Reakcje charakterystyczne oraz sposób przeprowadzania analizy mi
m esz
s a
z n
a iny z
a
z w
a iera
r j
a ą ce
c j ka
k t
a ion
o y :
Al3+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Mn2+, Zn2+
1. Reakcja z mocną zasadą Al3+ + 3OH- = Al(OH)
-
3
+ OH-
= Al(OH)4
pH > 12
Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)
-
3
+ OH-
= Cr(OH)4
pH > 13,5
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)
2-
2
+ 2OH-
= Zn(OH)4
pH > 13,5
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
Fe2+
Fe
+
+
2OH-
H
=
= Fe
F (OH)2
Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2
+ OH-
= brak reakcji
C02+ + 2OH- = Co(OH)2
Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2
2. Reakcja z roztworem amoniaku Al3+ + 3NH
+
3 · H20 = Al(OH)3
+ 3NH4
Cr3+ + 3NH
+
3 · H20 = Cr(OH)3
+ 3NH4
+ NH3 · H20 = brak reakcji
Fe3+ + 3NH
+
3 · H20 =
Fe(OH)3
+ 3NH4
Fe2+ + 2NH
+
3 · H20 =
Fe(OH)2
+ 2NH4
Mn2+ + 2NH
+ 2NH +
+ 6NH
3 · H20 = Mn(OH)2
3 · H20 = [Mn(NH3)6 ]2+ +2OH- +6H20
4
Zn2+ + 2NH
+
+ 4NH
3 · H20 =
Zn(OH)2
+ 2NH4
3 · H20 = [Zn(NH3)4 ]2+ +2OH- +4H20
+
C
+ 6NH
02+ + 2NH
+ 2NH4
3 · H20 = [Co(NH3)6 ]2+ +2OH- +6H20
3 · H20 =
Co(OH)2
Ni2+ + 2NH
+
+ 6NH
3 · H20 =
Ni(OH)2
+ 2NH4
3 · H20 = [Ni(NH3)6 ]2+ +2OH- +6H20
3. Reakcja z AKT w ś rodowisku buforu amonowego (pH ≈ 9,5) Amid Kwasu Tiooctowego
CH
+
3CSNH2 + 2H20 = CH3COO-
+ NH4
+ H2S
H2S
2H+ + S2-
Zn2+ + S2- =
ZnS
Rozpuszczalny 1M HCl
Mn2+ + S2- =
MnS
Rozpuszczalny 1M HCl
2+
2-
CoS
C02+ + S2- =
Ni2+ + S2- =
NiS
Fe2+ + S2- =
FeS
Rozpuszczalny 1M HCl
2Fe3+ + 3S2- = 2FeS + S
2Cr3+ + 3S2- + 6H20 = 2Cr(OH)3
+ 3H2S
2Al3+ + 3S2- + 6H20 = 2Al(OH)3 + 3H2S
4. Reakcje specyficzne
Al3+
Al3+ + aluminion = czerwony kłaczkowaty osad Podobną
reakcję dają
jony Cr3+ i
Fe3+
Co2+
Reakcja Vogla
C02+ + 4NCS- =
[C0(NCS)4]2-
kompleks nietrwały w ś rodowisku Niebieski
wodnym
kompleks
tworzy się w
warstwie
alkoholu
H-S=C=N
H-N=C=S
amylowego
kwas tiocyjanowy
kwas izo-tiocyjanowy
Reakcja z roztworem dimetyloglioksymu
Ni2+ + dimetyloglioksym = czerwony koloidalny osad Zn2+ Reakcja z roztworem heksacyjanoż elazian(II) potasu K4[Fe(CN)6]
2Zn2+ + [Fe(CN)
Zn
6]4- =
2[Fe(CN)6]
heksacyjanoż elazian(II) cynku
Fe3+, Fe2+
Reakcja z roztworem heksacyjanoż elazian(II) potasu K4[Fe(CN)6]
2Fe2+ + [Fe(CN)
Fe
6]4- =
2[Fe(CN)6]
heksacyjanoż elazian(II) ż elaza(II) błę kit pruski
