Хіміко-аналітичні властивості іонів d-елементів

Іони d-елементів 1В групи

Реакції виявлення іонів міді Сu2 +

Дія групового реагенту H2S. Сірководень утворює в підкислених розчинах солей міді чорний осад сульфіду міді (II) CuS:

CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4,

Cu2 + + H2S = CuS + 2H +.

Дія гідроксиду амонію NH4OH. Гідроксид амонію NH4OH, взятий в надлишку, утворює з солями міді комплексний катіон тетрааммінмеді (II) інтенсивно-синього кольору:

CuSO4 + 4NH4OH = [Cu (NH3) 4] SO4 + 4Н2O,

Сu2 + + 4NH4OH = [Cu (NH3) 4] + + 4Н2О.

Реакції виявлення іонів срібла Ag +

Дія групового реагенту НС1. Соляна кислота утворює з розчинами солей Ag + практично нерозчинний у воді білий осад хлориду срібла AgCl:

Ag + + Cl-= AgCl.

Виявлення катіона срібла. Соляна кислота і розчини її солей (тобто хлорид-іони Сl-) утворюють з розчинами солей Ag + практично нерозчинний у воді білий осад хлориду срібла AgCl, який добре розчиняється в надлишку розчину NH4OH; при цьому утворюється розчинна у воді комплексна сіль срібла хлорид діаммінсеребра. При подальшому дії азотної кислоти комплексний іон руйнується і хлорид срібла знову випадає в осад (ці властивості солей срібла використовуються для його виявлення):

AgNO3 + НСl = AgCl + HNO3,

AgCl + 2NH4OH = [Ag (NH3) 2] Cl + 2Н2О,

[Ag (NH3) 2] Cl + 2HNO3 = AgCl + 2NH4NO3.

Іони d-елементів IIB групи

Реакції виявлення іонів цинку Zn

Дія групового реагенту (NH4) 2S. Сульфід амонію утворює з солями цинку білий осад сульфіду цинку ZnS:

ZnCl2 + (NH4) 2S = ZnS + 2NH4Cl,

Zn2 + + S2-= ZnS.

Дія гідроксидів лужних металів. Розчини гідроксидів лужних металів (NaOH, КОН) беруть в облогу з водних розчинів солей Zn2 + осад гідроксиду цинку Zn (OH) 2 білого кольору, що виявляє амфотарні властивості. В надлишку лугу осад розчиняється з утворенням безбарвного розчину комплексної солі тетрагідроксоцінката натрію Na2 [Zn (OH) 4]:

ZnCl2 + 2NaOH = Zn (OH) 2 + 2NaCl,

Zn (OH) 2 + 2NaOH = Na2 [Zn (OH) 4].

Іони d-елементів VIB групи

Реакції виявлення іонів Сr3 +

Дія групового реагенту (NH4) 2S. З водного розчину сульфід амонію тримає в облозі катіон хрому Сг3 + у вигляді гідроксиду Сг (ОН) 3 за рахунок повного гідролізу сульфіду хрому (III):

2СгС13 + 3 (NH4) 2S + 6Н2O = 2Сг (ОН) 3 + 3H2S + 6NH4C1,

2СгЗ + + 3S2-+ 6Н2O = 2Сг (ОН) 3 + 3H2S.

Дія гідроксидів лужних металів. Гідроксид лужних металів (NaOH, КОН) беруть в облогу з розчинів солей Сг3 + синьо-зеленого кольору гідроксид хрому Сг (ОН) 3 сіро-зеленого кольору, що володіє амфотерним властивостями:

СгС13 + 3NaOH = Сг (ОН) 3 + 3NaCl.

Надлишок NaOH розчиняє осад з утворенням смарагдово-зеленого розчину комплексної солі гексагідроксохрома (III) натрію:

Сг (ОН) 3 + 3NaOH = Na3 [Сг (ОН) 6].

Дія пероксиду водню Н2О2 у лужному середовищі. Пероксид водню Н2O2 в лужному середовищі окисляє солі хрому (III) в хромат-іони СгО42 - жовтого кольору:

2Na3 [Сr (ОН) 6] + 3Н2O2 = 2Na2CrO4 + 8H2O + 2NaOH.

Іони d-елементів VIIB групи

Реакції виявлення іонів марганцю Мn2 +

Дія групового реагенту (NH4) 2S. Сульфід амонію утворює в розчинах солей Мn2 + осад сульфіду марганцю блідо-рожевого (тілесного) кольору:

MnSO4 + (NH4) 2S = MnS + (NH4) 2SO4,

Mn2 + + S2-= MnS.

Дія гідроксидів лужних металів. Розчини гідроксидів лужних металів (NaOH, КОН) утворюють з розчинами солей Мn2 + (розчини солей Мn2 + мають блідо-рожевий колір) білий осад гідроксиду марганцю (II) Мn (ОН) 2, розчинний у кислотах, але не розчинний у лугах:

МnС13 + 2NaOH = Мn (ОН) 2 + 2NaCl.

