Вивчення характерних реакцій на катіони V аналітичної групи Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, Sb(III і V)

До V аналітичної групи належать катіони s-елементів – Mg²⁺, р-елементів – Bi³⁺, Sb(III і V), та d-елементів – Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺.Внаслідок сильної поляризуючої дії катіонів цієї аналітичної групи багато їх сполук (гідроксиди, сульфіди, фосфати, карбонати) не розчиняються у воді.

Груповим реагентом є 2М розчин NaОН або КОН. Утворені гідроксиди не розчиняються у:

· воді;

· надлишку групового реагенту (за винятком гідроксидів Sb(III і V));

· розчині аміаку,

але розчинні в кислотах.

Гідроксиди катіонів V аналітичної групи, за винятком Sb(ОН)₃, не проявляють добре виражених амфотерних властивостей.

У присутності пероксиду водню іони змінного ступеня окиснення утворюють гідроксиди в вищому ступені окиснення (Mn (IV), Fe (III) і Sb (V)).

Для виявлення і розділення катіонів V аналітичної групи широко використовують різну розчинність гідроксидів цих катіонів у концентрованих солях амонію, а також на використанні окисно-відновних реакцій та реакцій осадження цих катіонів.

Виражені окислювально-відновні властивості у водних розчинах проявляють іони марганцю, заліза і стибію. Так, манган(ІІ)-, стибій(ІІІ)- і ферум(ІІ)-катіони – відновники, а вісмут(ІІІ)-, стибій(V)- і ферум(ІІІ)-катіони – окисники.

У водних розчинах катіони s- i d-елементів існують у вигляді аквакомплексів.

5.1.1. Дія групового реагенту – 2М розчину NaОН.

Іони Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Bi³⁺ утворюють з груповим реагентом аморфні осади гідроксидів, а Sb (ІІІ і V) – осади відповідних кислот:

FeSO₄ + 2NaOH =Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

Fe(NO₃)₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaNO₃

Mn(NO₃)₂+2NaOH = Mn(OH)₂ + 2NaNO₃

Mg(NO₃)₂ +2NaOH=Mg(OH)₂ + 2NaNO₃

Bi(NO₃)₃ + 3NaOH = Bi(OH)₃ + 3NaNO₃

При вивченні реакцій на Sb(ІІІ і V), як правило, використовують солянокислі розчини, в яких стибій знаходиться у вигляді сполук H₃[SbCl₆] та H[SbCl₆]:

H₃[SbCl₆]+6NaOH =HSbO₂ + NaCl+4H₂O

H[SbCl₆]+6NaOH= HSbO₃ +6NaCl+3H₂O

Усі осади, крім Fe(OH)₂ та Fe(OH)₃, білого кольору. Осад Fe(OH)₃ має червоно-буре забарвлення, Fe(OH)₂ – блідо-зелене.

Осади Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Mn(OH)₂, Mg(OH)₂, Bi(OH)₃ нерозчинні в надлишку NаОН. Щойно осаджені HSbO₂ та HSbO₃ добре розчинні в надлишку NаОН.

Усі осади добре розчинні в хлоридній кислоті; гідроксиди стибію (III і V) розчиняються в хлоридній кислоті з утворенням комплексних аніонів [SbCl₆]^3- і [SbCl₆]^-.

Осади Fe(OH)₂ та Mn(OH)₂ окиснюються киснем повітря і набувають з часом бурого забарвлення, що зручно спостерігати, відфільтрувавши їх:

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃

2Mn(OH)₂ + O₂ = 2MnO(OH)₂

При дії сильних основ на розчини ферум (II)-, манган (ІІ)-, стибій(ІІІ)-катіонів в присутності пероксиду водню відразу утворюються гідроксиди заліза (III), мангану (IV), стибію(V). Гідроксид мангану (IV) розчиняється в кислотах в присутності відновника (пероксиду водню).

Дата добавления: 2015-05-26