С.К. Пискарёва - Аналитическая химия (1110124), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Затем в кислый раствор при рН 0,5 — 1,0, т. е. при концентрации водородных ионов около 0,3 моль/л, пропускают сероводород для осаждения катионов 1Ч группы !Сиз+ и В!в" ). Практически осаждение катионов ведут в присутствии 0,3 н. НС1. При этом выпадают черные осадки сульфидов В!»Б», СпБ и частично РЬБ, если ионы РЬз не полностью были осаждены групповым реагентом НС1: Спз++Н»Я=СпЯ1+2Н ' 170 2В» з+ + ЗН»З Ш»Зз1+ 6Н+ льфиды 1Ч группы катионов не растворяются в разбавл й НС1, но растворяются в азотной кислоте при нагревании: ЗСпЗ+ 8НХОз- ЗСп1ХО»)з+2ХО+381+4Н»О В1,Зз+ЗНХО,— 2В1(ХО»)з+2ХО+381+4Н»О Для ускорения растворения сульфидов прибавляют немного К1»1Оз или 1»!аЫО». При этом образуются оксиды азота, каталитически ускоряющие реакции.
8 3. ТИОСОЕДИНЕНИЯ МЫШЬЯКА И ОЛОВА Сернистые соединения ионов мышьяка и олова АзБ, АЗБ», Б Б . с сульфидами и отличаются малыми произведениями и з являют я растворимости. В отличие от сульфидов и и роявляют кислотные свойства и растворяются в растворах сульфидов натрия, калия и аммония 1»1а»Б, з, ( а)з .
растворении сульфидов образуются соли тиокислот — тиосоли: Аз»Я»+ 3Х а~Я = 2Ха»А»Я» ЯпЯ»+Ха»Я=Ха»ЯпЯ» Т кислоты являются производными кислородсодержащих кислот, в ио х которых атомы кислорода замещены атомами р молекулах к т тв ег тиомышьяковая пример, мышьяковои кислоте Н»А804 соответству Н АвБ, оловянной кислоте тнооловянная кислота Н БпБ'. кислота з 4 Т слоты могут разлагаться с выделением серовод род о а н соот- ветствующего сернистого соединения, которое и иокислоты является льфидом: сулыг» Н»ЯпЯ»-~Н»Я+ ЯпЯ» Эта реакция подобна разложению кислородсодержаших кислот; Н»ЗпО» — — Н»О+ ЗпО, Олово, мышьяк и сурьма расположены в 1Ч н Ч группах периодической системы Д. И. Менделеева, они обладают метал- лоидными ыми свойствами. Кислотные свойства резко выражены у Аап' и Ав' и менее резко у Бп .
Сульфид олова (П) облад гв основными свойствами и в сульфиде натрия не растворяется, т. е. не образует тиосоли. Сульфиды мышьяка и олова 11Ч) образуются при осаждении сероводородом из кислых растворов !рН(1): 2ХазА»Оз+ 3Н»Я 1-6НС1 = Аз»Я»1+ 6ХаС1+ 6Н»О 2Ха»А»О» 4 5Н»З+ 6НС! = Ав»Я,1+ 6ХаС!+ 8Н»О Осадки Аз»Б» и Ав»Б» желтого цвета. При действии сероводорода на соли олова образуется БпБ— темно-бурый осадок и БпБз- -желтый осадок: ЗпС!з+ Н»З = ЯпЗ1+ 2НС! Нз (ЯпСЦ+ 2Н»Я = ЗпЯ»1+ 6НС! 171 Сульфвгды Аваев. АвзБв и БпБз растворяются в с натрия: Авззз+ЗХазБ=2ХазАвЯв БпЯз+ ХазБ = ХазБпБз Тиосоли ХазАаБ4, ХазАвБз н ХагБпБз разрушаются ми ными кислотами: ХазАвБз+ЗНС!=НзАвБз+ЗХаС! 2НзАвБз=ЗНзя+АвзЯз ХазБпБз+2НС!=БпЯз!+НзЯ1+2ХаС! Свойство сульфидов мышьяка (1Н, 7) и олова (17) растворяться в сулЬфидах натрия, калия и аммония дает возможность отделить их от сульфидов катионов 1Ч аналитической группы (Сиз+ В! 3+) й 4.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СОЛЕЙ КАТИОНОВ 1У И У АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП С ГРУППОВЫМ РЕАГЕНТОМ В пробирки наливают по 1 — 2 капли растворов соответствуюших солей катионов 1тг группы, разбавляют 4--5 каплями воды, подкисляют 1 — 2 каплями 2 н. раствора НС! и пропускают сероводород. При этом образуются черные осадки сульфидов СпБ и В!зБз.' СиС1з+НзБ=СиБ!+2НС1 2ВзС!з-1-ЗНзБ=ВззЯз!+6НС! Сульфиды 1н' аналитической группы нерастворимы в разбавленных кислотах (НС! н НХОз), но легко растворяются при нагревании в разбавленной НХОзз в присутствии катализаторов КХОз или ХаХОз, при этом Б -ионы окисляются до свободнои серы.
