IV, V, VI аналитикалық топ катиондарының сапалық реакциялары. Комплексті қосылыстарға есептер шығару

IV аналитикалык топ катиондарына жалпы сипаттама.

Төртінші аналитикалық топтыAl 3+, Sn( II, IV), Cr3+, Zn3+, As(III, V) катиондары құрайды. Бұл катиондар амфотерлі элементтерге жатады. Сондықтан натрий гидроксидінде еритін гидроксидтер түзеді. Топтық реагенті NaOH + H2 O2.

Аяқталған тұрақты электрондық құрылысы түзетін Al3+  және Zn2+ . Сондықтан олар қосылыстарында тұрақты тотығу дәрежесін көрсетеді.

Алюминийдің және мырыштың хлоридтері, нитраттары, сульфаттары, бромидтері суда жақсы ериді.

Хром қосылыстарында3+, 6+ және2+ тотығу дәрежесін көрсетеді. Хромның үш валентті қосылыстары амфотерлі, сол себепті ерітіндінің pH байланысты Cr3+  және CrO2 күйінде болады.Хромның алты валентті қосылыстары анион құрамына кіреді CrO4 немесеCr 2O7

Хромның нитраттары, хлоридтері, сульфаттары суда жақсы ериді, бірақ гидролизденеді, оның нәтижесінде негіздік тұздар түзіледі. Қалайы қосылыстарында 2+ және 4+ тотығу дәрежелерін көрсетеді, осыған сәйкес екі түрлі оксид түзеді (SnO , SnO2).

 Екі валентті қалайының тұздары ауадағы оттектің әсерінен тотығады:

2 SnCl2+ O2+ 2H2 O = 2Sn(OH)2 Cl2

 Cуда ерімейтін анализдеуде маңызды роль атқаратын қосылыстарға сульфидтер (SnS, SnS2 ), фосфаттар (Sn3 (PO4)2, Sn3(PO4)4 ,гидроксидтер Sn(OH)2 , Sn(OH)4 және метақалайы қышқылы H 2SnO3 жатады.Өте жиі пайдаланатын тұздар хлоридтер.

 Мышяк қосылыстарында 3- , 3+ және 5+ тотығу дәрежесін көрсетеді, осыған байланысты екі оксид As 2O3, As2 O5  түзеді.Тұз қышқылы ерітіндісінде AsCl3, AsCl5  күйінде кездеседі, бірақ бұл күйі тұрақсыз, себебі олардың гидролиздену дәрежесі жоғары:

 AsCl3  + 3HOH=H3 AsO3+ 3HCl

 2AsCl5 +8HOH=2H3 AsO4+ 10 HCl

V аналитикалық топ катиондарына жалпы сипаттама.

V аналитикалық топтыMg2+ , Sb(III, V), Bi3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+катиондары құрайды. Бұл катиондар периодтық системада әртүрлі топшаларда орналасқан. Атом құрылыстары да әртүрлі. Химиялық реакциялар кезінде ауыспалы тотығу дәрежелер көрсетеді.

Сурьма мен висмут иондарында аяқталмаған 18 электрондық деңгейшелер бар. Бұл амфотерлі иондар, бірақ сілтілер әсерінентұнбаға түсетін болғандықтан Vтопқа қосқан.

 Магнийs элемент,ион күйінде 8 электронды деңгейшесі бар. Сілті әсерінен тұнбаға Mg(OH)2түседі.

 Магний, марганец, темір сұйытылған HCl, H2SO4 қышқылдар ерітіндісінен сутекті бөліп шығарады.

Fe + 6H 2SO4 = FeSO4 + H2

Mn+ 2HCl = MnCl2 + H2

Сурьма мен висмут сұйытылған қышқылдарда ерімейді. Осы топты құрайтын металдар тотықтырғыш металдармен әрекеттеседі:

2 Sb+ 6 H2 SO4 =Sb( SO4)3 +3 SO2 ↑ +6 H2 O

3 Sb + 5 HNO3 =3 HSbO3 + 5NO ↑+ H2 O

FeO Fe(OH)2 негіздік қасиет көрсетеді, сондықтанFeSO4, FeCl2т.б тұздардың су ерітінділерінде гидролиздену процестері баяу жүреді. Fe2 O3 пен Fe(OH)3кейбір жағдайда амфотерлі қасиет көрсетеді , мысалы, NaFeO2, Ba( FeO2)2,Fe (FeO2)2, Fe3 O4 .

 Темірдің сульфаттары, хлоридтері, нитраттарысуда жақсы ериді.

 Талдауда қолданылатынсурьма қосылыстары: сульфидтержәне сурьма қышқылдарыныңкүміс тұздарыSb2 S3, Sb 2S5,Ag 3SbO3, AgSbO4 , натрий дигидроантимонаты NaH2SbO4.

 Топтықреагенті NaOHерітіндісі, оның әсерінен гидроксидтер түзіледі. Fe(OH)2–жасыл,Fe(OH)3 -қоңыр,Mn(OH)2, Bi(OH)3, Sb(OH)3 , SbO(OH)3 , Mg(OH)2 – ақ.

