Химико-аналитические свойства ионов p-элементов

Ионы р-элементов IIIА группы. Ионы р-элементов VA группы. Ионы р-элементов VIA группы.

Ионы р-элементов IIIА группы

Реакции обнаружения ионов алюминия Al3+

Действие группового реагента (NH4 )2 S. Из водного раствора сульфид аммония осаждает катион алюминия Al3 + в виде гидроксида Аl(ОН)3 за счет гидролиза:

2АlС13 + 3(NH4 )2 S + бН2 О = 2 Аl(ОН)3 + 6NH4 C1 + ЗН2 S,

2Al3+ + 3S2- + 6Н2 O = 2Аl(ОН)3 + 3H2 S.

Действие NaOH (в избытке) и NH4 C1. Кристаллический хлорид аммония NH4 C1 или насыщенный раствор этой соли, взятый в избытке, осаждает А1(ОН)3 из щелочного раствора, содержащего гидроксокомплекс (гидроксокомплекс получается при прибавлении раствора щелочи к раствору соли Аl3+ до полного растворения выпадающего осадка):

АlС13 + 6NaOH = Na3 [Al(OH)6] + 3 NaCl,

Na3 [Al(OH)6] + 3NH4 C1 = А1(ОН)3 + 3NaCl + 3NH3 + ЗН2 О.

При этом Аl(ОН)3 в присутствии NH4 C1 не растворяется, так как КS ° (А1(ОН)з) — величина сравнительно небольшая.

ИОНЫ р-ЭЛЕМЕНТОВ IVA ГРУППЫ

Реакции обнаружения ионов свинца Рb2 +

Действие группового реагента НС1. При действии соляной кислоты на ионы Рb2 + образуется белый осадок хлорида свинца, растворяющийся при нагревании в воде:

Рb(NО3 )2 + 2НС1 = PbCl2 + 2HNO3 ,

Рb2+ + 2С1- = РbСl2 .

Действие йодида калия KI. Йодид калия KI образует с раствором солей свинца желтый осадок РbI2 :

Pb(NO3 )2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3 .

Осадок растворяется при нагревании в воде и 2 М растворе уксусной кислоты. При медленном охлаждении раствора выпадают характерные золотистые чешуйки кристаллов PbI2 . Медленное охлаждение благоприятствует росту крупных кристаллов.

Реакции обнаружения карбонат-ионов СО3 2-

Действие группового реагента BaCl2 . При действии хлорида 6aрия на ионы СО3 2- образуется белый осадок карбоната бария, растворяющийся в кислотах с бурным выделением углекислого газа:

Na2 CO3 + BaCl2 = ВаСО3 + 2NaCl,

СО3 2- + Ва2+ = ВаСО3 .

Действие соляной кислоты НС1. Важнейшей реакцией на карбонат-ион является реакция разложения карбонатов сильными кислотами. При этом с шипением выделяются пузырьки диоксида углерода:

Na2 CO3 + 2НС1 = 2NaCl + Н2 O + CO2 .

Ионы р-элементов VA группы

Реакция обнаружения ионов аммония NH4 +

Гидроксиды щелочных металлов выделяют из растворов солей аммония газообразный аммиак, который окрашивает влажную красную лакмусовую бумагу в синий цвет:

NH4 C1 + NaOH = NH3 + NaCI + Н2 O.

Реакция обнаружения нитрат-ионов NO3 -

Раствор дифениламина (C6H5)2 NH в концентрированной серной кислоте дает с нитрат-ионом интенсивно-синее окрашивание вследствие окисления дифениламина образующейся азотной кислотой.

Реакции обнаружения нитрит-ионов NO2 -

Действие серной кислоты Н2 SO4 . Сильные кислоты вытесняют из нитритов слабую азотистую кислоту, которая из-за свой неустойчивости сразу разлагается на воду и оксиды азота (NO2 — бурого цвета):

2NaNO2 + H2 SO4 = Na2 SO4 + NO2 + NO + Н2 O.

Действие окислителей. Перманганат калия КМnO4 в присутствии разбавленной серной кислоты обесцвечивается солями азотистой кислоты:

5KNO2 + 2КМnO4 + 3H2 SO4 = 5КNO3 + 2MnSO4 + K2 SO4 + ЗН2 O.

