Общие реакции катионов четвертой группы

Реактив	Условия реакций	Катионы
		Fe2+	Fe3+	Mn2+	Bi3+	Mg2+
1	2	3	4	5	6	7
1.NH4OH	Избыток	Fe(OH)2 грязно-зеленый	Fe(OH)3 бурый	Mn(OH)2 белый, на воздухе темнеет	Bi(OH)3 белый	Mg(OH)2 белый, растворим в NH4Cl
2.NH4OH + H2O2	Нагревание	Fe(OH)3	Fe(OH)3	MnO2 бурый	Bi(OH)3 белый	Mg(OH)2
3.NH4OH + NH4Cl	Сухая соль	Fe2+	Fe(OH)3	Mn2+	Bi(OH)3 белый	Mg2+
4.Na2CO3		FeCO3 белый	Fe(OH)CO3 бурый	MnCO3 белый	Bi(OH)CO3 белый	(MgOH)2CO3 белый
5.Na2HPO4		Fe3(PO4)2 белый	FePO4 желтоватый	Mn3(PO4)2 белый	BiPO4 белый	MgHPO4 белый
6.K3[Fe(CN)6]		KFe[Fe(CN)6] синий (турнбуллева синь)	—	Mn3[Fe(CN)6]2 бурый	Bi(OH)3	—
7.K4[Fe(CN)6]		Fe2[Fe(CN)6] белый, на воздухе синеет (окисляется)	KFe[Fe(CN)6] синий (берлинская лазурь)	Mn2[Fe(CN)6] зеленый	BiOCl гидролиз	—

 

Реакции обнаружения катионов четвертой группы

2.1.Магний (реакция с гидрофосфатом натрия)

MgSO₄ + Na₂HPO₄ + NH₄OH = MgNH₄PO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

Mg²⁺ + HPO₄^2- + NH₄OH = MgNH₄PO₄ + H₂O

При рассмотрении под микроскопом видим образовавшиеся кристаллы магний – аммоний фосфата:

2.2. Марганец (капельная реакция с бензидином)

2Mn(OH)₂ + O₂ = 2MnO(OH)₂ бурый

C₁₂H₈(NH₂)₂ + MnO(OH)₂ + 2CH₃COOH = C₁₂H₈(NH)₂ + Mn(CH₃COO)₂ + 3H₂O

В реакции с бензидином пятно синеет.

2.3. Железо (II) (реакция с гексацианоферратом (III) калия – красная кровяная соль)

FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆] + K₂SO₄ осадок синего цвета

В реакции с щелочью NaOH осадок буреет.

2.4. Железо (III) (реакция с гексацианоферратом (II) калия – желтая кровяная соль)

FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆] + 3KCl темно-синий осадок

(реакция с роданидом калия)

FeCl₃ + 3KSCN = [Fe(SCN)₃]⁰ + 3KCl кроваво-красный роданид железа (III)

2.5. Висмут (восстановления иона висмута станнитом натрия Na₂SnO₂ в щелочной среде до металлического висмута)

SnCl₂ + 4NaOH = Na₂SnO₂ = 2NaCl + 2H₂O

2Bi(NO)₃ + 6NaOH + 3Na₂SnO₂ = 2Bi⁰ + 3Na₂SnO₃ + 3H₂O + 6NaNO₃

2Bi³⁺ + 3SnO₂^2- + 6OH^— = 2Bi + 3SnO₃^2- + 3H₂O

2 Bi³⁺ + 3e = Bi⁰

3 SnO₂^2- + 2OH^— — 2e = SnO₃^2- + H₂O

Реакция с иодидом калия KI.

• Bi³⁺ + 3I^— = BiI³ черный
• BiI₃ + KI = K[BiI₄] оранжевый тетраиодовисмутат (III) калия

При сильном разбавлении вместо BiI₃ выпадает оранжевый осадок основной соли висмута

[BiI₄]^— + H₂O = BiOI + 3I^— + 2H⁺ оранжевый осадок

Реакции мешает катион Fe³⁺:

2Fe³⁺ + 2I^— = 2Fe²⁺ + I₂ бурый

Анализ смеси катионов IV группы

Смесь цинтрифунируем, к осадку добавляем станнит натрия, образуется осадок черного цвета – в смеси присутствует висмут.

К исследуемому раствору добавляем гексацианоферрат (III) калия – образуется осадок синего цвета. В растворе присутствует Fe²⁺.

При добавлении к исходному раствору роданида калия образуется кроваво-красный раствор – в растворе есть Fe³⁺.

К исходному раствору добавляем каплю щелочи 2н NaOH, затем каплю бензидина – пятно синеет, следовательно в смеси присутствует Mn²⁺.

Для открытия иона магния, отделяем его от смеси других ионов четвертой группы аммиачной буферной смесью (2). К раствору (2) добавляем раствор аммиака, затем перекись водорода – перемешиваем. Далее добавляем крисиаллический хлорид аммония до pH=9. Центрифугируем, добавляем гидрофосфат натрия – появляется белая муть – присутствует ион Mg²⁺.