Реакции катиона калия

Реакции обнаружения катионов I группы

1. Натрия гексанитрокобальтат (III) - Nа₃[Со(NO₂)₆] дает с растворами солей калия желтый осадок К₂Na[Со(No₂)₆]:

2КС1 + К₂Na[Со(No₂)₆] = K₂Na[Co(NO₂)₆]¯ + 2NaCl,

2К⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- = K₂Na[Co(NO₂)₆]¯.

Выполнение опыта: к 1-2 каплям соли калия добавляют 2-3 капли предварительно приготовленного раствора нат­рия гексанитрокобальтата (III), раствор перемешивают. Реакцию нужно вести в слабо-кислой (уксусной) или нейтральной среде. Сильные кислоты разрушают реактив с выделением азотистой кислоты. Щелочная среда также недопустима, так как при действии щелочей реактив разрушается с образованием бурого осадка кобальта (III) гидроксида. Эта реакция очень чувствительна - предельное разбавление 1:13000.

Нужно иметь ввиду, что ион аммония с натрия гексанитроко-бальтатом (III) также дает желтый осадок и, следовательно, в при­сутствии иона аммония эту реакцию использовать для открытия иона калия нельзя.

2. Винная (виннокаменная) кислота Н₂С₄Н₄O₆ и натрия гидротартрат NаНС₄Н₄O₆ осаждают ионы калия из нейтральных растворов в виде очень мелких кристаллов калия гидротартрата:

Н₂С₄Н₄O₆ + КС1 + СН₃СООNа = КHC₄H₆O₆¯ + NaCI + СН₃СООН

Н₂С₄Н₄O₆ + К⁺ + СН₃СОО^- = КHC₄H₆O₆¯ + СН₃СООН

NаНС₄Н₄O₆ + КС1 = КHC₄H₆O₆¯ + NaCl

НС₄Н₄O₆^- + К⁺ = КHC₄H₆O₆¯

Калия гидротартрат - белое кристалличес­кое вещество, хорошо растворимое в минеральных кислотах и щело­чах, но мало растворимое в воде и органических кислотах (уксус­ной, муравьиной и др.). Однако повышение температуры значительно увеличивает его растворимость в воде и в органи­ческих кислотах. При растворении в минеральных кислотах обра­зуется винная кислота, а в щелочах - средняя соль или, соответ­ственно, двойная соль этой кислоты, которые в воде хорошо раство­римы:

КHC₄H₆O₆ + НС1 = Н₂С₄Н₄O₆ + КС1

КHC₄H₆O₆¯ + Н⁺ = Н₂С₄Н₄O₆ + К⁺

КHC₄H₆O₆ + КОН = K₂С₄Н₄O₆ + Н₂O

КНС₄Н₄O₆¯ + ОН^- = К⁺ + С₄Н₄O₆^2- + Н₂O

КНС₄Н₄O₆ + NaOH = КNаС₄Н₄O₆ + Н₂O

КНС₄Н₄O₆¯ + Na⁺ + ОН^- = К⁺ + Na⁺ + С₄Н₄O₆^2- + Н₂O

В связи с тем, что при взаимодействии ионов калия с винной кислотой образуется свободная минеральная кислота и соз­дается кислая среда раствора, эту реакцию следует проводить в присутствии натрия ацетата. Последний, вступая в обменное разло­жение с образующейся при реакции минеральной кислотой, нейтрали­зует ее и тем самым создает уксуснокислую среду, в которой осадок КНС₄Н₄O₆ нерастворим:

Н₂С₄Н₄O₆ + КС1 = КНС₄Н₄O₆¯ + HC1

HC1 + СН₃СООNа = СН₃СООН + NaCI

или суммарно:

Н₂С₄Н₄O₆ + КС1 + СН₃СООН = КНС₄Н₄O₆¯ + СН₃СООН + NaCl

Таким образом, при изучении химического взаимодействия кати­онов калия с натрия гидротартратом или винной кислотой необходимо соблюдать следующие условия: реакцию вести на холоду и в нейтральной среде; если среда, из которой необходимо обнаружить ионы калия, кислая, ее нейтрализуют натрия гидроксидом (по лакмусу), если же щелочная - нейтрализуют кислотой (лучше уксусной)

Дата добавления: 2015-06-30