Химико-аналитические свойства катионов р-элементов

Сг3+ + 3 ОН- Сг(ОН)3 (серо-зеленый или сине-фиолетовый) Сг3+ + 3 NH3-H2O -> Сг(ОН)3 | + 3 NH4+.

При прибавлении раствора NaOH и перемешивании, осадок растворяется с образованием раствора зеленого цвета. Добавление раствора аммиака приводит лишь к частичному растворению осадка (раствор становится фиолетовым). Осадок Сг(ОН)3, обладающий амфотерными свойствами, растворяется как в щелочах, так и в кислотах: Сг(ОН)3 + 3 ОН- ->• [Сг(ОН)6]3',

Сг(ОН)3 + 3 НСl +3 Н2О — [Сг(Н2О)6]3+ + 3 Сl-.

В растворе аммиака гидроксид хрома (III) растворяется лишь частично с образованием фиолетового комплекса [Cr(NH3)6]3+:

Сг(ОН)3+ 6 NH3-H2O — [Cr(NH3)6]3+ + 3 ОН- + 6 Н2О

Реакции окисления катионов хрома (III) до хромат - ионов и дихромат — ионов.

а) Окисление пероксидом водорода. Проводят обычно в щелочной среде при нагревании: 2 [Сг(ОН)6]3- + 3 Н2О2 = 2 СгО42-+ 2 ОН- + 8 Н2О

Изменение зеленой окраски раствора (цвет [Сг(Н2О)6]3+) на желтую (цвет СгО4-).

б) Окисление персульфатом аммония. Проводят в кислой среде в присутствии катализатора - солей серебра (I) (AgNO3).

2 Сг3+ + 3 S2O82- + 7 Н2О -> Сг2О72- + 6 SO42- + 14 Н+. Раствор принимает желто - оранжевую окраску (цвет дихромат - ионов Сг2О7-).

в) Окисление перманганатом калия КМnО4.

10 Сг3+ + 6 МnО4-+ 11 Н2О -> 5 СrО72+ + 6 Мn2+ + 22 Н+. При прибавлении избытка КМnО4 выпадает бурый осадок МnО (ОН)2. Окисление марганца (И): 2 МnО4-+ 3 Мп2++ 7 Н2О ->• 5 МnО(ОН)2 + 2 Н+ Увеличение кислотности среды препятствует образованию осадка МnО(ОН)2.

Соли висмута (III) гидролизуются в водных растворах с образованием осадков малорастворимых оксосоединений – солей висмутина, формально содержащих катион висмутина BiO+ (например BiOСl, BiONО3).

Реакция с щелочами и аммиаком: (BiСl6)3- + 3 ОН- = Bi (ОН) 3 (белый) + 6 Сl-

Осадок расворяется в минеральных кислотах. При нагревании желтеет вследствие образования оксогидроксида висмута (III): Bi (ОН) 3 = Bi ОН + Н2О

Реакция гидролиза: (BiСl6)3- + Н2О = BiОСl (белый) + 2 НСl + 3 Сl-

Осадок не растворяется в растворах винной кислоты и ее солей.

Реакция с сульфид-ионами (фармакопейная)

(BiСl6)3- + 3 S2- = Bi2S3(черно-коричневый) + 12 Сl-

в кислой среде. Осадок не растворяется в разбавленных минеральных кислотах, за исключением разбавленной HNO3, в которой он растворяется с выделением свободной серы:

Bi2S3 + 8 HNO3 -♦ 2 Bi (NO3)3 + 2 NO + 2S + 4 H20

Осадок Bi2S3 растворяется в присутствии хлорида железа (III) FeCl3: Bi2S3+6 FeCl3 —> 2 BiCl3 + 6 FeCl2+ 3S

Реакция с иодидами (фармакопейная).

(BiСl6)3- + 3 I- = Bi I3 (черный) + 6 Сl-

Дальнейшее прибавление избытка раствора KI приводит к растворению осадка и образованию оранжевого раствора:

Bil3 + Г = [Bil4]- (желто-оранжевый)

При прибавлении воды к этому раствору и его нагревании сначала выпадает осадок BiI3, который затем гидролизуется с образованием желто-оранжевого осадка оксоиодида висмута BiOI (иодида висмутина):

[BiI4]- + Н2О = BiOI + 2Н+.

Реакция восстановления висмута (III) до висмута (О) соединениями олова (II).

2 Bi(OH)3 + 3 [Sn(OH)4]2- = 2 Bi° +3 [Sn(OH)6]2-, pН=10.

Олово (II) при этом окисляется до олова (IV). Выпадает осадок черного цвета- металлический висмут. При большом избытке щелочи и нагревании выпадает также черный осадок металлического олова вследствие протекания реакции диспропорционирования:

2 [Sn(OH)4] — [Sn(OH)6]2- + Sn + 2 ОН-.

При недостатке щелочи может выпасть черный осадок оксида олова (II) SnO: [Sn(OH)4]2- ->SnO + 2 ОН- + 2 Н2О

Реакция с тиомочевинной (тио карбамидом). Реакция проводится в кислой среде. Условное обозначение молекулы тио карбамида SC(NH2)2 - L:

[BiCl6]3- + 3 L = [BiL3]3+ (желтый) + 6 СГ.

Проведению реакции мешают катионы Hg22+, Fe3+.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

http://www.refsru.com/referat-13760-2.html

http://kit.chem.kemsu.ru/Posobiya/Analit1/paper/Praktikum/1_2.html

Ю.Я. Харитонов Аналитическая химия. Аналитика 1 Общие теоретические основы Качественный анализ Москва ГУП «Издательство «Высшая школа», 2001