Свойства гидроксидов

Степень окисления

Общая характеристика катионов пятой группы

Пятая группа катионов

Анализ осадка 3

В осадке (3) можно проверить наличие катионов железа (III) и висмута (III). Для этого к осадку (3) прилить 6-8 капель 2н раствора HNO₃. Смесь перемешать, центрифугировать. Осадок (4) не исследуется. Полученный раствор (4) разделить на две пробирки: в одной проверить наличие Fe³⁺, в другой - Bi³⁺ соответствующими реакциями.

По выполненной работесоставить подробный отчёт, сделать вывод о составе полученной смеси ионов.

Анализируемая смесь включает

Cr³⁺; Al³⁺; Zn²⁺; Fe²⁺; Fe³⁺; Mn²⁺; Mg²⁺; Bi³⁺

раствор 1 осадок 1 2н HCl а) Na₂SnO₂→Bi↓

дробно ВiOCl↓ →

б) KI→BiI₃↓→K[BiI₄]

Fe²⁺ + K[Fe(CN)₆]^2-→FeK[Fe(CN)₆]

Раствор 1

NaOH; H₂O₂; t⁰

Fe³⁺ + SCN^-→[Fe(SCN)₆]^3-

OH^-

Mn²⁺ → Mn⁴⁺ + бензидин раствор 2 осадок 2

/капельная реакция/ Fe(OH)₃↓

[H⁺] MnO₂↓

AlO₂^- → Al³⁺ Bi(OH)₃↓

алюминон Mg(OH)₂↓

NH₄OH

NH₄Cl сухой;

CrO₄^2- + H₂O; t⁰

бензидин /капельно/

[H⁺]

ZnO₂^2-→ Zn²⁺ раствор 3

/CoCl₂ 0,02%+ [(NH₃)₂Hg(SCN)₄]/ осадок 3 Mg²⁺; NH₄⁺

MnO₂↓ Na₂HPO₄;

Fe(OH)₃↓ t⁰

Bi(OH)₃↓

HNO₃ MgNH₄PO₄↓

/микроскоп/

раствор 4 осадок 4

Fe³⁺ MnO₂↓

Bi³⁺

Схема анализа смеси катионов III и IV аналитических групп

К пятой (аммиакатной) группе катионов относятся ионы Сu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺. Групповым реактивом является избыток раствора аммиака. При этом образуются растворимые в воде аммиакатные комплексы: [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Ni(NH₃)₆]²⁺, [Co(NH₃)₆]²⁺.

Медь(4s¹ 3d¹⁰) образует соединения со степенью окисления I и II. В условиях анализа будем иметь дело с соединениями двухвалентной меди.

Кобальт (4s² 3d⁷) может иметь степени окисления II и III. В кислой среде более устойчивы соединения кобальта (II). В щелочной среде Со(ОН)₂ окисляется перекисью водорода в Со(ОН)₃. Очень легко кислородом воздуха окисляются комплексные соединения Со(II) в соответствующие комплексы Со(III).

У никеля (4s² 3d⁸) наиболее устойчива степень окисления II, как в простых соединениях, так и в комплексах. При действии перекиси водорода Ni(OH)₂ не окисляется.

Все гидроксиды катионов пятой группы имеют основный характер. Действие щёлочи на соли этих катионов приводит к образованию следующих осадков:

Cu²⁺ + 2OH^- ® Cu(OH)₂¯

голубой

Co²⁺ + OH^- + Cl^- ® Co(OH)Cl¯

синий

Co(OH)Cl¯ + OH- ® Co(OH)₂¯+ Cl^-

розовый

Ni²⁺ + 2OH^- ® Ni(OH)₂¯

зелёный

При действии раствора аммиака, взятого в эквивалентном количестве, также образуются осадки соответствующих гидроксидов или основных солей, а избыток аммиака приводит к образованию растворов комплексных соединений:

CuSO₄ + 4NH₄OH ® [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 4H₂O

Ni(NO₃)₂ + 6NH₄OH ® [Ni(NH₃)₆](NO₃)₂ + 6H₂O

CoCl₂ + 6NH₄OH ® [Co(NH₃)₆]Cl₂ + 6H₂O

Гидроксид меди тёмно-голубого цвета при нагревании разлагается с образованием оксида меди чёрного цвета, который нерастворим в NH₄OH:

t

Cu(OH)₂ ® CuO¯ + H₂O

Гидроксид никеля Ni(OH)₂ светло-зелёного цвета под действием сильных окислителей (Br₂, Cl₂ и т.д.) переходит в гидроксид Ni(OH)₃ чёрного цвета:

2Ni(OH)₂¯ + Br₂ + 2NaOH ® 2Ni(OH)₃¯ + 2NaBr

Гидроксид кобальта Co(OH)₂, а также основные соли кобальта на воздухе постепенно окисляются в Co(OH)₃:

4Co(OH)₂¯ + 2H₂O + O₂ ® 4Co(OH)₃¯

розовый тёмно-бурый

Дата добавления: 2015-06-04