H2SnCl6 + 2H2S = SnS2↓ + 6HCl
Реакції проводять у середовищі 0,3-6 н HCl.
Обидва сульфіди розчинні в концентрованій НCl; SnS2 розчиняється також у NаОН. При взаємодії з концентрованою НNO3 осади SnS та SnS2 перетворюються на білий осад нерозчинної олов"яної кислоти Н2SnO3.
До 0,5-1 мл розчину, що містить іони Sn2+ або Sn4+, додати 3-4 краплини концентрованої НСl і декілька краплин розчину H2S . Утворюєтться шоколадно-коричневий (SnS) або жовтий (SnS3) осад. Усі катіони, які в цих умовах утворюють осади з Н2S, заважають виявленню Sn2+ та Sn4+ .
Солі вісмуту (ІІІ) BiCl3 або Bi(NO3)3 відновлюються катіонами Sn2+ до металевого вісмуту, забарвленого в чорний колір.
3SnCl2 + 2BiCl3 + 18NaOH = 2Bi↓ + 3Na2SnO3 + 12NaCl + 2H2O
3 Sn2+ - 2e = Sn4+ 2 Bi3+ + 3e = Bi0
Реакцію проводять у сильнолужному середовищі. Іони Sn4+ перед виявленням необхідно відновити до Sn2+ за допомогою металевого заліза. Виконання реакції
До 0,5-1 мл розчину, що містить іони Sn2+, додати розчин NаОН до повного розчинення білого осаду Sn(ОН2, який утворюється на початку реакції. До прозорого розчину додати 2-3 краплини розчину ВіCl3 або Ві(NO3)3.
Утворюється чорний осад.
Виявленню олова заважають іони Hg22+, Hg2+, Ag+.
Солі ртуті (І та ІІ) та срібла відновлюються іонами Sn2+. Кінцевим продуктом відновлення є металева ртуть, забарвлена в чорний колір, або срібло (відповідно).
2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2↓ + SnCl4 ; Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg + SnCl4
2AgNO3 + SnCl2 + 2HCl = 2Ag↓ + SnCl4 + 2HNO3 2Hg2+ + 2e = Hg22+
Реакцію проводять у кислому середовищі (НСl).
До 0,5-1 мл розчину SnCl2 додати 1-2 краплини розчину Hg2(NO3)2 або Hg(NO3)2. Утворюється сірий осад, який з часом чорніє. Іноді з"являються дрібненькі краплини ртуті. Виявленню олова заважають іони Ag+. Диметилгліоксим (реактив Чугаєва)
(скорочено позначають Н2Dm) утворює з іонами Sn2+ у присутності Fe2+ забарвлену в червоний колір сполуку, до складу якої входять Sn2+, Fe2+ та H2Dm. Сполука здатна екстрагуватися бутиловим або ізобутиловим спиртом.
До 1 мл розчину, що містить іони олова, додати 3-4 краплини концентрованої НСl, залізні ошурки і прокип"ятити протягом 1-2 хвилин. Розчин охолодити і додати лужний розчин H2Dm до лужної реакції середовища (перевірити лакмусовим папірцем), а потім іще 1 мл. Знову додати НСl до кислої реакції середовища (перевірити лакмусовим папірцем), додати 1 мл бутилового або ізобутилового спирту та струсити вміст пробірки. У присутності олова органічний шар (верхній) набуває червоного кольору. Для порівняння необхідно провести "сліпий" дослід. Виявленню олова не заважають інші катіони.
Сірководень Н2S з іонами AsO33- та AsO43- утворює жовті осади сульфідів As2S3 та As2S5:
2Na3AsO3 + 3H2S + 6HCl = As2S3↓ + 6NaCl + 6H2O
2Na3AsO4 + 5H2S + 6HCl = As2S5↓ + 6NaCl + 8H2O
Реакції проводять у середовищі 6 н НСl при нагріванні. Обидва сульфіди розчинні в NаОН, НNО3 (при нагріванні), NН4ОН, проте нерозчинні в НСl.
До 1 мл розчину солі арсену додати 1 мл концентрованої НСl, вміст пробірки підігріти й додати декілька краплин розчину Н2S. Утворюється жовтий осад.
