skanuj0034 (4)

3.3. Analiza systematyczna 3 grupy kationów

Wróćmy teraz do systematycznej analizy kationów. Po wytrąceniu osadu siarczków 2 grupy, pozostał nam roztwór o pH « 0,5. Może on zawierać kationy 3, 4 i 5 grupy. Odparowujemy go do małej objętości (1-2 cm³), dodajemy 5 kropli 3M roztworu NH₄CI i wkraplamy stężony NHj H₂0, aż do osiągnięcia odczynu w granicach 8 < pH< 8,5. Taki dobór pH, uzasadniliśmy wcześniej.

Dodajemy 20 kropli roztworu AKT i ogrzewamy przez 10 minut. Odwirowujemy osad i sprawdzamy całkowitość strącenia. W skład osadu mogą wchodzić: CoS, MS, FeS, MnS, ZnS, AKOHK CrlOHh i S°.

Osad przemywamy małą porcją buforu amonowego (równe objętości 3M NH4CI i 3M NH3aq) z dodatkiem AKT. Roztwór, który pozostał po oddzieleniu osadu 3 grupy, może zawierać kationy 4 i 5 grupy (przypominamy o niefortunnym wpływie anionów COj^2- towarzyszących laboratoryjnym roztworom zasadowym).

Przystępujemy do badania osadu 3 grupy kationów. Zadajemy go małą objętością (1,5 - 2,0 cm³) IM HC1, mieszamy bagietką (nie ogrzewając) i odwirowujemy.

W tych warunkach w osadzie pozostają: B-CoS. B-NiS i wolna S°. Roztwór, oprócz nadmiaru HC1 i jeszcze nieulotnionego H₂S, zawiera chlorki: Fe²⁴, Mn²⁴, Zn²*, Al³⁴ i Cr³⁴.

Osad |3-siarczków przemywamy wodą, a otrzymany roztwór dołączamy do roztworu chlorków.

Do osadu B-CoS i B-NiS dodajemy stężony HC1, 3% roztwór H₂0₂ i ogrzewamy, aż do rozpuszczenia. Po utlenieniu odwirowujemy wydzieloną siarkę, a w próbkach roztworu będziemy poszukiwać obecności Co²' i Ni²⁴. Reakcję utleniania, podaliśmy już wcześniej, więc tylko przypominamy:

T

CoS + H₂0₂ + 2 H‘ -> Co²⁴ + S° + 2 H₂0

Rozpuszczanie B-NiS ma przebieg analogiczny.

Kationy Co²* wykrywamy korzystając z reakcji tworzenia kompleksu rodankowego (tiocyjanianowego):

Co²' + 4 SCN 2 [Co(SCN)₄]²'

Równowagę tej reakcji możemy opisać za pomocą sumarycznej stałej trwałości kompleksu:

jajsęN)^,

[Co² ] [SCN']⁴

Niewielka wartość stałej trwałości, wskazuje na łatwość dysocjacji jonu [Co(SCN)₄]² . Aby jej zapobiec, stosujemy stężony roztwór odczynnika kompleksującego: 5M roztwór KSCN. Powstający związek kompleksowy K₂[Co(SCN)₄] ekstrahujemy z roztworu wodnego za pomocą alkoholu amylowego. Niebieskie zabarwienie warstwy alkoholowej, jest potwierdzeniem obecności jonów Co²*.

Jeżeli w roztworze analizowanym obecne są jony Fe³* (nawet w dużym rozcieńczeniu), wówczas po dodaniu KSCN, pojawia się intensywne czerwone zabarwienie kompleksów rodankowych Fe(III): począwszy od [Fe(SCN)]²*, a kończąc na [Fe(SCN)6]³ .

Rodankowe kompleksy żelaza(II[), podobnie jak kobaltu(II), łatwo ekstrahują się do alkoholu amylowego. W tych warunkach niebieskie zabarwienie kompleksu Co(Il) może być „zasłonięte” czerwonym zabarwieniem kompleksów Fe(III). Aby uniknąć tego efektu, dodajemy do roztwoni badanego stały NH₄F. Nietrwały czerwony kompleks rodankowy Fe(IIl) przechodzi w trwały bezbarwny kompleks fluorkowy. Np. dla jonu [Fe(SCN)₄]" możemy zapisać:

67