Осад Мn (ОН) 2 киснем повітря поступово окислюється до бурого оксиду-гідроксиду марганцю (IV) МnО (ОН) 2, який також легко утворюється при окисленні розчинів Mn2 + пероксидом водню Н2Сl2:

Мn (ОН) 2 + Н2O2 = MnO (OH) 2 + Н2O.

Іони d-елементів VIII групи

Реакції виявлення іонів заліза Fe2 +

Дія групового реагенту (NH4) 2S. Сульфід амонію оса дає з розчинів солей Fe2 + чорний осад сульфіду заліза (II):

FeSO4 + (NH4) 2S = FeS + (NH4) 2SO4,

Fe2 + + S2-= FeS.

Дія гексаціаноферрата (III) калію K3 [Fe (CN) 6]. Гексаціаноферрат (Ш) калію окисляє Fe2 + до Fe3 +:

Fe2 + + [Fe (CN) 6] 3 - = Fe3 + + [Fe (CN) 6]

утворилися іони Fe3 + утворюють з аніонами гексаціанноферрата (II) новий комплексний аніон:

Fe3 + + К + + [Fe (CN) 6] 4 - = KFe3 + [Fe2 + (CN) 6].

З'єднання KFe3 + [Fe2 + (CN) 6] носить назву турнбулевой cіні.

Дія гідроксидів лужних металів. Розчини гідроксидів лужних металів (NaOH, КОН) беруть в облогу з розчинів її лий Fe2 + гідроксид заліза (II) Fe (OH) 2, який в звичайних умовах на повітрі має брудно-зеленуватий колір у Внаслідок часткового окислення до Fе (ОН) 3:

FeCl2 + 2NaOH = Fe (OH) 2 + 2NaCl,

4Fe (OH) 2 + О2 + 2H2O == 4Fе (ОН) 3.

Реакції виявлення іонів заліза Fe3 +

Дія групового реагенту (NH4) 2S. Сульфід амонію дае солями Fe3 + чорний осад сульфіду заліза (II) FeS:

2FеСl3 + 3 (NH4) 2S = 2FeS + 6NH4C1 + S,

2Fe3 + + 3S2-= 2FeS + S.

Дія гексаціаноферрата (II) калію K4 [Fe (CN) 6]. Гексаціаноферрат (II) калію K4 [Fe (CN) 6] утворює з розчинами солей Fe3 + (має жовте забарвлення) темно-синій осад гексаціаноферрата (II) заліза (III) (берлінську блакить), який, за даними рентгеноструктурного аналізу, ідентичний турнбулевой сини:

FеС13 + К4 [Fе (СN) 6] = KFe [Fe (CN) 6] + ЗКС1.

Дія гідроксидів лужних металів. Розчини гідроксидів лужних металів (NaOH, КОН) утворюють з розчинами солей Fe3 + червоно-бурий осад гідроксиду заліза (III) Fе (ОН) 3, практично не володіє амфотерним властивостями:

FеС13 + 3NaOH = Fе (ОН) 3 + 3NaCl.

Реакції виявлення іонів кобальту СО2 +

Дія групового реагенту (NH4) 2S. Сульфід амонію дає з солями СО2 + чорний осад сульфіду кобальту CoS:

CoCl2 + (NH4) 2S = CoS + 2NH4C1,

Co2 + + S2-= CoS.

Дія гідроксидів лужних металів. Розчини лугів (NaOH, КОН) утворюють з розчинами солей СО2 + (мають рожеве забарвлення) синій осад основний солі гидроксохлоріда кобальту CoOHCl, який у надлишку лугу переходить в осад гідроксиду кобальту (II) рожевого кольору:

CoCl2 + NaOH = СоОНСl + NaCl,

CoOHCl + NaOH = Со (ОН) 2 + NaCl.

Реакції виявлення іонів нікелю Ni2 +

Дія групового реагенту (NH4) 2S. Сульфід амонію дає солями Ni2 + чорний осад сульфіду нікелю NiS:

Ni (NO3) 2 + (NH4) 2S == NiS + 2NH4NO3,

Ni2 + + S2-= NiS.

Дія гідроксидів лужних металів. Розчини гідроксидів лужних металів (NaOH, КОН) утворюють з розчинами солей Ni2 + (мають зелене забарвлення) зелений осад гідроксиду нікелю (II) Ni (OH) 2, розчинний в надлишку розчину аміаку з про разованіем солі комплексного катіона - гексаамміннікеля (II) синього кольору:

Ni (NO3) 2 + 2NaOH = Ni (OH) 2 + 2NаNО3,

Ni (NO3) 2 + 6NH4OH = [Ni (NН3) 6] (NО3) 2 + 6Н2O.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://chemistry.narod.ru/