Пятую аналитическую группу катионов осаждают действием 2 н. раствора НС1: АЯХОз+НС1=АБСЦ+ НХОз РЬ(ХОз)в+2НО=РЬС!з!+ 2НХОз Б 5 АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ИОНОВ В1з+ 1. Хлорид висмута В!С1, гидролизуется, образуя белый осадок основной соли хлорида оксовисмута В!ОС1: В!С1з+2НзО= В!(ОН)зС1=2НС! Вз (ОН)зС! = ВзОС1+ НзО В!ОС! растворим в кислотах, при разбавлении раствора водой В!ОС1 снова выделяется в осадок. Гидроксиды ХаОН или КОН образуют с ионами В!з+ бе и осадок Вг(Он)з.' Вз (ХОз)з+ ЗХаОН = Вз (ОН) з!+ ЗХаХОз (ОН)з растворим в кислотах, но нерастворим в щелочах.
Станниты натрия ХазБпОз и калия КзБпОз образуют с нами В! з+ черный осадок металлического Вг. Раствор ста ита натрия готовят следуюшим образом: к нескольким капл(зм раствора БпС1з прибавляют избыгок 2 н. раствора ХаОН до растворения Бп (ОН)з. К полученному раствору ХазБпОа добавляют 3 — 4 капли раствора соли висмута, при этом ионы В!з,восстанавливаются до металлического Вг, а станнит окисляется до станната: БпС!в+ 2ХаОН =Бп(ОН)з!+2ХаС! Бп(ОН)в+ 2ХаОН = Ха,БпО, + 2Н,О станнит ивтриа В1 (ХОз)з+ ЗХаОН = Вз(ОН) з)+ ЗХаХОз 2В1(ОН)з+ЗХазБпо, =2ВЦ+ЗХа,БпОз+ЗНзо станнвт натрии 6 6.
АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ИОНОВ Сиз+ 1. Гидроксиды КОН или ХаОН образуют с ионами Сна~ голубой осадок дигидроксида меди Си(ОН!з: СиЯОз+2ХаОН=Си(ОН)з)+ХазЯОв Сп(ОН)з обладает слабыми амфотернымн свойствами: растворяется в кислотах и частично в щелочах, образуя синие Си0$ -ионы (куприт-ноны). 2. Гидроксид аммония ХНсОН образует с ионами Сна+ осадок основной соли зеленоватого цвета (СпОН)аБОн: 2СиБОз+ 2ХНзОН =(СиОН)зБОз)+ (Хна)зБОз (СпОН)зБОв растворяется в избытке ХНвОН с образованием аммиачйого комплекса меди интенсивно синего цвета: (СИОН) ЯО +(Хнз) ЯО +6ХН ОН вЂ” 2 (Си(ХН )з1 ЯО4+БН О 3. Гексоцнаноферрат (П) калия К„,(Ре(СХ)а3 образует с ионами Сп~т бурый осадок Спз(Ре(С1т))в3: 2СиБО~+ Кз (ге (СХ)ь) = Сиз (Рс (СХ)в1! + 2 Кз зон Сиз 1Ре(СХ)а3 разлагается едкими щелочами и нерастворнм в разбавленных кислотах.
4. Металлические а,п„А1, Ре, стоящие в электрохимнческом ряду напряжений впереди меди, при взаимодействии с ионами 173 меди восстанавливают его до свободного металла, вьщеляю его- ся в виде губчатой массы: СпиОз+ Еа = УаБО4+ Си) $7. АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ИОНОВ Аяз 1. Гидроксиды 1ЧаОН или КОН образуют с ионами осадок АяОН, разлагающийся с выделением оксида АВ2О бурого цвета: АВ+ бра 2АБХОз+ 2ХаОХ = АязО+ 2ХаХОз 4 Н 2 О 2. Хромат калия К2СгО4 образует с ионами АВ+ кир нчнокрасный осадок хромата серебра Ая СгО: 2 4' 2АКХОз+К2Стоа=АязСтОз)+2КХОз осадок раст оряется в Н!з(Оз и )ЧН40Н, но не р~~р~~~ в уксусной кислоте.
3. Растворы хлоридов, бромидов и иодидов образуют с ионами АЕ+ белый творожистый осадок АяС1, бледно-желтый — А"пг и желтый — АЕ1: й К АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ИОНОВ РЬз+ 1. Гидроксиды )чаОН или КОН, а также )ЧН ОН образуют с ионами РЬ2+ белый осадок днгндроксида РЬ(дН)2: РЬ(ХО,), +2ХаОН= РЬ(ОН),1+ 2ХаХО, Осадок растворяется в кислотах и щелочах, т. е.
