Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 9
Текст из файла (страница 9)
К полученному раствору добавляют 2 М НС1 до кислой среды, выпадает золотисто-желтый осадок ЯпБ2 2. Хлорнд ртути (П). Ионы олова (П) в солянокислой среде восстанавливают ионы Нй(П) до Нй(1), при этом образуется белый осадок каламелн НйгС12' 2няс12+Бпс!4' =нягс321-~Бпс34 В избытке ионов олова (11) осадок каломели постепенно чернеет, так как Нй(1) восстанавливается до металлической ртути.
Предел обнаружения олова — 12,5 мкг. Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям солянокислого раствора, солержашего ионы олова (П), добавляют 1 каплю раствора нитрата ртути (11). Выпадает белый шелковистый осадок НБ,С1ь который при стоянии постепенно чернеет. 1. Восстановление олова (1Ч) до олова (П) металлами. Металлическое железо восстанавливает Бп((Ч) только до Бп(П); металлические Мй и А1 при недостатке кислоты могут восстановить Яп(1Ч) до металлнческого. Однако прн действии концентрированной НС1 металлическое олово растворяется с образованием комплексов Бп(П).
Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям солянокнслого раствора, содержащего ионы олова (1Ч), добавляют 1 каплю концентрированной НС1, железные опилки в нагревают до появления пузырьков. Затем раствор сливают в другую пробирку и добавляют 2 капли раствора Нй(КОЗ)г. Выпадает белый шелковистый асалак НйгС12. 2. Диметил.лвоксим с ионами олова (11) илв олова (1Ч) в присутствии ионов железа (11) образуют смешанное комплексное 43 соединение Бп(П) — Ре(П) — диметилглиоксим красного цвета, экстрагируемое бутанолом. Предел обнаружения олова — 10 мкг. Обнаружение возможно в присутствии больших количеств щелочных и щелочноземельных металлов, а также А!(П1), Сг(П1), Ре(1П), Уп(П), Мп(П), %(??), РЬ(?1), Си(П), Сй(??) и 50-кратных количеств ионов Нй(?, П), В!(1?1), БЬ(1П, Ч). При избытке ионов Ре(П1) нужно прокипятить раствор с железными опилками до обесцвечивания раствора.
Кобальт мешает определению олова, если его концентрация в исследуемом растворе больше, чем концентрация Ре(?1), так как в щелочной среде кобальт образует соединение с диметилглиоксимом. Если концентрация и Ре(??) превышает концентрацию кобальта, олово хорошо обнаруживается. Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям исследуемого раствора добавляют 3 — 5 капель НС! (1: 1), железные опилки и нагревают до появления пузырьков водорода. Металлическое железо восстанавливает Бп(1Ч) до Бп(П) и в раствор переходят ионы Ре(П). Раствор отделяют от железных опилок, добавляют 3 — 5 капель 1%-ного раствора диметилглиоксима, 30%-ный раствор ХаОН до щелочной среды и эксграгируют и-бутанолом.
В присутствии олова органическая фаза окрашивается в красный цвет. В случае избытка Со(П) добавляют 2 — 3 капли раствора ' '-'.!;, ГеБО„чтобы Ре(П) было больше, чем Со(П). 3. Хлориды цезия или рубидия (микрокристаллоскопическая реакция). При добавлении к раствору, содержащему ионы олова (1Ч), твердых КЪС! или СзС! образуются блестящие прозрачные октаэдрические кристаллы КЬ,БпС!и или Сз,БпС!а (рис.
2.8): БпС)й~ + 2Са+ =СайБпСЦ Выполнение реакции. На предметное стекло наносят 1 каплю раствора, содержащего ионы олова (1Ч), вносят кристаллик хлорида цезия или рубидия. Вокруг кристаллика появляется белое облачко осадка. Под микроскопом рассматривают мелкие кристаллы, имеющие форму октаэдров. Более крупные кристаллы образуются обычно у краев осадка.
Ванадий ГЦ ?.Кислоты. Состояние ионов ванадия (Ч) в водном растворе зависит от концентрации ионов водорода. В щелочной среде преобладает ион ЧО,' . При подкисленны раствора образуются более сложные ионы: 2ЧОйа + ЗН -+ Чг04(ОН)а + НаО ЗЧО а +бН' -ьЧ~ю +ЗНаО ПРи РН 1 — 2 пРисУтствУют ионы Н„Ч,40ай" и, в сильнокислой среде (4 М н выше) — ЧОа', ЧО +. При высоких значениях рН растворы ванадатов бесцветны, но по мере понижения рН они приобретают желтую и затем оранжевую окраску вследствие образования поливанадатов вышеуказанного состава, Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям раствора, содержащего ионы ванадия (Ч), добавляют по каплям 1 М ??гБ04.
