Химико-аналитические свойства ионов p-элементов
Химико-аналитические свойства ионов p-элементов
Ионы р-элементов IIIА группы
Реакции обнаружения ионов алюминия Al3+
Действие группового реагента (NH>4>)>2>S. Из водного раствора сульфид аммония осаждает катион алюминия Al>3>+ в виде гидроксида Аl(ОН)>3> за счет гидролиза:
2АlС1>3> + 3(NH>4>)>2>S + бН>2>О = >2>Аl(ОН)>3> + 6NH>4>C1 + ЗН>2>S,
2Al3+ + 3S2- + 6Н>2>O = 2Аl(ОН)>3> + 3H>2>S.
Действие NaOH (в избытке) и NH>4>C1. Кристаллический хлорид аммония NH>4>C1 или насыщенный раствор этой соли, взятый в избытке, осаждает А1(ОН)>3> из щелочного раствора, содержащего гидроксокомплекс (гидроксокомплекс получается при прибавлении раствора щелочи к раствору соли Аl3+ до полного растворения выпадающего осадка):
АlС1>3> + 6NaOH = Na>3>[Al(OH)6] + >3>NaCl,
Na>3>[Al(OH)6] + 3NH>4>C1 = А1(ОН)>3> + 3NaCl + 3NH>3> + ЗН>2>О.
При этом Аl(ОН)>3> в присутствии NH>4>C1 не растворяется, так как К>S>° (А1(ОН)з) — величина сравнительно небольшая.
ИОНЫ р-ЭЛЕМЕНТОВ IVA ГРУППЫ
Реакции обнаружения ионов свинца Рb>2>+
Действие группового реагента НС1. При действии соляной кислоты на ионы Рb>2>+ образуется белый осадок хлорида свинца, растворяющийся при нагревании в воде:
Рb(NО>3>)>2> + 2НС1 = PbCl>2> + 2HNO>3>,
Рb2+ + 2С1- = РbСl>2>.
Действие йодида калия KI. Йодид калия KI образует с раствором солей свинца желтый осадок РbI>2>:
Pb(NO>3>)>2> + 2KI = PbI>2> + 2KNO>3>.
Осадок растворяется при нагревании в воде и 2 М растворе уксусной кислоты. При медленном охлаждении раствора выпадают характерные золотистые чешуйки кристаллов PbI>2>. Медленное охлаждение благоприятствует росту крупных кристаллов.
Реакции обнаружения карбонат-ионов СО>3>2-
Действие группового реагента BaCl>2>. При действии хлорида 6aрия на ионы СО>3>2- образуется белый осадок карбоната бария, растворяющийся в кислотах с бурным выделением углекислого газа:
Na>2>CO>3> + BaCl>2> = ВаСО>3> + 2NaCl,
СО>3>2- + Ва2+ = ВаСО>3>.
Действие соляной кислоты НС1. Важнейшей реакцией на карбонат-ион является реакция разложения карбонатов сильными кислотами. При этом с шипением выделяются пузырьки диоксида углерода:
Na>2>CO>3> + 2НС1 = 2NaCl + Н>2>O + CO>2>.
Ионы р-элементов VA группы
Реакция обнаружения ионов аммония NH>4>+
Гидроксиды щелочных металлов выделяют из растворов солей аммония газообразный аммиак, который окрашивает влажную красную лакмусовую бумагу в синий цвет:
NH>4>C1 + NaOH = NH>3> + NaCI + Н>2>O.
Реакция обнаружения нитрат-ионов NO>3>-
Раствор дифениламина (C6H5)>2>NH в концентрированной серной кислоте дает с нитрат-ионом интенсивно-синее окрашивание вследствие окисления дифениламина образующейся азотной кислотой.
Реакции обнаружения нитрит-ионов NO>2>-
Действие серной кислоты Н>2>SO>4>. Сильные кислоты вытесняют из нитритов слабую азотистую кислоту, которая из-за свой неустойчивости сразу разлагается на воду и оксиды азота (NO>2> — бурого цвета):
2NaNO>2> + H>2>SO>4> = Na>2>SO>4> + NO>2> + NO + Н>2>O.
Действие окислителей. Перманганат калия КМnO>4> в присутствии разбавленной серной кислоты обесцвечивается солями азотистой кислоты:
5KNO>2> + 2КМnO>4> + 3H>2>SO>4> = 5КNO>3> + 2MnSO>4> + K>2>SO>4> + ЗН>2>O.
Реакции обнаружения фосфат-ионов РО>4>3-
Действие группового реагента BaCl>2>. Хлорид бария ВаСl>2> образует с раствором Nа>2>НРO>4> белый осадок ВаНРO>4>, растворимый в кислотах (кроме H>2>SO>4>):
ВаСl>2> + Na>2>HPO>4> = ВаНРO>4> + 2NaCl.
