, олово растворимо в соляной кислоте. Поэтому при выполнении реакции раствор не должен быть слишком кислым.