Наблюдают изменение окраски от бесцветной до оранжевой. 2. Пероксид водорода в кислой среде (2 М НаБ04 и выше) образует с ионами ванадия (Ч) пероксосоединения красно-коричневого цвета: ЧО(Ой), Ч(Оа), (Ч(О~))г(804)1 иссааый Рис. 2.В. Кристаллы Нь,эпС1, чае-фиолстоаий 44 Предел обнаружения олова — 0,1 — 0,2 мкг. Такие же кристаллы с ионами БпС!а~ образуют и ионы аммония. Кристаллы (Ь?Н4)йБпС!и обычно более правильной формы и круп- нее, чем кристаллы КЬаБпС!й, Предел обнаружения олова — 2,5 мкг. Реакция обнаружения олова селективна. Предварительно удаляют катионы, которые образуют осадки с хлорид-ионами. Интенсивность окраски пероксидных соединенин максимальна при соотношении компонентов 1:1 и кнслотности раствора не менее 9 моль Н1Б04 на 1 моль ванадия.
Предел обнаружения ванадия — 50 мкг. Следует избегать избытка НаО, и НаБО„ в присутствии избытка Н,О, образуется желтая ортопероксиваналиевая кислота ЧО,(ОН)ь В щелочной среде пероксосоединения имеют различный состав и окраску: ЧО,' +2НйОа — -ЧОа(Оа)а +2НаО ЧОаа +4НсОй= Ч(Оа)а~ +4Н~О Мешающее влияние железа (?П) и титана (1Ч) устраняют добавлением фосфатов и фторидов, которые с указанными иона-, '' .~ ми образуют бесцветные устойчивые комплексы Ре(НРО»), РеР 3 — Т?Р 2— Вольфрам (Ч?) образует с Н,07 бесцветный комплекс Ч»»70п ~ . Молибден (Ч?) в аьп»»иачной среде образует красный комплекс Мо70~,з, который при подкислении приобретает желтую окра- ску.
Для уменьшения влияния ионов вольфрама и молибдена добавляют щавелевую кислоту. Пероксидные соединения хрома синего цвета экстрагируют диэтиловым эфиром. Предел обнару- жения повышается в присутствии иодилов, бромидов, а также в присутствии окрашенных ионов металлов.
Выполнение реакции. 1) К 2 каплям раствора, содержаще- го ионы ванадия (Ч), добавляют 2 капли 4 М Н7БО» и спустя 1 мин 2 капли 3',4-ного раствора Н,О,. Раствор окрашивается в красно-коричневый цвет, 2) На фарфоровой пластинке смешивают каплю исследуемого раствора с каплей 20'/»-ного раствора Н780» и через 2 — 3 мин добавляют 1 каплю 1!4-ного раствора Н,Оь В зависимости от концентрации ванадия появляется красно-коричневое или розо- вое окрашивание. При малых содержаниях ванадия рекомендует- ся проводить контрольный опыт. 3.
Металлы (Уп, А1, С»?) в кислой среде восстанавливают ионы ванадия (Ч) ступенчато с образованием ионов Ч(1Ч), Ч(Ш), Ч(П) с характерной окраской. Сначала образуются ионы ЧО(Н»0)»з+, синего цвета; затем акваионы Ч(Н70)»з' зеленого цвета н, нако- нец, Ч(Н,О)»~' фиолетового цвета: ЧО7 +2Н++4Н7О+е=ЧО(Н70)»~~ Е'=1,0 В ЧО(Н70)»~'+2Н" +е=Ч(Н70)»" .Г=0,36 В; Ч(Н70)»' +е='4Д7О)»»" Е'=0,25 В, Если в растворе одновременно присутствуют ионы Ч(Н70)»" и ЧО(Н70)» ', возможно образование промежуточного соединения коричневого цвета, в котором имеется мостиковая группа ЧОЧ»» Выполнение реакции.
К 2 каплям раствора, содержащего ионы ванадия (Ч), добавляют 2 капли 2 М Н,БО» и кусочек цинка. Цвет раствора становится фиолетово-синим. 4. 8-Оксихииолии в уксуснокислых растворах с ионами ЧО» образует нерастворимое в воде соединение, экстрагнруемое хлороформом. Строение этого соединения отличается от строения 46 оксихинолинатов многих металлов; вероятно, в этом случае обо- разуются эфиры 8-оксихинолина с ванадиевой кислотой: о о-ч-о 1 он / Предел обнаружения ванадия — 2 мкг.