обладает амфотерными свойствами: РЬ(ОН) +2НХОз=РЬ(ХО ) +2Н О Рь(ОИЬ+2хаОн= ха,РьО, +2Н20 плюмбит патрии в )ЧН ОН б ' образуется белыи осадок основной соли, которая не растворяется в избытке реагента: 174 АяХОз+ХаС1=АяС11+ХаХОз АхХОз+ ХаВт = АяВт1+ Х аХОз А6ХОз+К1 Ая11+КХОз АЛО яО растворяется в )ЧН ОН с образованием аммиачных комплексных ионов !Ай()ЧН,Ц+: АяС1+2ХН ОН-+(Ая(ХНз)з1С1+2Н,О АЕВг растворяется в )Ч Н ОН частично, а Ая! — практически нерастворим. РЬ(ХО ) -1.ХН ОН=РЬ(ОН)ХОз+ХНзХОз Серная кислота или растворимые сульфаты (ВО~4 ) образуют с нами РЬ2' белый осадок сульфата свинца РЬБО4: РЬ (ХОз)з+ ВзБОз = РЬБО41 + 2НХОз растворяется при нагревании в едких щелочах с об- ем плюмбитож РЬ ра РЬйО4+ 4ХаОН = ХазРЬОз+ ХазЬОз+ 2НзО ромат калия К2СгО4 образует с ионами РЬ~~ желтый осад хромата свинца РЬСгО: РЬ(ХОз)2+КзСкО.=РЬСтО,1+2К ХО, РЬСгО4 растворим в едких щелочах„нерастворим в )чН4ОН и уксусной кислоте, трудно растворим в разбавленной азотной кислоте.
4. Иодид калия К! образует с ионами РЬ2+ желтый осадок иодида свинца РЫ: РЬ(ХОз)2+2К1 РЫ21+2КХОз РЫ при перекристаллизации из разбавленного раствора уксусной кислоты выпадает в виде блестящих кристаллов. Для зтого к полученному осадку РЫ добавляют несколько капель воды, 2 н, раствора СН СООН и нагревают на водяной бане. Полученный раствор медленно охлаящают. Образуются красивые золотистые кристаллы иодида свинца.
С избытком реактива РЫ дает растворимое комплексное соединение: РЫз+2К1=Кз(РЫз) 5, Дитизон (0,05%-ный раствор днфенилтиокарбазона в тетрахлориде углерода) с ионами РЬ + образует внутрикомплексное соединение кирпично-красного цвета. Этой реакции мешают ионы Сват Упз+„АЕ+, Сг(24 и В)з+ $9. АНАЛИЗ СМЕСИ КАТИОНОВ 1У И и* АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРзтнп (С зт В1з+ А + Р1зз) Смесь катионов 1Ч и Ч групп анализируют, используя реактивы, приведенные в табл.
6. 1. Отделение катионов Ч группы от катионов !Ч аналитяческой группы. К 1Π— 12 каплям раствора (или смеси раствора с осадком) добавляют 10 капель 2 н. раствора НС1, перемешивают и центрифугируют. Затем проверяют полноту осаждения. Раствор 1Ч группы переносят в другую пробирку, а осадок катионов Ч группы (АяС! и РЬС1 ) промывают холодной водой, подкисленной НС1. 175 Таблица 6.
Реактввы, иримеивемые дла анализа катионов 1Ч и Ч аиалитимсажк тру~и 24 В!зйз черный осадок Основные соли, белый осадок в'(он), белый осадок Спз черный осадок Нзз (в кислой среде) НО Айгп черный осадок АйС! белый осадок черный ос ок РЬС14 белый оса~ок РЬ(ОН~, бечын о)ацок Сн(ОН) голубой осадок То же 1ЧаОН или КОН АйзО бурый осадок РЬО з ный раствор То же !Чаон или КОН в пзбыт- !ЧН4ОН в и З- бытке То же (Сп(ы!Н )41з+ ! Ай(!чн,1Д' бесцветныи раствор Ай! бледно-1келтый осацок РЬ(ОН), белый осадок Основные соли, белый осадок п11з черный осадок интенсивно синий раствор Сп1 вгелтоватый осадок цвстаа слоновой кости и коричневый раствор К! Рьг золотистей оса- док 1 ЬСЮ4 1келтый осадок .
(В1О),Сг,О, желтый осадок АВ,СЮ, кирпично-крас- ный осадок Аа,ВО4 белый осадок Ай серый осадок РВА белый осадок Н ВО 1Чпзйпоз В1 черный осадок 176 2. Растворение осадка РЬС! н обнаружение иоюв РЬз К промытому осадку катионов Ч группы добавляют 10 капель воды, перемешивают и затем нагревают пробирку на водяной бане. При этом часть РЬС! растворяется.
Быстро центрифугируют и в растворе открывают ионы РЬт4, прибавляя 3 — 4 капли 0,5 н. раствора К1. Полученный желтый осадок перекристаллизовывают в присутствии 2--3 капель уксусной кислоты. Образование золотистых кристаллов иодида свинца указывает на присутствие ионов РЬт 4. Нерастворившийся осадок катионов Ч группы дважды промывают горячей водой для полного удаления РЬС! и центрифугируют. Центрифугат не исследуют. 3. Растворение АйС1. К осадку катионов Ч группы (после удаления РЬС! ) добавляют 8 — 10 капель концентрированного раствора )ч!Н4ОН и перемешивают. При этом АВС! растворяется с образованием комплексной соли, которую используют для обнаружения ионов серебра. В осадке может присутствовать белый осадок основных солей висмута.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