 Висмут гидроксидін қыздырғанда тұнба сарғаяды.

Bi(OH)3=BiOOH +H2 O

 Топтық реагенттің әсерінен түзілген тұнбалар, реагенттің артық мөлшерінде ерімейді.

VI аналитикалық топ катиондарына жалпы сипаттама.

 VI аналитикалық топ катиондарынCu2+, Cd2+, Hg2+, Ni2+, Co2+құрайды. Бұл катиондарға топтық реагент болып аммиак ерітіндісі алынады.Аммиактың эквивалентті мөлшерімен әсер еткенде түрлі түсті тұнбалар түзіледі: ақ түсті –Cd(OH)2, көк түсті -CoOHCl,ашық көк(CuOH)2SO4 , жасыл – Ni(OH)2, ақ –HgNH2Cl .

CoO –жасыл-сұр, Со 2О3 – қоңыр, Со3О4– қара түсті оксидтер түзеді. СоО- қышқылдарда еріп тұздар түзеді. Со2+ хлоридтері, нитраттары, сульфат ацетаттары суда жақсы ериді.

 Ni 2.O3– таза күйінде алынбаған, бірақ оның гидроксидін Ni (OH)3алуға болады. Ол үшін Ni(OH)2әрі қарай тотықтырады.

 Никельдің хлорид, сульфат, нитрат, ацетат тұздары суда жақсы ериді.

Cu- сыртқы электрондық қабатында электроны бар, бірақ сілтілік металдардан да , күміспен алтынан даөзгеше келеді. Мыстың химиялық қасиеттеріникель қасиетіне ұқсас келеді.Мыс ауыспалы тотығу дәрежесін көрсетеді, екі түрлі оксид түзеді. Cu 2O- қызыл –қоңыр түсті жәнеCuO-қара түсті. Олардың гидроксидтері суда ерімейді, қышқылдармен әрекеттесіп тұздар түзеді. Мыс тұз қышқылында ерімейді, азот қышқылында ериді.Мыстың комплекс түзуқабілеті жоғары.

Hg- екі түрлі оксид түзеді.Hg 2O- қара түсті ұнтақ, HgO- сары түсті( кейде қызыл түсті). Сынаптың тұздары нашар еиді( тек нитраттарда ғана жақсы ериді). Сынап (I),(II) тұздарының судағы ерітінділері гидролизденеді, әсіресе қыздырған кезде.

Cd-бір ғана оксид түзеді CdO, гидроксиді Cd(OH)2

CdO жәнеCd(OH)2 – қышқылдардажақсы ериді, сілтілердеерімейді, демек негіздік қасиеті жоғары. Кадмий тұздарының ішінде сульфт , нитрат, ацетат, галогенидтерісуда жақсы ериді.

IV анаитикалық топкатиондарыныңсапалық реакциялары.

 Анықта-латын

ион

РеагентХимиялық реакция теңдеуіРеакция жүру жағдайыАналити-

Калық

Эффект

 
1Zn2+NaOHZn2++2NaOH→Zn(OH)3 ↓+Na+ Ақ тұнба

 

 
2As3+

 

NaOH

 

As3++6NaOH→ Na3AsO3+H2O+   
3As5+NaOH+3Na+

As5++7NaOH Na3AsO4+3H2O+

+4Na+

   
4Al3+Co(NO3)22Al2(SO4)3+2Co(NO3)2

→ 2Co(AlO2)2 +4NO2↑ +O2↑+

+6SO3

   
5Сr3+ H2O2Cr3++4OH →CrO2+2H2O

2CrO2+3H2O+2OH →2CrO+4H2O

   
6Cr3+

 

KMnO4

 

10Cr3++6MnO4+11H2O→ 5Cr2O7+6Mn2++22H+pH>7

 

  
7Cr3+(NH4)2S2O82Cr3++3S2O82-+7H2O→

Cr2O72-+6SO4+14H+

Кат-р

Ag(NO3)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Zn2+K4[Fe(CN)63Zn2+= 2K++2[ Fe(CN)6]4-

K2Zn3 [Fe(CN)6]2

 Ақ тұнба 
9Zn2+  дитизон  Малина түс 
10Zn2+ Co(NO3)2Zn(NO3)2+Co(NO3)2

CoZnO2↓ +4NO2 ↑+O2

 сарғыш

жасыл түс

 
11Zn2+Na2SZn2++Na2S→ ZnS↓ +2Na+ Ақ тұнба 
12Sn2+Hg2+Sn2++4OH →SnO22-+ 2H2O

SnO22-+Hg2++2OH→ Hg↓

SnO32-+H2O

 Қара тұнба 
13Sn2+Bi(NO3)2SnO22-+2Bi3++6OH →2Bi ↓+

+3SnO32-+3H2O

   
14  Sn2+MgH2[SnCl6]+Mg→MgCl2+SnCl2+

+2HCl

 

 

 

   

 

 Анық-

талатын

ион

РеагентХимиялық реакция теңдеуіРеакция жүру жағдайыАналити-

Калық эффект

15As3+Na2SAs3++ Na2S→ As2S3 ↓ +Na+pH<<7Сары тұнба
16As3+ Ag(NO3)2Na2AsO3+3Ag(NO3)2

