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
-
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.