Химико-аналитические свойства ионов d-элементов

Ионы d-элементов 1В группы

Реакции обнаружения ионов меди Сu2+

Действие группового реагента H2S. Сероводород образует в подкисленных растворах солей меди черный осадок сульфида меди (II)CuS:

CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4,

Cu2+ + H2S = CuS + 2H+.

Действие гидроксида аммония NH4OH. Гидроксид аммония NH4OH, взятый в избытке, образует с солями меди комплексный катион тетраамминмеди (II) интенсивно-синего цвета:

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

Сu2+ + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]+ + 4Н2О.

Реакции обнаружения ионов серебра Ag+

Действие группового реагента НС1. Соляная кислота образует с растворами солей Ag+ практически нерастворимый в воде белый осадок хлорида серебра AgCl:

Ag+ + Cl- = AgCl.

Обнаружение катиона серебра. Соляная кислота и растворы ее солей (т. е. хлорид-ионы Сl-) образуют с растворами солей Ag+ практически нерастворимый в воде белый осадок хлорида серебра AgCl, который хорошо растворяется в избытке раствора NH4OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная соль серебра хлорид диамминсеребра. При последующем действии азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок (эти свойства солей серебра используются для его обнаружения):

AgNO3 + НСl = AgCl + HNO3,

AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2Н2О,

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

Ионы d-элементов IIB группы

Реакции обнаружения ионов цинка Zn

Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует с солями цинка белый осадок сульфида цинка ZnS:

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

Zn2+ + S2- = ZnS.

Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из водных растворов солей Zn2+ осадок гидроксида цинка Zn(OH)2 белого цвета, проявляющий амфотерные свойства. В избытке щелочи осадок растворяется с образованием бесцветного раствора комплексной соли тетрагидроксоцинката натрия Na2[Zn(OH)4]:

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

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

Ионы d-элементов VIB группы

Реакции обнаружения ионов Сr3+

Действие группового реагента (NH4)2S. Из водного раствора сульфид аммония осаждает катион хрома Сг3+ в виде гидроксида Сг(ОН)3 за счет полного гидролиза сульфида хрома (III):

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

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

Действие гидроксидов щелочных металлов. Гидроксиды щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из растворов солей Сг3+ сине-зеленого цвета гидроксид хрома Сг(ОН)3 серо-зеленого цвета, обладающий амфотерными свойствами:

СгС13 + 3NaOH = Сг(ОН)3 + 3NaCl.

Избыток NaOH растворяет осадок с образованием изумрудно-зеленого раствора комплексной соли гексагидроксохрома (III) натрия:

Сг(ОН)3 + 3NaOH = Na3[Сг(ОН)6].

Действие пероксида водорода Н2О2 в щелочной среде. Пероксид водорода Н2O2 в щелочной среде окисляет соли хрома (III) в хромат-ионы СгО42- желтого цвета:

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

Ионы d-элементов VIIB группы

Реакции обнаружения ионов марганца Мn2+

Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония образует в растворах солей Мn2+ осадок сульфида марганца бледно-розового (телесного) цвета:

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

Mn2+ + S2- = MnS.

Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) образуют с растворами солей Мn2+ (растворы солей Мn2+ имеют бледно-розовый цвет) белый осадок гидроксида марганца (II) Мn(ОН)2, растворимый в кислотах, но не растворимый в щелочах:

МnС13 + 2NaOH = Мn(ОН)2 + 2NaCl.

Осадок Мn(ОН)2 кислородом воздуха постепенно окисляется до бурого оксида-гидроксида марганца (IV) МnО(ОН)2, который также легко образуется при окислении растворов Mn2+ пероксидом водорода Н2Сl2:

Мn(ОН)2 + Н2O2 = MnO(OH)2 + Н2O.

Ионы d-элементов VIII группы

Реакции обнаружения ионов железа Fe2+

Действие группового реагента (NH4)2S. Сульфид аммония оса дает из растворов солей Fe2+ черный осадок сульфида железа (II):

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

Fe2+ + S2- = FeS.

Действие гексацианоферрата (III) калия K3[Fe(CN)6]. Гексацианоферрат(Ш) калия окисляет Fe2+ в Fe3+:

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

Образовавшиеся ионы Fe3+ образуют с анионами гексацианноферрата(II) новый комплексный анион:

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

Соединение KFe3+[Fe2+(CN)6] носит название турнбулевой cини.

Действие гидроксидов щелочных металлов. Растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) осаждают из растворов ее лей Fe2+ гидроксид железа (II) Fe(OH)2, который в обычных условиях на воздухе имеет грязно-зеленоватый цвет в результате частичного окисления до Fе(ОН)3:

Другое по теме

Нанотехнологии, наноматериалы, наноустройства
Краткая справка об авторе: профессор факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, ведущий научный сотрудник Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН. Если уж стальной кубик или кристаллик соли, сложенный из одинаковых атомов, может обнаруж ...

Оксид азота(II) новые возможности давно известной молекулы
Рассматриваются вопросы химии и практических приложений оксида азота(II). Обсуждаются различные аспекты участия этого вещества в глобальных природных, промышленных и физиологических процессах, включая проблемы промышленной фиксации азота, гигиены, клинической и теоретической медицины. ...