Виявленню арсену заважають усі іони, що утворюють сульфіди, нерозчинні в НСl (Pb2+, Ag+, Hg22+, Hg2+, Sn2+, Sn4+, Bi3+ та ін.).
Нітрат срібла AgNO3 утворює з іонами AsO33- та AsO43- осади Ag3AsO3 та
Ag3AsO4 жовтого та коричневого кольору відповідно.
Na3AsO3 + 3AgNO3 = Ag3AsO3↓ + 3NaNO3 Na3AsO4 + 3AgNO3 = Ag3AsO4↓ + 3NaNO3
Осади нерозчинні в СН3СООН, проте розчинні в НNО3 тa NH4OH.
Реакцію проводять у нейтральному або оцтовокислому середовищі. Виконання реакції
До 0,5-1 мл розчину солі арсену додати 3-4 краплини розчину AgNO3.
Утворюється жовтий (Ag3AsO3) або коричневий (Ag3AsO4) осад.
Виявленню арсену заважають іони, які утворюють забарвлені осади з AgNO3.
AsO43- білий дрібнокристалічний осад ("каламуть") подвійної солі магніюамонію арсенату МgNH4AsO4.
Na2HAsO4 + MgCl2 + NH4OH → MgNH4AsO4↓ + 2NaCl + 2H2O
Реакцію проводять у слабколужному середовищі, у присутності NH4Cl. Осад розчиняється в CH3COOH та в мінеральних кислотах.
До 0,5-1 мл розчину, що містить іони Mg2+, додати краплинами розчин NH4OH до утворення незначного осаду ("каламуті"), потім додати дрібку сухого хлориду амонію NH4Cl та 3-4 краплини розчину Na2HAsO4. Утворюється білий осад.
Усі іони, які утворюють малорозчинні сполуки з Mg2+ та AsO43-, заважають виявленню арсену.
Молібденова рідина (суміш молібдату амонію (NH4)2MoO4 та HNO3) при нагріванні утворює з іонами АsO43- дрібнокристалічний яскраво-жовтий осад амонійної солі арсеномолібденової гетерополікислоти. H3AsO4 + 12(NH4)2MoO4 + 21HNO3 =
= (NH4)3[As(Mo12O40)]↓ + 21NH4NO3 + 12H2O
Реакцію проводять у присутності надлишку НNO3. Осад нерозчинний у НNO3, проте розчинний у NаOH. Виконання реакції
До 1 мл розчину, що містить іони АsO43-, додати 5-6 мл молібденової рідини.
Вміст пробірки нагріти майже до кипіння та залишити приблизно на 5 хвилин. Утворюється яскраво-жовтий осад.
Іони АsO33- не рагують з молібденовою рідиною. Щоб їх виявити, потрібно попередньо окиснити їх до АsO43- концентрованою азотною кислотою або Н2O2.
Виявленню АsO43- заважають іони PO43-.
Металевий цинк відновлює AsO33- та AsO43- до газуватого арсину AsH3, наприклад:
Na3AsO4 + 4Zn + 5NaOH + 7H2O = 4Na2[Zn(OH)4] + AsH3↑
1 AsO43- + 8e + 11H+ = AsH3 + 4H2O
4 Zn0 - 2e = Zn2+
Реакцію проводять у лужному середовищі. АsH3, що виділяється, виявляють за допомогою смужки фільтрувального паперу, змоченого розчином AgNO3; смужка чорніє внаслідок виділення металічного срібла за реакцією
6AgNO3 + AsH3 = AsAg3 ⋅3AgNO3 ↓ +3HNO3
AsAg3 ⋅3AgNO3 + 3H2O =H3AsO3 + 3HNO3 + 6Ag↓
До 2 мл розчину NаОН додати 1-2 гранули металевого цинку. Вміст пробірки нагріти до початку реакції розчинення та додати 3-4 краплини розчину солі арсену. Пробірку закрити ватним тампоном, змоченим розчином ацетату свинцю Рb(CH3COO)2 (для поглинання можливої домішки сірководню). Зверху пробірку закрити фільтрувальним папером, змоченим розчином АgNO3. У присутності арсену на папері через декілька хвилин з’являється темна пляма. Розчин йоду І2 знебарвлюється, якщо його додавати до розчину, що містить іони АsO33-; це відбувається внаслідок окиснення арсеніту до АsO43-. Na3AsO3 + I2 + H2O = Na3AsO4 + 2HI
AsO33- - 2e + H2O = AsO43- + 2H+
I2 + 2e = 2I-
Реакцію проводять у слабколужному середовищі (створюють за допомогою бікарбонату натрію NаHCO3).
