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 | MnCO3белый | 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+ + HPO42- + 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+ + 3SnO22- + 6OH— = 2Bi + 3SnO32- + 3H2O
2 Bi3+ + 3e = Bi0
3 SnO22- + 2OH— — 2e = SnO32- + 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+.