На раствор катионов VI группы подействовали концентриро-ванным раствором аммиака. О присутствии или отсутствии какого катиона можно судить по цвету получившегося раствора?

Катионы 6-ой ан. группы осаждаются растворами гидроксида аммония, образуя осадки гидроксидов и основных солей. Осадки гидроксидов и основных солей растворяются в избытке раствора гидроксида аммония, образуя комплексные соли. Это свойство отличает катионы 6-ой группы.

К шестой группе относятся катионы d-элементов – Cu2+, Hg2+, Cd2+, Co2+, Ni2+. Хотя их элементы расположены в разных группах периодической системы Д.И. Менделеева – медь в первой, кадмий и ртуть во второй, кобальт и никель в восьмой, все эти катионы характеризуются способностью к комплексообразованию.

В водных растворах катионы VI группы находятся в гидратированном состоянии в виде аквакомплексов типа [Cu(H2O)6]2+. Аквакомплексы Co2+, Ni2+ и Cu2+ окрашены: [Co(H2O)6]2+ - розового, [Ni(H2O)6]2+ - зеленого, [Cu(H2O)6]2+ - голубого цвета. Окраска аквакомплексов – один из характерных признаков, указывающих на наличие этих ионов в растворе. Выпаривание растворов или действие дегидратирующих веществ, например, этилового спирта, вызывает изменение окраски этих ионов. Так, розовая окраска комплекса [Сo(H2O)6]2+ заменяется на синюю вследствие дегидратации комплексных ионов и замены молекул воды другими лигандами.

Щелочи (KOH, NaOH) с растворами, содержащими катионы Cu2+, Cd2+, Ni2+, дают аморфные осадки гидроксидов, с катионами Hg2+ - оксиды, с катионами Co2+ - основные соли:

CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2↓ + K2SO4,

CdCl2 + 2KOH = Cd(OH)2↓ + 2KCl,

NiCl2 + 2KOH = Ni(OH)2↓ + 2KCl,

HgCl2 + 2KOH = HgO↓ + 2KCl + H2O,

CoCl2 + KOH = CoOHCl↓ + KCl.

Все эти осадки растворимы в кислотах и в избытке аммиака, кроме оксида ртути (II), который растворяется в концентрированном растворе аммиака при добавлении солей аммония (NH4Cl, NH4NO3). Растворимость гидроксидов в аммиаке отличает катионы VI группы от катионов IV и V групп. Поэтому избыток раствора аммиака служит групповым реактивом катионов VI группы.

Анализ смеси катионов шестой аналитической группы:

К 1 мл смеси растворов солей, содержащих катионы шестой группы, добавляют концентрированный раствор ам­миака до щелочной реакции и несколько капель раствора хлорида аммония. Смесь тщательно перемешивают. Все катионы находятся в растворе в виде комплексных солей.

1. Обнаружение катионов Сu2+. Синий цвет раствора после добавления раствора аммиака указывает на присутствие катионов меди Сu2+, которые образуют комплексные ионы [Cu[NH3)4]2+.

2. Осаждение катионов Сu2+ и Hg2+. К аммиачному раствору добавляют по каплям разбавленную серную кис­лоту до кислой реакции, затем постепенно, по одному, до­бавляют 3-4 кристаллика сухого тиосульфата натрия Na2S2O3 и нагревают. Образуются осадки Cu2S, HgS и S. В растворе остаются ионы кадмия Cd2+. Осадки отделяют от раствора путем центрифугирования.

3. Обнаружение катионов Hg2+. Осадок промывают водой в присутствии хлорида аммония. К промытому осадку при нагревании добавляют азотную кислоту. Сульфид меди (II) растворяется; оставшийся черный осадок сульфида ртути HgS растворяют в «царской водке». С этой целью к осадку добавляют несколько капель «царской водки» и выпаривают избыток кислот не полностью. Остаток охлаждают и добавляют несколько капель воды. В полученном растворе обнаруживают ионы ртути Hg2+ с помощью раствора хлорида олова (II). В присутствии ионов Hg2+ образуется белый осадок Hg2Cl2, который становится серым при добавлении избытка хлорида олова (II).

Если в исследуемом растворе нет ионов меди (II) и кадмия Cd2+, то нет необходимости осаждать сульфид ртути. Для обнаружения ионов ртути Hg2+ аммиачный раствор подкисляют хлороводородной кислотой до кислой реакции среды, затем добавляют раствор хлорида олова.

4. Обнаружение катионов Cd2+. В центрифугате после отделения осадков сульфидов ртути и меди обнаруживают ионы кадмия с помощью сероводорода или сульфида натрия. В присутствии ионов Cd2+ образуется сульфид кадмия желтого или оранжевого цвета.

Вариант 1

Задание №1. Решите тестовые задания. Выберите один правильный ответ.

1. В какой цвет окрашивает пламя спиртовки ион калия (К+)?

А) Желтый Б) Фиолетовый В) Розовый Г) Зеленый

2. В какой цвет окрашивает пламя спиртовки ион натрия (Na+)?

А) Желтый Б) Фиолетовый В) Розовый Г) Зеленый

3. Какого цвета образуется осадок при взаимодействии Pb2+ с K2CrO4?

А) Белый Б) Желтый В) Синий Г) Красный

4. С какой кислотой проводят микрокристаллоскопическую реакцию на ион Ca2+, с образованием белых иглообразных кристаллов:

А) HCI Б) HNO3 В) H2SO4 Г) H3PO4

5. Какого цвета образуется осадок при добавлении к соли Cr3+ NaOH или KOH?

А) Серо – зеленого Б) Голубого В) Синего Г) Кроваво – красного

6. Какого цвета осадок образуется при добавлении к соли Zn2+гексацианоферрата (III) калия?

А) Коричневато – желтого Б) Белого В) Синего Г) Осадка не образуется

7. Ионы Mg2+ и Mn2+ имеют окраску:

А) Зеленую Б) Бесцветную В) Розовую, голубую Г) Бесцветную, желтую

8. Катион Ni2+ открывают действием:

А) Реактива Несслера Б) Реактива Чугаева В) Ализарином Г) Роданидом аммония

Задание № 2.

Укажите, какую окраску имеют водные растворы солей следующих катионов:

Fe2+, бледно-зелёная окраска

Fe3+, желтый или желто-бурый цвет

Co2+, розовый

Cu2+, голубой или сине-зеленый

Ni2+, зеленый

Cr3+, зеленый