До 0,5-1 мл розчину, що містить іони АsO33-, додати 3-4 краплини розчину NаHCO3, а потім, краплинами, розчин І2, який знебарвлюється.
Виявленню АsO33- заважають більшість відновників.
До V аналітичної групи належать катіони: Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, Sb(III і V).
Груповим реагентом є розчин лугу NаОН.
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↓ + 6NaCl + 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. Щoйно осаджені HSbO2 та HSbO3 добре розчинні в надлишку NаОН. Усі осади добре розчинні в соляній кислоті; в азотній кислоті розчинні всі, за винятком HSbO2 та HSbO3.
Осади Fe(OH)2 та Mn(OH)2 окиснюються киснем повітря і набувають з часом бурого забарвлення.
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2
До 0,5-1 мл розчинів солей Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, [SbCl6]3- та [SbCl6]-
(в окремих пробірках) додати по 3-4 краплини розчинy NаОН (у випадку [SbCl6]3- та [SbCl6]- додати по 5-10 краплин NаОН).
Усі реакції із загальними реактивами виконувати таким чином: у серію пробірок вмістити по 0,5 мл солей іонів, які вивчають, і додати по 3-4 краплини відповідного реактиву.
Гідроксид амонію NН4ОН взаємодіє з іонами V аналітичної групи аналогічно NаОН і утворює з ними такі самі осади гідроксидів. Осади Fe(OH)3, Bi(OH)3, HSbO2 та HSbO3 не розчиняються в надлишку NH4OH. Mn(OH)2, Mg(OH)2 та Fe(OH)2 розчином NН4ОН осаджуються не повністю; у присутності солей амонію розчинність цих осадів значно підвищується.
Карбонати натрію Nа2СО3, калію К2СО3 та амонію (NН4)2СО3 утворюють з іонами Fe2+ та Mn2+ білі осади карбонатів FeCO3 та MnCO3; Fe3+ утворює червоно-бурий осад основної солі Fe(OH)CO3, який при кип’ятінні переходить у гідроксид Fe(OH)3; Mg2+ утворює білий осад основної солі Mg2(OH)2CO3, розчинної у присутності солей амонію; Ві3+ утворює осад Ві(ОН)3; Sb(III) та Sb(V) - осади HSbO2 та HSbO3 відповідно.
Іони Fe2+, Mn2+ та Mg2+ карбонатом амонію (NH4)2CO3 осаджуютться не повністю.
Гідрофосфат натрію Nа2НРО4 утворює з іонами Fe2+ та Mg2+ білі осади гідрофосфатів FeHPO4 та MgHPO4. Іони Mn2+, Fe3+ та Bi3+ утворюють осади середніх фосфатів: білі - Mn3(PO4)2 та BiPO4, жовтий - FePO4. Усі осади, за винятком FePO4 та BiPO4, розчинні в оцтовій кислоті СН3СООН. Осад FePO4 розчиняється в мінеральних кислотах (HCl, HNO3, H2SO4); ВіРО4 розчиняється в НСl, проте погано розчинний в HNO3 (розбавленій).
Фери- та фероціанід калію K3[Fe(CN)6] та K4[Fe(CN)6] утворюють з іонами
Fe2+, Fe3+, Mn2+ та Bi3+ осади різного складу та забарвлення. Mg2+ та Sb (III, V) з цими реагентами не взаємодіють. Осади Fe3[Fe(CN)6]2 та Fe4[Fe(CN)6]3 забарвлені настільки інтенсивно, що можуть бути використані для виявлення іонів Fe2+ та Fe3+ у присутності багатьох інших іонів у розчині.