Аналитические реакции висмута (III).
Соли висмута (III)гидролизуются в водных растворах с образованием осадков малорастворимых оксосоединений – солей висмутила, формально содержащих катион висмутилаBiO+(например,BiOCl,BiONО3и др.). Если соль висмута (III) растворить в воде, то получают мутный раствор вследствие образования частиц продуктов гидролиза. Для подавления гидролиза и получения прозрачных растворов соль висмута (III) растворяют не в чистой воде, а в растворах кислот, чаще всего – в раствореHCl, в котором висмут (III) присутствует в форме хлоридных комплексов [BiCl6]3-. На практике используют солянокислые растворы хлорида висмута (III). 1.Реакция с щелочами и аммиаком. [BiCl6]3- + 3ОН- → Bi(OH)3 ↓(белый) + 6 Cl- · Осадок Bi(OH)3 растворяется в минеральных кислотах. Написать уравнения реакции. При нагревании белый осадок Bi(OH)3 желтеет вследствие образования оксогидроксида висмута (III) BiО(OH) (гидроксида висмутила): Bi(OH)3→ BiО(OH) + H2О 2. Реакция гидролиза. Разбавление водой растворов солей Bi(III) приводит к их гидролизу с выделением белого осадка хлорида висмутила: [BiCl6]3- + Н2О = BiOCl ↓(белый) + 2 HCl + 3 Cl- · При прибавлении раствора HCl и нагревании осадок растворяется (обратная реакция). Написать уравнения реакций.В отличие от оксохлоридов сурьмы, осадок оксохлорида висмута (III) не растворяется в растворах винной кислоты и ее солей. 3. Реакция с сульфид – ионами (фармакопейная). 2 [BiCl6]3- + 3 S2- → Bi2S3 ↓(черно-коричневый) + 12 Cl- ; в кислой среде. · Осадок не растворяется в разбавленных минеральных кислотах, за исключением разбавленной HNO3, в которой он растворяется с выделением свободной серы: Bi2S3 + 8 HNO3 → 2 Bi (NO3)3 + 2 NO + 2S + 4 H2O · Осадок Bi2S3 растворяется в присутствии хлорида железа (III)FeCl3– также с выделением свободной серы: Bi2S3 +6 FeCl3 –→ 2 BiCl3 + 6 FeCl2 + 3S 4. Реакция с иодидами (фармакопейная). [BiCl6]3- + 3 I- → BiI3 ↓(черный) + 6 Cl- Дальнейшее прибавление избытка раствора КI приводит к растворению осадка и образованию оранжевого раствора: BiI3 + I- = [BiI4]- (желто-оранжевый) При прибавлении воды к этому раствору и его нагревании сначала выпадает осадок BiI3, который затем гидролизуется с образованием желто-оранжевого осадка оксоиодида висмута BiOI (иодида висмутила): [BiI4]- + Н2О = BiOI ↓ + 3 I- + 2H+. 5. Реакция восстановления висмута (III) до висмута (О) соединениями олова (II). 2 Bi(OH)3 + 3 [Sn(OH)4]2- → 2 Bi0 +3 [Sn(OH)6]2-, рН≈10. Метод полуреакции: [Sn(OH)4]2 - 2е+ 2 ОН-= [Sn(OH)6]2 6 3 Bi3++ 3 е = Bi0 2 3 [Sn(OH)4]2+ 6 ОН - +2 Bi3+= 3 [Sn(OH)6]2 +2 Bi0
Олово (II) при этом окисляется до олова (IV). Признаки реакции: Выпадает осадок черного цвета – металлический висмут. При большом избытке щелочи и нагревании выпадает также черный осадок металлического олова вследствие протекания реакции диспропорционирования: 2 [Sn(OH)4]2- → [Sn(OH)6]2- + Sn + 2 OH-. При недостатке щелочи может выпасть черный осадок оксида олова (II) SnO: [Sn(OH)4]2- →SnO + 2 OH- + 2 H2O 6. Реакция с тиомочевиной (тиокарбамидом). Реакция проводится в кислой среде. Условное обозначение молекулы тиокарбамида SC(NH2)2–L: [BiCl6]3- + 3 L → [BiL3]3+ (желтый) + 6 Cl-. Признаки реакции: Капля окрашивается в оранжевый цвет. 7. Реакция с гидрофосфатом натрия Na2HPO4. [BiCl6]3- + Na2HPO4 → BiPO4 ↓ (белый)+ 6 Cl- + 2Na+ + H+. 8. Реакция с дихроматом калия К2Cr2O7. [BiCl6]3- + К2Cr2O7 + 2 Н2О → (BiO)2Cr2O7 ↓ (желтый) + 2K+ + 6Cl- + 4H+ С тиосульфатом натрия при нагревании выделяется осадок сульфида Bi2S3 черно-коричневого цвета, с 8-оксихинолином и KI – оранжево-красный осадок комплексного соединения.