4Fe3+ + 3[Fe(CN)
Fe
6]4- =
4[Fe(CN)6]3
heksacyjanoż elazian(II) ż elaza(III)
Fe3+, Fe2+ Reakcja z roztworem heksacyjanoż elazian(III) potasu K3[Fe(CN)6]
I etap
Fe2+ + [Fe(CN)6]3- = Fe3+ + [Fe(CN)6]4-II etap
4Fe3+ + 3[Fe(CN)
Fe
6]4- =
4[Fe(CN)6]3
błę kit Turnbulla
heksacyjanoż elazian(II) ż elaza(III) Fe3+ + [Fe(CN)6]3- = Fe[Fe(CN)6]
hek
e sac
a y
c j
y an
a o
n ż e
ż l
e az
a ian
a (
n III) ż e
ż l
e az
a a(
a III)
Reakcja z jonami NCS -
Fe2+ + NCS- = brak reakcji
Fe3+ + 6NCS- = [Fe(NCS)6]3-
Utlenianie do jonu MnO -4 (reakcja Cruma) 2Mn2+ + 5Pb
-
3O4 + 24H+
=
2MnO4 + 15Pb2+ + 12H20
minia
PbO2 · 2PbO
Ustalamy bilans elektronowy: +II
+VII
-5e
Mn2+
MnO -
· 2
4
+IV
+II
+2e
+2e
PbO
· 5
2
Pb2+
2Mn2+ + 5Pb
-
3O4
=
2MnO4 + 15Pb2+
Wyrównujemy ładunki po prawej i lewej stronie reakcji i dopisujemy L P
wodę
4+ 28 +
2Mn2+ + 5Pb
-
3O4
= 2MnO4
+ 15Pb2+
24H+ +
+ 12H20
Utlenianie do jonu CrO 2-
4
Cr3+ + H
2-
2O2 =
CrO4
+ H20
Ustalamy bilans elektronowy:
+III
+VI
-3e
Cr3+
CrO 2-
· 2
4
-I
-
+2
+ e
e
-I
- I
H
· 3
2O2
H20
2Cr3+ + 3H
2-
2O2 =
2CrO4
Wyrównujemy ładunki po prawej i lewej stronie reakcji i dopisujemy L P
wodę
6+ 4 -
2Cr3+ + 3H
2-
10OH- +
2O2 =
2CrO4
+ 8H20
Analiza mieszaniny kationów: Al3+, Mn2+, Zn2+
Co2+
Ni2+
Cr3+
Fe3+
+ NH3 · H20 pH ≈ 9,5
+ NH4 Cl
Osad I
roztwór „I”
AlOH)
[Ni(NH
3 , FeOH)3 , CrOH)3
3)6 ]2+ , [Co(NH3)6 ]2+ ,
[Mn(NH3)6 ]2+ , [Zn(NH3)4 ]2+
AlOH)3 , FeOH)3 , CrOH)3
+ NaOH
+ H2 O2
Osad Ia
roztwór Ia
Osad Ia
Al(OH) -4
Fe(OH)3
CrO 2-
4
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ +3 H20
Fe3+ + 6NCS- = [Fe(NCS)6]3-
Al(OH) -
2-
4
CrO4
+ NH4Cl (stały)
+ H2SO4
T
T
osad Al(OH)3
NH
+
N
2-
2-
4
H Cl
= NH
4Cl
= N 4
H
+
+ C
l-l (dys
y ocj
c ac
a j
c a)
4
a
Cr
C O 2-
rO + +
+ H+
H
=
= C
r
C O 2 +
+ H 0
4
2O7
2
NH +
4
+ H2O = H+ + NH3 · H2O (hydroliza) Al(OH) -4 + H+ = Al(OH)3
[Ni(NH3)6 ]2+ , [Co(NH3)6 ]2+ , [Mn(NH3)6 ]2+ , [Zn(NH3)4 ]2+
+ AKT
T
Osad II
roztwór (do
NiS
CoS
MnS
ZnS
odr
d z
r u
z c
u e
c n
e ia)
a
+ 1M HCl
osad IIa
roztwór IIa
Mn2+ , Zn2+ , Cl-
NiS
CoS
NiS
CoS
+ 6M HCl
H2O2
roztwór
Osad siarki
Ni2+ , Co2+
Wykrywanie kobaltu (reakcja
Vogla)
Wykrywanie niklu (reakcja z
dimetyloglioksymem
Mn2+ , Zn2+ , Cl-
+ st. H2SO4
+ NH3 · H2O
+ H2O2
wykrywanie manganu (reakcja
Cruma)
MnO -
O4
roztwór
osad
[Zn(NH3)4 ]2+
MnO2
wykrywanie cynku
(np. + AKT)