Если проводить реакцию в присутствии щелочей или аммиака, то ионы НРO>42>- превращаются в РО>4>3- и осаждается средняя соль.
Действие нитрата серебра AgNO>3>. Раствор нитрата серебра AgNO>3> образует с растворами солей фосфорной кислоты желтый осадок фосфата серебра, растворимый в азотной кислоте:
2Na>2>HPO>4> + 3AgNO>3> = Аg>3>РO>4> + 3NaNO>3> + NaH>2>PO>4>.
Ионы р-элементов VIA группы
Реакция обнаружения сульфат-ионов SO>4>2-
Групповой реагент хлорид бария BaCl>2> образует с растворами, содержащими сульфат-ионы, белый осадок BaSO>4>, практически нерастворимый в кислотах:
BaCl>2> + Na>2>SO>4> = BaSO>4> + 2NaCl.
Реакции обнаружения сульфит-ионов SO>3>2-
Действие группового реагента BaCl>2>. При действии хлорида бария на соли сернистой кислоты образуется белый осадок, растворимый в кислотах:
Na>2>SO>3> + BaCl>2> = ВаSО>3> + 2NaCl.
Действие соляной кислоты НСl. Кислоты разлагают соли сернистой кислоты с выделением оксида серы (IV), имеющего характерный запах жженой серы:
Na>2>SO>3> + 2НС1 = 2NaCl + H>2>O + SO>2>.
Действие окислителей. Окислители (I>2>, KMnO>4>) в кислой среде обесцвечиваются растворами солей сернистой кислоты вследствие восстановления:
Na>2>SO>3> + I>2> + Н>2>O = Na>2>SO>4> + 2HI.
Реакции обнаружения сульфид-ионов S2-
Действие группового реагента AgNO>3>. При действии нитрата серебра на сульфид-ион образуется черный осадок сульфида серебра:
Na>2>S + 2AgNO>3> = Ag>2>S + 2NaNO>3>,
S2- + 2Ag+ = Ag>2>S.
Действие кислот (НСl, Н>2>SO>4>). Кислоты (НСl, H>2>SO>4>) выделяют из сульфидов свободный сероводород с характерным запахом тухлых яиц:
Na>2>S + H>2>SO>4> = H>2>S + Na>2>SO>4>.
Ионы р-элементов VIIA группы
Реакции обнаружения хлорид-ионов Сl- групповым реагентом АgNО>3> (рН 7)
Хлорид-ионы образуют с групповым реагентом AgNO>3> (рН 7) практически нерастворимый в воде осадок AgCl, который хорошо растворяется в избытке раствора NH>4>OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная соль серебра [Ag(NH>3>)>2>]Cl. При последующем действии азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок. Это свойство солей серебра используется для его обнаружения. Реакция проводится в три этапа: 1) получение осадка AgCl; 2) растворение AgCl в избытке раствора NH>4>OH; 3) выпадение осадка (мути) при воздействии раствором HNO>3> (все три этапа выполняются в указанной последовательности в одной и той же пробирке):
AgNO>3> + NaCI = AgCl + NaNO>3>,
AgCl + 2NH>4>OH = [Ag(NH>3>)>2>]Cl + 2H>2>O,
[Ag(NH>3>)>2>]Cl + 2HNO>3> = AgCl + 2NH>4>NO>3>.
Реакции обнаружения бромид-ионов Вr-
Действие группового реагента AgNO>3>. При действии нитрата се ребра на бромид-ион образуется желтоватый осадок бромида серебра:
NaBr + AgNO>3> = AgBr + NaNO>3>,
Вr - + Ag+ = AgBr.
Действие хлорной воды. Хлорная вода при взаимодействии растворами бромидов окисляет бромид-ион в молекулярный бром который окрашивает органический растворитель (бензол, хлоро форм) в желто-оранжевый цвет:
2NaBr + С1>2> = Br>2> + NaCl.
Реакции обнаружения йодид-ионов
Действие группового реагента AgNO>3>. При действии нитрата се ребра на йодид-ион образуется светло-желтый осадок йодида се ребра:
KI + AgNO>3> = AgI + KNO>3>,
I- + Ag+ = AgI.
Действие хлорной воды. Хлорная вода при взаимодействии с растворами йодидов окисляет йодид-ион в молекулярный йод, который окрашивает органический растворитель (бензол, хлороформ) ] розово-фиолетовый цвет:
2KI + Cl>2> = I>2> + KCl.
Список литературы
Для подготовки данной применялись материалы сети Интернет из общего доступа