АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Дробный ход анализа катионов пятой аналитической группы

Из отдельных порций раствора в количестве 0,5-1,0мл при открытии катионов пятой аналитической группы наиболее надежным и быстрым по выполнению является дробный ход анализа, так как каждый катион V аналитической группы довольно легко и быстро открывается непосредственно из анализируемого раствора, в присутствии других катионов, или же с небольшой предварительной обработкой раствора.

Открытие катионов железа. Катионы двухзарядного Fe²⁺ и трехзарядного Fe³⁺ железа открываются непосредственно из анализируемого раствора, без удаления из него остальных катионов: Fe²⁺- гексационоферратом(III) калия (в солянокислой среде) и диметилглиоксимом (в аммиачной среде), Fe³⁺-роданидом аммония, гексацианоферратом(II) калия (в солянокислой среде).

Открытие катионов марганца производится окислением Mn²⁺ до MnO₄^-, а также до MnO₂ из общего раствора. Открытие катионов Mn²⁺ окислением до MnO₂ рекомендуется проводить лишь при отсутствии в растворе катионов трехзарядного железа Fe³⁺, так как Fe³⁺ с гидроксидом калия или натрия образует бурый осадок Fe(OH)₃, который будет маскировать окраску диоксида марганца MnO₂. Выполнение этих реакций рассмотрено выше.

Открытие катионов висмута и сурьмы (совместное). Пробу анализируемого раствора разбавляют в 2-3 раза дистиллированной водой. Появление осадка (гидролиз) указывает на наличие в растворе катионов сурьмы или висмута, или и тех и других вместе.

Открытие катионов висмута.

Открытие катионов висмута Bi³⁺ можно проводить из анализируемого раствора, в присутствии остальных катионов пятой аналитической группы:

а) сероводородной водой в солянокислой среде (образование черного осадка Bi₂S₃↓);

б) восстановление Bi³⁺ до металлического висмута Bi свежеприготовленным щелочным раствором SnCl₂ или капельным методом на металлических пластинах.

Если в растворе отсутствуют катионы Fe³⁺ висмут можно открыть роданидом аммония, а при отсутствии катионов сурьмы - реакцией гидролиза солей висмута и тиомочевиной.

Открытие катионов сурьмы.

Катионы сурьмы из анализируемого раствора в присутствии (без отделения) всех катионов пятой группы могут быть обнаружены реакцией гидролиза в азотнокислой среде с последующей обработкой осадка сероводородной водой.

Если в растворе отсутствуют катионы висмута можно обнаружить катионы сурьмы осаждением их из солянокислого раствора сероводородной водой и восстановлением ионов ее до металлической сурьмы. Характерной особенностью продукта гидролиза сурьмы Sb³⁺ SbOCl↓ является растворимость его в растворе винной кислоты, что можно использовать для отделения катионов сурьмы и их открытия.

Открытие катионов магния Mg²⁺.

Катионы магния в присутствии других катионов пятой группы открыть невозможно, так как все реактивы (Na₂HPO₄, орто-оксихинолин), дают с магнием и другими катионами данной группы нерастворимые осадки, которые по внешнему виду трудно различимые от осадков солей магния.

Для открытия катионов магния Mg²⁺ они должны быть выделены из раствора катионов пятой группы.

Для открытия используются свойства растворимости Mg(OH)₂ и Mg(OH)₂CO₃ в хлориде или нитрате аммония (NH₄Cl, NH₄NO₃). Отделение катионов магния, основано на этих свойствах гидроксида магния и карбоната основной соли магния можно проводить двумя способами:

а) обработкой раствора карбонатом аммония (NH₄)₂CO₃

б) обработкой гидроксидом натрия NaOH в присутствии пероксида водорода H₂O₂.

a) К отдельной порции анализируемого раствора приливают сначала хлорид или нитрат аммония NH₄Cl, NH₄NO₃, затем карбонат аммония (NH₄)₂CO₃. При этом все катионы пятой аналитической группы выпадают в осадок соответствующих солей карбонатов, а катионы магния остаются в растворе. Раствор с осадком центрифугируют, к центрифугату, содержащему катионы аммония NH₄⁺, добавляют несколько капель гидроксида аммония NH₄OH и открывают катионы Mg²⁺ действием на раствор (по каплям) гидрофосфатом натрия Na₂HPO₄, или орто-оксихинолином. Если катионы магния присутствуют в анализируемом растворе из него выпадают осадки: в первом случае - белый, металлический осадок MgNH₄PO₄ - фосфат магния, аммония, во втором – зеленовато – желтый, кристаллический оскихинолят магния.

б) К отдельной пробе анализируемого раствора приливают щелочь натрия NaOH и пероксид водорода H₂O₂ и нагревают. При этом все катионы пятой аналитической группы переходят в осадок соответствующих гидроксидов, из которых Fe(OH)₂ под действием H₂O₂ окисляется до Fe(OH)₃, Mn(OH)₂ – до MnO₂; эти все соединения в аммонийных солях нерастворимы. Полученный осадок центрифугируют, центрифугат сливают, осадок в пробирке промывают дистиллированной водой, прибавляют к осадку NH₄Cl, Mg(OH)₂ растворяется, снова центрифугируют и в центифугате открывают катионы магния Mg²⁺ выше указанным способом.

Вопросы для самостоятельной работы.

1. На примере гидроксида железа и гидроксида магния объяснить механизм растворения осадков в растворе NH₄Cl. Почему Mg(OH)₂ в NH₄Cl растворяется, а Fe(OH)₃ не растворяется?

2. Подобрать окислитель, определить среду и составить уравнение реакции окисления ионов двухвалентного марганца в ионы марганцевой кислоты.

3. Какова роль нитрата серебра AgNO₃ при окислении катиона марганца Mn²⁺ персульфатом аммония (NH₄)₂S₂O₈?

4. Как можно разделить смесь катионов Fe³⁺, Mg²⁺, Mn²⁺? Напишите уравнения реакций.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1615 | Нарушение авторских прав