Действие раствора натрия гидрофосфата Na2HPO4

Катионы магния образуют с раствором натрия гидрофосфата в присутствии аммиачного буферного раствора белый кристаллический осадок:

Mg2+ + HPO4(2-) + NH3*H2O ↔MgNH4PO4↓ + H2O.

Эту реакцию можно выполнять как микрокристаллоскопическую. Кристаллы MgNH4PO4, образовавшиеся во время быстрой кристаллизации, имеют характерную форму.

ВСПОМНИМ:

Окислительно-восстановительные реакции – это реакции, которые сопровождаются переходом электронов от одних частиц (атомов, молекул и ионов) к другим, что приводит к изменению степеней окисления элементов.

Окисление – это процесс, при котором происходит отдача электронов атомом, молекулой или ионом:

Na° – ē → Na+

H2O2 - 2ē → 2H+ + O2

SO32- + 2OHˉ - 2ē → SO42- + H2O

Восстановление – это процесс, при котором происходит присоединение электронов атомом, молекулой или ионом:

S° + 2ē → S2-

H2O2 + 2H+ + 2ē → 2H2O

Cr2O7(2-) + 14H+ + 6ē → 2Cr3+ + 7H2O

MnO4ˉ + 8H+ + 5ē → Mn2+ + 4H2O

В качестве восстановителей в аналитической химии чаще всего применяют: H2O2, SnCl2, H2S, H2SO3, Na2S2O3; в качестве окислителей – Cl2; Br2; H2O2; K2Cr2O7; KMnO4; HNO3 и другие.

В реакциях окисления-восстановления всегда участвуют два вещества, одно из которых является восстановителем, а другое окислителем. При этом количество электронов, принятых окислителем, всегда должно быть равно количеству электронов, отданных восстановителем.

ЛЕКЦИЯ 8

Катионы VI аналитической группы.

К шестой аналитической группеотносятся катионы меди(П) Сu2+, кадмия Cd2+, ртути(П) Hg2+, -кобальта(П) Со2+ и никеля(П) Ni2+.

Групповым реагентом является 25%-й водный раствор аммиака. При действии группового реагента на водные растворы, содержащие катионы шестой аналитической группы, вначале выделяются осадки различного состава, которые затем растворяются в избытке группового реагента (осадки соединений кобальта и ртути растворяются в избытке водного аммиака только в присутствии катионов аммония NH4+).

Катионы Сu2+, Со2+ и Ni2+ осаждаются из растворов их хлоридов в виде основных хлоридов CuOHCl, CoOHCl и NiOHCl, катионы кадмия — в форме гидроксида Cd(OH)2. При действии группового реагента на водные растворы хлорида ртути(П) HgCl2 или нитрата ртути(П) Hg(N03)2 выделяются соответственно осадки HgNH2Cl и [OHg2NH2]N03.

Осадки основных солей меди(П), никеля(П) и гидроксида кадмия растворяются в избытке группового реагента с образованием соответствующих аммиачных комплексов:

CuOHCl+ 4NH3 -> [Cu(NH3 )4 ]2+ + ОНˉ + СГ

NiOHCl+6NH3 →[Ni(NH3)6]2+ + ОНˉ+СIˉ

Cd(OH)2 +4NH3 -> [Cd(NH3 )4 ]2+ + 20Hˉ

Осадки, выпавшие из растворов солей кобальта(П) и ртути(П) при действии группового реагента, растворяются в избытке аммиака в присутствии солей аммония с образованием аммиачных комплексов:

CoOHCl+5NH3 +NH4+ -> [Co(NH3) 6] 2 + +С Г + Н 20

HgNH2Cl + 2HN3 +NH4+->[Hg(NH3)4]2+ +СГ

[0Hg2NH2]N03 +4NH3 +3NH; ->2[Hg(NH3)4]2+ +NO3 +H 20

Аммиачный комплекс кобальта(П) грязно-желтого цвета окисляется на воздухе до аммиачного комплекса кобальта(Ш) вишнево-красного цвета.

Предварительные испытания. Иногда (но не всегда) перед проведением систематического анализа в отдельных пробах анализируемогораствора открывают катионы ртути(П) Hg2+, меди(П) Си2+, кобальта(П) Со2+, никеля(П) Ni2+ реакциями, характерными для этих катионов.

Систематический ход анализа.

Отделение катионов pmymu(II) и меди(II).

К небольшому объему (10—15 капель) анализируемого раствораприбавляют раствор 1 моль/л серной кислоты до кислой реакции, 2—3 мл1 моль/л раствора тиосульфата натрия Na2S20 3 (или небольшое количествакристаллического тиосульфата натрия). Смесь кипятят 2—3 мин. Израствора выпадает осадок сульфидов ртути(П) HgS, меди(I) Cu2S и свободнойсеры, а в растворе остаются катионы цинка, кадмия, кобальта(П)и никеля(П) вместе с образовавшимися сульфид-ионами S2-. Осадок отделяютот раствора центрифугированием. Обе фазы анализируют раздельно.

Hg2+ + S2O32- + H2O → HgS↓ + SO4(2-) + 2H+.

2Cu2+ + 2S2O3(2-) + 2H2O → Cu2S↓ + S↓ + 2SO42- + 4H+.

Осадок обрабатывают при нагревании раствором 3 моль/л азотнойкислоты. Сульфид ртути не растворяется, а сульфид меди(1) Cu2S переходитв раствор с одновременным окислением медиR до меди(П). Катионымеди(П) Си2+ остаются в растворе.

Осадок, содержащий сульфид ртути(II) HgS, отделяют от раствора, обрабатывают при нагревании смесью (1:3) 2 моль/л раствора хлороводородной кислоты и 3%-го раствора пероксида водорода. Сульфид ртути растворяется.

В образовавшемся растворе открывают катионы ртути(П) реакцией с хлоридом олова(П) (образуется черный осадок металлической ртути),

а также реакцией с иодидом калия KI (выпадает оранжево-красный осадок Hgl2, растворимый в избытке иодида калия с образованиембесцветных комплексных анионов [Hgl4]2-).

Hg2+ + 2I↔HgI2↓.

Осадок растворяется в избытке реагента с образованием комплексного аниона:

HgI2↓ + 2I- → [HgI4]2-