Аналитические реакции катионов марганца (П) М n 2+ . Аквокомплексы [Мn(Н2O)6]2+ марганца(II) окрашены в бледно-розовый цвет, поэтому водные растворы солей марганца(II) при достаточно больших концентрациях имеют бледно-розовую окраску. Сильно разбавленные водные растворы солей марганца(II) практически бесцветны. Реакции с щелочами и аммиаком.При прибавлении растворов щелочей или аммиака к растворам, содержащим катионы Мn2+, выпадает белый осадок гидроксида марганца(II) состава Мn(ОН)2: MnCl2+ 2NaOH → Mn(OH)2+ 2 NaCl
Mn2+ + 2OH- → Mn(OH)2 При стоянии осадок буреет за счет окисления кислородом воздуха до черно-коричневого оксогидроксида марганца(IV) состава МnО(ОН)2 (Н2МnO3): 2Мn(ОН)2+O2→ 2МnО(ОН)2 При действии щелочей на растворы солей марганца(II) в присутствии пероксида водорода образующийся вначале гидроксид марганца(II) Мn(ОН)2 окисляется пероксидом водорода до черно-коричневого MnO(OH)2: MnCl2+ 2NaOH + Н202 → МnО(ОН)2 + Н2O + 2 NaCl Mn2+ + 2OН- + Н202 → МnО(ОН)2 + Н2O Осадок Мn(ОН)2 растворяется в разбавленных растворах сильных кислот и в насыщенном растворе хлорида аммония: Мn(ОН)2 +2НCl → МпCl2+ 2Н2O Мn(ОН)2 +2Н+ → Мп2+ + 2Н2O Мn(ОН)2 + 2NH4Cl→ Mn2+ + 2NH3• Н2O + 2Сl- Осадок МnО(ОН)2 не растворяется при действии этих реагентов. Реакции окисления катионов Мn2+ до перманганат-ионов. Катионы Мn2+ под действием различных окислителей окисляются до перманганат-ионов МnO4-, окрашивающих раствор в малиново-фиолетовый цвет. В качестве окислителей применяют висмутат натрия NaBiO3, персульфат аммония (NH4)2S2O8, диоксид свинца РbO2 и др. Чаще всего используют висмутат натрия. Реакцию окисления катионов Мn2+ до МnO4- используют для открытия этих катионов в растворе. Реакции окисления проводят в отсутствие хлорид-ионов Сl-, так как они восстанавливаются перманганат-ионами до хлора Сl2: 2МnО4- +10Cl- +16Н+ → 2Мn2+ +5С12 +8Н2O а) Окисление висмутатом натрия в кислой среде протекает по схеме:
2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 16HNO3 = 2HMnO4 + 5Bi(NO3)3 + 5NaNO3 + 7Н2O. 2Мn2+ + 5NaBiO3 + 14Н+ → 2MnO4- + 5Bi3+ + 5Na+ + 7Н2O Метод полуреакций: 2 2Мn2+ - 5е- + 4Н20 = MnO4-+ 8Н+ 10 BiO3- +2е- + 6Н+ =Bi3+ +ЗН2O 5
2Мn2++ 5BiO3-+8Н20 + 30 Н+= 2 MnO4-+16 Н++ 5Bi3++ 15 Н20 2Мn2+ + 5 BiO3-+ 14Н+ → 2MnO4- + 5Bi3+ + 7Н2O
Избыток висмутата натрия может маскировать окраску раствора. б) Окисление персульфатом аммония. Реакцию проводят в кислой 2MnSO4 + 5(NH4)2S2O8 + 8Н2O = 2HMnO4 + 5(NH4)2SO4 + 7H2SO4. 2Мn2+ + 5S2O82- + 8Н2O = 2МnО4- +10SO42- +16Н+ В качестве катализатора применяют также соли кобальта и меди. В горячем растворе возможно разложение перманганат-ионов, которое замедляется в присутствии фосфорной кислоты Н3РO4. в) Окисление диоксидом свинца в кислой среде при нагревании: 2Mn(NO3)2 + 5PbO2 + 4HNO3 = 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2Н2О. 2Мn2+ + 5РbO2 + 4Н+ = 2МnО4- + Рb2+ + 2Н2O Метод подуреакций: 4Н2О+Mn2+ - 5е→MnO4-+ 8Н+ 2 10 4Н+ + РbO2 +2е →Рb2++ 2Н2О 5 8Н2О+2Mn2++20Н+ + 5РbO2→ 2 MnO4-+ 16Н++ 5Рb2++ 10Н2О 2Mn2++4Н+ +5 РbO2→ 2 MnO4-+ 5Рb2++ 2Н2О
При избытке соли марганца(II) образуется МnО(ОН)2, а не перманганат-ион. Реакция с сульфид-ионами.Катионы Мn2+ с сульфид-ионами S2- образуют осадок сульфида марганца(II) MnS MnCl2 + Na2S →MnS + 2 NaCl Mn2+ + S2- →MnS Осадок растворяется в разбавленных кислотах. Методика. В пробирку вносят 3—4 капли раствора соли марганца(II) и прибавляют 1—2 капли раствора сульфида аммония (NH4)2S (или сульфида натрия Na2S) или сероводородной воды. Выпадает осадок сульфида марганца(II) телесно-розового цвета.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (982)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |