- 1 -

Katedra i Zakład Chemii Medycznej

UM w Lublinie

Reakcje charakterystyczne wybranych kationów

odznaczających się czynnością fizjologiczną

A. Metale zaliczane do makroelementów



Reakcje charakterystyczne kationu wapniowego Ca

2+

1. Węglan amonu w obecności buforu amonowego (NH

4

Cl/NH

3

·H

2

O)

wytrąca biały osad węglanu wapnia

CaCl

2

+ (NH

4

)

2

CO

3



CaCO

3

+ 2 NH

4

Cl

biały

Osad łatwo rozpuszcza się w kwasach z wydzieleniem dwutlenku węgla

CaCO

3

+ 2HCl



CaCl

2

+ H

2

O + CO

2



2. Szczawian amonu wytrąca biały osad szczawianu wapnia

CaCl

2

+ (NH

4

)

2

C

2

O

4



CaC

2

O

4

+ 2NH

4

Cl

biały

W odróżnieniu od CaCO

3

szczawian nie rozpuszcza się w CH

3

COOH.



Reakcje charakterystyczne kationu magnezowego Mg

2+

1. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrąca biały osad wodorotlenku magnezu

MgCl

2

+ 2KOH



Mg(OH)

2

+ 2KCl

biały

Osad rozpuszcza się w roztworach soli amonowych

Mg(OH)

2

+ 2NH

4

Cl



MgCl

2

+ 2NH

3

·H

2

O

2. Wodorofosforan(V) sodu w obecności jonów NH

4

+

i wodnego roztworu amoniaku

NH

3

·H

2

O wytrąca biały krystaliczny osad fosforanu(V) amonu i magnezu

Na

2

HPO

4

+ MgCl

2

+ NH

3

·H

2

O



MgNH

4

PO

4

+ 2NaCl + H

2

O

biały

- 2 -

B. Metale zaliczane do mikroelementów



Reakcje charakterystyczne kationu miedzi(II) Cu

2+

1. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrąca niebieski osad wodorotlenku miedzi(II)

Cu(NO

3

)

2

+ 2KOH



Cu(OH)

2

+ 2KNO

3

niebieski

Podczas ogrzewania wodorotlenek ulega rozkładowi. Wydziela się czarny tlenek
miedzi(II)

Cu(OH)

2



CuO + H

2

O

czarny

2. Wodny roztwór amoniaku NH

3

·H

2

O wytrąca jasnoniebieski osad hydroksosoli -

siarczanu(VI) hydroksomiedzi(II)

2CuSO

4

+ 2NH

3

.

H

2

O



(CuOH)

2

SO

4

+ (NH

4

)

2

SO

4

jasnoniebieski

W nadmiarze amoniaku tworzy się łatwo rozpuszczalny związek kompleksowy, a

roztwór zabarwia się na kolor ciemnoniebieski pochodzący od jonu tetraaminamiedzi(II)

[Cu(NH

3

)

4

]

2+

(CuOH)

2

SO

4

+ 8NH

3

.

H

2

O



2[Cu(NH

3

)

4

]

2+

+ SO

4

2-

+ 2OH

-

+ 8H

2

O

ciemnoniebieski



Reakcje charakterystyczne kationu żelaza(II) Fe

2+

1. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrąca brudnozielony osad wodorotlenku żelaza(II)

FeCl

2

+ 2KOH



Fe(OH)

2

+ 2KCl

brudnozielony

Wodorotlenek żelaza(II) na powietrzu ulega utlenieniu do czerwonobrunatnego
wodorotlenku żelaza(III)

4Fe(OH)

2

+ 2 H

2

O + O

2



4Fe(OH)

3

czerwonobrunatny

2. K

3

[Fe(CN)

6

]

– heksacyjanożelazian(III) potasu wytrąca ciemnobłękitny osad

heksacyjanożelazianu(III) żelaza(II) tzw. “błękit Turnbulla”

3FeCl

2

+ 2K

3

[Fe(CN)

6

]



Fe

3

[Fe(CN)

6

]

2

+ 6KCl

błękitny



Reakcje charakterystyczne kationu żelaza(III) Fe

3+

1. Wodorotlenek sodowy lub potasowy wytrąca czerwonobrunatny osad wodorotlenku

żelaza(III)

Fe

2

(SO

4

)

3

+ 6KOH



2 Fe(OH)

3

+ 3K

2

SO

4

czerwonobrunatny

- 3 -

2. K

4

[Fe(CN)

6

]

–

heksacyjanożelazian(II)

potasu

wytrąca

błękitny

osad

heksacyjanożelazianu(II) żelaza(III), tzw. “błękit pruski”

2Fe

2

(SO

4

)

3

+ 3K

4

[Fe(CN)

6

]



Fe

4

[Fe(CN)

6

]

3

+ 6K

2

SO

4

błękitny

3. KNCS (izotiocyjanian potasu) tworzy z jonami Fe

3+

dobrze rozpuszczalny w wodzie

triizotiocyjanian żelaza(III), związek o krwistoczerwonej barwie, tzw. “smoczą krew”

Fe

2

(SO

4

)

3

+ 6KNCS



2Fe(NCS)

3

+ 3K

2

SO

4

krwistoczerwony



Reakcje charakterystyczne kationu cynku Zn

2+

1. Wodorotlenek sodu lub potasu wytrąca biały osad wodorotlenku cynku

Zn(NO

3

)

2

+ 2KOH



Zn(OH)

2

+ 2KNO

3

biały

Osad posiada właściwości amfoteryczne

Zn(OH)

2

+ 2HCl



ZnCl

2

+ 2H

2

O

Zn(OH)

2

+ 2KOH



K

2

[Zn(OH)

4

]

tetrahydroksocynkan potasu

2. K

4

[Fe(CN)

6

]

–

heksacyjanożelazian(II)

potasu

wytrąca

biały

osad

heksacyjanożelazianu(II) cynku

2Zn(NO

3

)

2

+ K

4

[Fe(CN)

6

]



Zn

2

[Fe(CN)]

6

+ 4KNO

3

biały

Reakcje charakterystyczne wybranych anionów

odznaczających się czynnością fizjologiczną



Reakcje charakterystyczne anionu chlorkowego Cl

-

1. Manganian(VII) potasu w środowisku kwasu siarkowego(VI) po ogrzaniu utlenia jon Cl

-

do wolnego chloru. Roztwór odbarwia się.

10Cl

-

+ 2MnO

4

-

+16H

+



2Mn

2+

+ 5Cl

2

0

+ 8H

2

O

2. AgNO

3

wytrąca biały koloidalny osad chlorku srebra

NaCl + AgNO

3



AgCl +NaNO

3

biały

Osad roztwarza się w wodnym roztworze amoniaku NH

3

·H

2

O.

AgCl + 2NH

3

·H

2

O



[Ag(NH

3

)

2

]Cl + 2H

2

O

chlorek diaminosrebra

- 4 -

3. Pb(NO

3

)

2

wytrąca biały osad chlorku ołowiu(II)

2NaCl + Pb(NO

3

)

2



PbCl

2

+ 2NaNO

3

biały

Osad rozpuszcza się w wodzie na gorąco.



Reakcje charakterystyczne anionu węglanowego CO

3

2-

1. Anion węglanowy nie wykazuje właściwości redukcyjnych. Roztwór manganianu(VII)

potasu nie odbarwia się nawet po ogrzaniu.

2. Rozcieńczone kwasy mineralne i kwas octowy wypierają słaby kwas węglowy, który

ulega rozkładowi z wydzieleniem gazowego dwutlenku węgla

CO

3

2-

+ 2H

+

= H

2

CO

3



H

2

O + CO

2



3. Chlorek wapnia wytrąca biały osad węglanu wapnia, który rozpuszcza się w kwasach

mineralnych i w kwasie octowym

Na

2

CO

3

+ CaCl

2



CaCO

3

+ 2 NaCl

biały



Reakcje charakterystyczne anionu fosforanowego(V) PO

4

3-

1. Anion fosforanowy(V) nie wykazuje właściwości redukcyjnych, nie odbarwia roztworu

manganianu(VII) potasu nawet na gorąco.

2. Azotan(V) srebra wytrąca żółty osad fosforanu(V) srebra

Na

3

PO

4

+ 3AgNO

3



Ag

3

PO

4

+ 3NaNO

3

żółty

Osad rozpuszcza się w rozcieńczonym kwasie azotowym(V) i w kwasie octowym.