Характерные и специфические реакции катионов олова
1. Иодид калия и концентрированная серная кислота H2SO4 образуют золотисто-желтый осадок иодида олова (П) SnJ2↓, растворимый в спирте, хлороформе и разбавленной соляной кислоте.
Выполнение реакции. В пробирке к 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл иодида калия KJ, массовой долей 10 %, а затем каплями при непрерывном перемешивании 1 мл концентрированной H2SO4. В присутствии катиона олова двухзарядного выпадает осадок золотисто-желтого цвета.
SnCl2 + 2KJ = SnJ2 ↓ + 2KCl
2. Щавелевая кислота или оксалат аммония из нейтральных или слабокислых растворов осаждают осадок белого цвета оксалата олова SnC2O4, растворимого в избытке щавелевой кислоты с образованием комплексного иона [Sn(C2O4)2]2-. При действии сероводородной воды на раствор комплексной соли SnS не выпадает, тогда как катионы сурьмы в этих же условиях образуют оранжевый осадок Sb2S3↓. Эту реакцию используют для отделения катионов сурьмы и олова, если они будут присутствовать в растворе вместе, при анализе катионов всех аналитических групп.
3. Восстановление двухзарядным оловом Sn2+ катионов висмута и ртути.
Если к щелочному раствору солей двухзарядного олова прилить небольшое количество соли висмута или ртути BiCl3, Bi(NO3)3, HgCl2, Hg(NO3)2, то из раствора сразу (лучше при нагревании) выпадут осадки: бархатисто-черный – металлического висмута или темно-серый – металлической ртути.
SnCl2 + 4KOH = K2[Sn(OH)4] + 2KCl
3K2[Sn(OH)4] + 2BiCl3 + 6KOH = 2Bi↓ + 3K2[Sn(OH)6] + 6KCl
Bi3+ + 3e → Bi0 2
[Sn(OH)4]2- + 2OH- - 2e → [Sn(OH)6]2- 3
3[Sn(OH)4]2- + 2 Bi3+ + 6OH- → 3[Sn(OH)6]2- + 2Bi0
K2[Sn(OH)4] + HgCl2 + 2KOH = Hg↓ + K2[Sn(OH)6] + 2KCl
Hg2+ + 2e → Hg0 2 1
[Sn(OH)4]2- + 2OH- - 2e → [Sn(OH)6]2- 2 1
[Sn(OH)4]2- + Hg2+ + 2OH- → [Sn(OH)6]2- + Hg0
Ни один из катионов четвертой аналитической группы не мешает открытию катионов олова. Из катионов других аналитических групп мешают катионы трехзарядной сурьмы Sb3+. Если проводить данную реакцию капельным методом в присутствии анилина, то открытие катионов олова при этом можно производить и при наличии в растворе катионов Sb3+. Для этого на полоску фильтровальной бумаги помещают растворы Bi(NO3)3 или BiCl3, или HgCl2, полоску подсушивают, помещают на нее каплю исследуемого раствора (не слишком кислого) и затем каплю анилина. При наличии в растворе Sn2+ через некоторое время под каплей раствора появляется темное пятно (выделение металлического висмута или ртути). Открытие катионов данным методом можно проводить в присутствии катионов всех аналитических групп.
4. Восстановление шестизарядного молибдена солями двухзарядного олова.
При действии на кислый раствор солей двухзарядного олова молибденовой жидкость (NH4)2MoO4 или лучше фосфоромолибдатом аммония (азотнокислый раствор (NH4)3PO4 ∙ 12MoO3) при избытке Sn2+ шестизарядный молибден довосстанавливается до четырехзарядного.
Na2HPO4 + 12(NH4)2MoO4 + 23HNO3 = (NH4)3H4[P(Mo2O7)6]↓ + 2NaNO3 + 21NH4NO3 + 10H2O
Катион олова Sn2+, играющий в реакции роль сильного восстановителя, обладает свойством восстанавливать малорастворимый фосфоромолибдат аммония (NH4)3H4[P(Mo2O7)6]↓ в соединения молибдена низших степеней окисления. При этом получается так называемая «молибденовая синь».
Выполнение реакции. К 2 каплям раствора гидрофосфата натрия Na2HPO4 прибавить 2-3 капли молибденовой жидкости (NH4)2MoO4 и нагреть на бане. К содержимому пробирки (с осадком фосфоромолибдата аммония) прилейте 2-3 мл дистиллированной воды и добавляйте по каплям исследуемый на Sn2+ раствор. Появление молибденовой сини говорит о присутствии катионов Sn2+.
5. Реакция открытия катионов Sn2+ капельным методом.
Полоску фильтровальной бумаги смочить молибденовой жидкостью и 1-2 минуты подержать над склянкой с концентрированным аммиаком, чтобы на бумаге получился фосфоромолибдат аммония (NH4)3H4[P(Mo2O7)6]. Затем бумагу высушить и нанести каплю анализируемого раствора. В присутствии катионов Sn2+ появляется синее окрашивание состава MoO3 ∙ Mo2O5 ∙ H2O - «молибденовая синь».
Эта реакция является чувствительной и специфической на катионы Sn2+, которой можно открывать катионы Sn2+ в присутствии всех катионов аналитических групп.
6. Восстановление катионом олова Sn2+ хлорида железа (Ш).
При отсутствии катионов Co2+, Ni2+, Cu2+, Cr3+, Mn2+, Sb3+ катионы Sn2+ можно обнаружить капельным методом, при помощи хлорида железа FeCl3, в присутствии диметилглиоксима и винной кислоты или кислой соли винной кислоты NaHC4H4O6. Для открытия катиона Sn2+ на фарфоровую пластинку или на полоску фильтровальной бумаги наносят 1-2 капли подкисленной соляной кислотой анализируемого раствора и на нее 1-2 капли FeCl3 и по 1 капле: винной кислоты H2C4H4O6 или NaHC4H4O6, диметилглиоксима и аммиака. При наличии в растворе Sn2+ на пластинке (или бумаге) появляется ярко-красная окраска, которая обуславливается тем, что восстановленное железо 2Fe3+ + Sn2+ → 2Fe2+ + Sn4+ с диметилглиоксимом и аммиаком образует красного цвета внутрикомплексное соединение.
Соль диметилглиоксимат железа (П) – красного цвета, выпадает в аммиачном растворе. Главные валентности обозначены черточками, а координативные – стрелками.
Ход анализа смеси катионов группы амфотерных гидроксидов.
Катионы 4 аналитической группы из их смеси можно обнаружить не только систематическим ходом анализа, но и дробным путем.
Дробный путь анализа является наиболее надежным по своим результатам и быстрым по выполнению.
Если анализируемый раствор содержит осадок, который говорит о присутствии гидролизованной соли олова. К осадку приливаем небольшое количество HCl; если при этом осадок не растворится или перейдет в раствор не полностью, осадок центрифугируют, растворяют в небольшом количестве концентрированной HCl и проверяют на олово Sn2+ любой характерной реакцией.
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 2400 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|