Реакции обнаружения фосфат-ионов РО4 3-

Действие группового реагента BaCl2 . Хлорид бария ВаСl2 образует с раствором Nа2 НРO4 белый осадок ВаНРO4 , растворимый в кислотах (кроме H2 SO4 ):

ВаСl2 + Na2 HPO4 = ВаНРO4 + 2NaCl.

Если проводить реакцию в присутствии щелочей или аммиака, то ионы НРO42 - превращаются в РО4 3- и осаждается средняя соль.

Действие нитрата серебра AgNO3 . Раствор нитрата серебра AgNO3 образует с растворами солей фосфорной кислоты желтый осадок фосфата серебра, растворимый в азотной кислоте:

2Na2 HPO4 + 3AgNO3 = Аg3 РO4 + 3NaNO3 + NaH2 PO4 .

Ионы р-элементов VIA группы

Реакция обнаружения сульфат-ионов SO4 2-

Групповой реагент хлорид бария BaCl2 образует с растворами, содержащими сульфат-ионы, белый осадок BaSO4 , практически нерастворимый в кислотах:

BaCl2 + Na2 SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

Реакции обнаружения сульфит-ионов SO3 2-

Действие группового реагента BaCl2 . При действии хлорида бария на соли сернистой кислоты образуется белый осадок, растворимый в кислотах:

Na2 SO3 + BaCl2 = ВаSО3 + 2NaCl.

Действие соляной кислоты НСl. Кислоты разлагают соли сернистой кислоты с выделением оксида серы (IV), имеющего характерный запах жженой серы:

Na2 SO3 + 2НС1 = 2NaCl + H2 O + SO2 .

Действие окислителей. Окислители (I2 , KMnO4 ) в кислой среде обесцвечиваются растворами солей сернистой кислоты вследствие восстановления:

Na2 SO3 + I2 + Н2 O = Na2 SO4 + 2HI.

Реакции обнаружения сульфид-ионов S2-

Действие группового реагента AgNO3 . При действии нитрата серебра на сульфид-ион образуется черный осадок сульфида серебра:

Na2 S + 2AgNO3 = Ag2 S + 2NaNO3 ,

S2- + 2Ag+ = Ag2 S.

Действие кислот (НСl, Н2 SO4 ). Кислоты (НСl, H2 SO4 ) выделяют из сульфидов свободный сероводород с характерным запахом тухлых яиц:

Na2 S + H2 SO4 = H2 S + Na2 SO4 .

Ионы р-элементов VIIA группы

Реакции обнаружения хлорид-ионов Сl- групповым реагентом АgNО3 (рН 7)

Хлорид-ионы образуют с групповым реагентом AgNO3 (рН 7) практически нерастворимый в воде осадок AgCl, который хорошо растворяется в избытке раствора NH4 OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная соль серебра [Ag(NH3 )2 ]Cl. При последующем действии азотной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид серебра снова выпадает в осадок. Это свойство солей серебра используется для его обнаружения. Реакция проводится в три этапа: 1) получение осадка AgCl; 2) растворение AgCl в избытке раствора NH4 OH; 3) выпадение осадка (мути) при воздействии раствором HNO3 (все три этапа выполняются в указанной последовательности в одной и той же пробирке):

AgNO3 + NaCI = AgCl + NaNO3 ,

AgCl + 2NH4 OH = [Ag(NH3 )2 ]Cl + 2H2 O,

[Ag(NH3 )2 ]Cl + 2HNO3 = AgCl + 2NH4 NO3 .

Реакции обнаружения бромид-ионов Вr-

Действие группового реагента AgNO3 . При действии нитрата се ребра на бромид-ион образуется желтоватый осадок бромида серебра:

NaBr + AgNO3 = AgBr + NaNO3 ,

Вr - + Ag+ = AgBr.

Действие хлорной воды. Хлорная вода при взаимодействии растворами бромидов окисляет бромид-ион в молекулярный бром который окрашивает органический растворитель (бензол, хлоро форм) в желто-оранжевый цвет:

2NaBr + С12 = Br2 + NaCl.

Реакции обнаружения йодид-ионов

Действие группового реагента AgNO3 . При действии нитрата се ребра на йодид-ион образуется светло-желтый осадок йодида се ребра:

KI + AgNO3 = AgI + KNO3 ,

I- + Ag+ = AgI.

Действие хлорной воды. Хлорная вода при взаимодействии с растворами йодидов окисляет йодид-ион в молекулярный йод, который окрашивает органический растворитель (бензол, хлороформ) ] розово-фиолетовый цвет:

2KI + Cl2 = I2 + KCl.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