Мешают Си(??), Ге(П?), Т?(?Ч); используя в качестве маскирующего реагента ЭДТА, можно устранить влияние этих элементов. Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям исследуемого раствора добавляют 2 — 3 капли насьпценного раствора ЭДТА, доводят рН раствора ацетатом аммония до 4 — 5 и экстрагируют 1»4-ным раствором 8-оксихинолина в хлороформе. Органический слой в присутствии ванадия окрашивается в красный цвет.
Хром (Ш> 1. Пероксид водорода в щелочной среде окисляет Сг(П1) до Сг(Ч?): 2Сг(ОН)» +ЗН707+20Н =2СгО»~ +8Н70 Образуется желтый раствор хромата натрия. При действии Н,О, на растворы хроматов в зависимости от условий опыта образуются разнообразные пероксокомплексы хрома, например в кислой среде — голубой СгО(07)7Б (Б — молекулы воды или кислородсодержащего органического растворителя) и в нейтральной среде — фиолетовый, вероятно, состава СгО(07)70Н: НеСг707+ 4Н 707+ 2Б = 2СгО(07)»Б+ 5Н»0 К7Сг707+ 6Н 707 — -2КСгО(07)70Н + 5Н70+ 07 В водных растворах пероксидные соединения хрома неустойчивы; они устойчивы в органических растворителях (диэтиловом эфире, амиловом спирте и др.): СгО»+2ОН =СгО»~ +07+Н70 4СгО»+ 12Н " = 4Сгз ' + 707+ 6Н70 Предел обнаружения хрома — 10 мкг.
Реакция практически селективна. Ванадий мешает обнаружению хрома при отношении Ч:Сг=5: 1. 47 Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям раствора, содержащего ионы хрома (???), добавляют по каплям 2 М ХаОН до образования осадка гидрокснда хрома и далее до его растворения и образования гилроксокомплексов. Затем добавшпот 1 каплю 30%-ного или б — 8 капель 3%-ного раствора Н,Ог н нагревают. Образуется желтый раствор храмата.
К части полученного раствора после охлаждения добавляют 1 каплю 3%-иого раствора Н,Ог, несколько капель эфира и по каплям прн встряхивании серную кислоту (1:4). Образующееся пероксидное соединение хрома экстрагируют эфиром, эфирный слой окрашивается в синий цвет.
2. Этилеидиаминтетраацетат натрия (ЭДТА) с нонамн хрома (П?) при рН 4 — 5 образует комплексное соединение фиолетового цвета состава СгУ, где У4 — аннан ЭДТА: НООСН С СНгСООХа Х-Снг-Снг-Х ХаООСН,С СН,СООН При комнатной температуре реакция идет очень медленно, так как аквакомплексы Сг(НгО)," инертны, Период полуобмена молекул воды тг~г в гексааквакомплексах хрома равен 50 ч. При нагревании скорость реакции увеличивается.
При рН 7 — 9 образуются комплексы состава Сг(ОН)Уг и фиолетовая окраска комплекса СгУ при подщелачнванин раствора переходит в синюю: СгУ- +Нго=Сг(ОН)Уг-+Н' фиолетовая Окрашенные комплексные соединения ЭДТА образует также с Ре(П?), Си(П), Со(П) н Х1(??), поэтому онн могут мешать обнаружению хрома (?11). Так, ионы Ге(П1) образуют с ЭДТА более устойчивое, чем СгУ, комплексное соединение светло-желтого цвета и вследствие этого фиолетовая окраска СгУ плохо видна. При больших избытках Со(П) и Х1(?1) может появиться фиолетовая окраска, похожая на окраску комплексного соединения хрома.
Обнаружению хрома мешают аксалат- и цитрат-ионы. Выполнение реакции, К 3 — 4 каплям раствора, содержащего ионы хрома (П1), добавляют 3 — 5 капель 30%-ного раствора СнгСООН, 12 — 15 капель 5%-наго раствора ЭДТА (избыток ЭДТА обязателен), проверяют рН раствора (рН 4 — 5) хн-хн-с н О=С / ХН-ХН-С,Н, г ХН-ХН-С Н О=С ! Х =Х-Свинг и П бнаружения хрома — 10 мкг. Поскольку ионы хрома редел о (П1) можно легко окислить (Ха,Ог, КгБгОь Вгг+ХаО ) хрома (Л), то реакцию с днфенилкарбазндом можно использовать для обнаружения хрома (Л) и хрома (П?).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
