Катіони марганцю Mn2+

Катіони магнію Mg2+.

Четверта аналітична група Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+.

Груповий реактив NаOH осаджує катіони четвертої аналітичної групи у вигляді різного кольору осадів: Mg²⁺ + 2OH^- = Mg(OH)₂↓ білий, Mn²⁺+2OH^-=Mn(OH)₂↓білий,.що поступово при збовтуванні перетворюється на коричневий 2Mn(OH)₂↓+O₂=2MnO(OH)₂↓,

Fe²⁺ + 2OH^- = Fe(OH)₂↓ зеленкувато-чорний, Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃↓ червоно-бурий.

Осади розчинні у кислотах, але нерозчинні у надлишку NаOH (на відміну від 5-ї аналітичної групи Al³⁺, Zn²⁺,Cr³⁺, Sn²⁺) і нерозчинні у надлишку NН₄OH (на відміну від 6-ї групи Co²⁺, Ni²⁺,Cu²⁺, Cd²⁺)

Виконання: у 4-ри чисті пробірки взяти по 2–3 краплі розчинів: у першу – солі магнію, у другу – солі мангану(ІІ), у третю – солі феруму(ІІ), у четверту – солі феруму(ІІІ). Додати у кожну 3 – 4 краплі 1 М розчину NаOH. Спостерігати утворення неоднакових за зовнішнім виглядом осадів.

Гідроксиди катіонів 4-ї аналітичної групи осаджуються розчином NH₄OH (NH₃∙H₂O), але у присутності солей амонію двозарядні катіони осаджуються неповністюі.

1. Гідроксид натрію або калію осаджує іони Mg²⁺ у вигляді білого аморфного осаду Mg(ОН)₂. Це єдиний білий осад з тих, що утворюють катіони 4-ї групи, який залишається білим, не окиснюючись киснем повітря при збовтуванні пробірки з осадом.

2. Гідроксид амонію NH₄OH (розчин NH₃∙в H₂O) не осаджує катіони магнію у присутності солей амонію: розчин Mg²⁺ залишається прозорим і безбарвним, якщо перед додаванням NH₄OH додати розчин NH₄Cl. Зовні подібний результат можна отримати з катіонами цинку (5-та група) і кадмію (6-та група), гідроксиди яких розчиняються у надлишку NH₄OH у присутності NH₄Cl, але з утворенням безбарвних комплексних сполук (див. нижче).

2. Гідрофосфат натрію Na₂HPO₄ у слаболужному середовищі, яке створюється амонійною буферною сумішшю (NH₄Cl + NH₄OH), утворює з іонами магнію білий кристалічний осад магній – амоній-фосфату: Mg²⁺ + HPO₄^2- + NH₄OH ® MgNH₄PO₄¯ + H₂O розчинний у кислотах.

Виконання: у чисту пробірку взяти 1 – 2 краплі розчину солі магнію (MgCl₂, Mg(NO₃)₂ або MgSO₄) додати 2 – 3 краплі NH₄Cl, 1 – 2 краплі NH₄OH, перемішати і додати 2 – 3 краплі Na₂HPO₄. Білий кристалічний осад повинен з’явитися тільки після додавання останнього реактиву.

Гідрофосфат натрію утворює білі осади також з катіонами другої аналітичної групи (Ca²⁺, Ba²⁺), а також з Zn²⁺. Саме тому треба спочатку правильно визначити аналітичну групу, а вже потім сам катіон. З катіонів 4-ї аналітичної групи таку ж реакцію дають катіони Mn²⁺:

Mn²⁺ + HPO₄^2- +NH₄OH ® MnNH₄PO₄¯ + H₂O,

але ці катіони із сильними окисниками перетворюються у червоно-фіолетовий перманганат.

Сильні окисники (вісмутат натрію, діоксид свинцю, персульфат амонію) у сильнокислому середовищі окиснюють Mn²⁺ до MnO₄^- і розчин набуває червоно-фіолетового (малинового) забарвлення: 2Mn²⁺ + 5NaBiO₃ + 14H⁺ ® 2MnO₄^- +5Bi³⁺ + 5Na⁺ + 7H₂O

2Mn²⁺ + 5PbO₂ + 4H⁺ ® 2MnO₄^- +5Рb²⁺ + 2H₂O

2Mn²⁺ + 5S₂O₈^2- + 8H₂O ® 2MnO₄^- +10SO₄^2- + 16H⁺

Надлишок Mn²⁺ заважає реакції, тому що він відновлює MnO₄^- до MnO₂. Треба виконувати реацію так, щоб надлишку Mn²⁺ не було. Виконання: у чисту пробірку взяти не більше однієї краплі розчину солі маргацю(ІІ) додати 3 – 4 краплі 6 н. HNО₃, перемішати і вилити. Те, що залишилось на стінках пробірки, змити у пробірку 6 н. розчином HNО₃ (не торкатися піпеткою стінок пробірки!). Додати невелику кількість коричневого порошку NaBiO₃, перемішати і почекати, поки надлишок NaBiO₃ осяде на дно. Розчин повинен набути червоно-фіолетового або малинового забарвлення. Якщо малинове забарвлення швидко зникає, а у розчині і на стінках з’являється коричнева муть, це означає, що концентрація Mn²⁺ усе ще занадто велика.Інші катіони не заважають цій реакції.

4. 3. Катіони феруму(ІІ).

Гексаціаноферат(ІІІ) калію K₃[Fe(CN)₆] у присутності розведеної НСl утворює з Fe²⁺ темно – синій осад, склад якого залежить від умов проведення реакції: 3Fe²⁺+2[Fe(CN)₆]^3- ® Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓.

Виконання: у чисту пробірку взяти 1–2 краплі розведеної НСl, 2–3 краплі розчину солі FeSO₄ і додати 2–3 краплі K₃[Fe(CN)₆] (не торкатися піпеткою стінок пробірки!). Спостерігати утворення темно-синього осаду.

КатіониFe ³⁺ з цим реативом осаду не дають, але розчин набуває бурого забарвлення. Катіони Cо²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺ утворюють осади бурого, червоного і жовто–бурого кольору, але вони не заважають реакції, тільки темно–синій осад Fe₃[Fe(CN)₆]₂ стає темно–зеленим або синьо–чорним.

Дата добавления: 2015-05-24