Систематичний хід аналізу катіонів IV групи

Із початкового розчину частковими реакціями перевіряють наявність іонів:

а) миш’яку - реакцією відновлення;

б) олова – реакцією з нітратом вісмуту (попередньо відновивши Sn⁴⁺ до Sn²⁺);

в) хрому – по темно-зеленому забарвленню розчину і по утворенню надхромових кислот;

г) алюмінію – алізарином.

Остаточні висновки роблять проводячи систематичний хід аналізу.

1. Відділення катіонів Al³⁺, Sn⁴⁺.

До 2-3 мл досліджуваного розчину додають стільки ж розчину аміаку, кілька капель перекису водню і нагрівають на водяній бані 6-7 хвилин.

В осад випадають гідроксиди Al(OH)₃ і Sn(OH)₄ , осад відфільтровують, розчиняють в 1-2 мл розбавленої хлороводневої кислоти і, розділивши на дві частини, відкривають катіони алюмінію та олова.

Алюміній відкривають реакцією з алюміноном.

Катіон Sn⁴⁺ відкривають будь-якою реакцією, попередньо відновивши його до Sn²⁺ нагріванням з залізними стружками.

В розчині після відділення осаду Al(OH)₃ і Sn(OH)₄ присутні іони CrO₄^2-, AsO₄^3-,[Zn(NH₃)₄]²⁺. Цей розчин нейтралізують оцтовою кислотою до нейтрального середовища (по лакмусу) і додають Na₂CO₃ (насичений розчин або кристалічний). При цьому випадає осад основної солі цинку (ZnOH)₂CO₃, осад фільтрують, розчиняють в 2 н хлороводневій кислоті і відкривають цинк однією із характерних реакцій.

2. Відкриття хрому і миш’яку.

Після видалення осаду основної солі цинку в фільтраті залишаються іони CrO₄^2-, AsO₄^3-. Хром відкривають, переводячи іони CrO₄^2-, в надхромові кислоти. Миш’як визначають, відновленням іонів AsO₄^3- до AsН₃.

К онтрольні запитання

1. Чому IV групу катіонів називають групою амфотерних гідроксидів? В чому полягає властивість амфотерності? Напишіть рівняння реакцій.

2. Солі яких катіонів IV групи підлягають гідролізу:

а) в більшій мірі; б) в меншій мірі?

3. Чому олово і миш’як у вигляді катіонів існують тільки у сильно кислому середовищі?

4. В якому середовищі буде протікати окислення катіону Cr³⁺ до Cr⁶⁺ при взаємодії його: а) з перекисом водню; б) з перманганатом калію? Напишіть рівняння реакцій.

5. Чому при дії розчину гідроксиду амонію на суміш катіонів IV групи всі катіони утворюють осади гідроксидів, а катіон цинку залишається в розчині?

6. Вкажіть склад осаду, який утворюється при дії насиченого розчину карбонату натрію на розчин, який містить хлориди цинку та алюмінію? Напишіть рівняння реакцій.

7. Чому при дії розчину аміаку і перекису водню на суміш катіонів IV групи в осад випадають тільки гідроксиди алюмінію та олова?