Ag3AsO3↓ + 3NaNO3

pH>7Сары тұнба
17As3+ZnAs3++3Zn+3H+ →AsH3+3Zn2+

AsH3+6AgNO3→ AsAg*3AgNO3+3HNO3

H3AsO3+6Ag↓

pH<7Ag↓ тұнба
18As5+Na2S2As5++5Na2S→ As2S2+10Na+pH <<7Сары тұнба
19As5+AgNO3Na3AsO4+ 3AgNO3

Ag3AsO4↓+3NaNO3

pH>7қою шоколад түсті тұнба
20As5+Мg2+,NH3AsO43-+Mg2++NH3

MgNH4AsO4

 Ақ кристалдық тұнба

 

V анаитикалық топкатиондарыныңсапалық реакциялары.

 Анық-

Тала тын

ион

РеагентХимиялық реакция теңдеуіРеакция жүру жағдайыАналити-

Калық эффект

 
1Fe2+ NaOHFe2++ 2OH→ Fe(OH)2 Жасыл түсті тұнба 
2Fe2+ K3 [Fe(CN)6]Fe2++ K3 [Fe(CN)6]→

KFe [Fe(CN)6]↓

HClБерлин

көкшілі

 
3Fe2+NH4OHFe2++ 2NH4OH → Fe(OH)2+

2 NH4

pH=12

 

  
4Fe2+H3C-C=NOH

 

H3C-C=NOH

(дмг)

 H3C-C=NOH

Fe2+

H3C-C=NOH

 

H3C-C=N-O—HO-N=C-CH3

Fe +2H+

 

H3C-C=NOH—HO-N=C-CH3

 

pH=9Кармин-қызыл түсті 
5Fe2+Na2SFe2++ Na2S →FeS ↓+ 2Na+ Қара тұнба 
6Fe3+K4 [Fe(CN)6]Fe3++ K4 [Fe(CN)6]→

KFe [Fe(CN)6]↓+3K+

 Берлин лазурі 
7Fe3+KSCNFe3++3 KSCN →[Fe(SCN)3] +3K+Қышқыл ортадаҚызыл түске боялады 
8Mg2+Na2HPO4Mg2++ HPO42-+NH4OH→

MgHPO4 ↓ +H2O

NH4OH+

NH4Cl

Ақкристалдық тұнба 
9Mg2+С9H6N(OH)

(8-оксихинолин

Mg2++2 С9H6N(OH)→

Mg(С9H6NO)2 ↓+2H+

 

pH>7Сарғыш-жасыл кристалдық тұнба 
10Bi3+гидролизBiCl3+2H2O →Bi(HO)2Cl ↓+2HCl

Bi(OH)2Cl →BiOCl ↓+H2O

 BiOCl↓тұнбасы 
11Bi3+

KI

Bi3++3KI →BiI3 ↓+3K+

BiI3+ KIконц→K [BiI4]

 Қара тұнба BiI3 
12Bi3+

SnCl2

2Bi(OH)3+3Na2SnO2 →2Bi ↓+

+3NaSnO3 +3H2O

Негіздік ортаҚара тұнба Bi↓ 
13Bi3+

(NH4)2S

2Bi3++3(NH4)2S→ Bi2S3↓+6NH4+Қышқыл ортадаҚоңыр-қара тұнба 
 Анық-

талатын

ион

РеагентХимиялық реакция теңдеуіРеакция жүру жағдайыАналити-

Калық эффект

 
14Sb3+H2OSb3+ + H2O →SbO↓ +2H+  Ақ тұнба 
15Sb3+Na2S2O32 Sb3++ 2 S2O32-+3 H2O→

→Sb2OS2 ↓+ 2SO4 +6H+

Қышқыл ортадаҚызыл тұнба 
16Sb3+H2S2 Sb3++3 H2S→Sb2S3↓+6H+Қышқыл ортадаҚызғыш-сары тұнба 
17Sb5+H2S2 H[SbCl6]+5 H2S→Sb2S5↓+ +12HClҚышқыл ортадаҚызғыш-сары тұнба 
18Sb5+H2OH[SbCl6]+ 2H2O→SbO2Cl↓+

+5HCl

 

 Ақ тұнба 
19Sb3+FeSb3++3Fe→ 2Sb ↓+3Fe2+ Қара тұнба 
20Mn2+PbO22Mn2+SO4+5 PbO2+6HNO3

→2HMnO4+2PbSO4+

+Pb(NO3)2+2 H2O

HNO3Малина түске боялады. 
21Mn2+BiO32 Mn2++5BiO3+16H+

→2HMnO4+5Bi3++7 H2O

 Фиолет түсті 
22Mn2+S2-Mn2++ S2-→MnS↓ Қара тұнба 

 

VІ анаитикалық топкатиондарыныңсапалық реакциялары.

 Анық-

талатын

ион

РеагентХимиялық реакция теңдеуіРеакция жүру жағдайыАналити-

Калық эффект

1Сu2+OHСu2++2OH→ Cu(OH)2 Көгілдір тұнба
2Cu(OH)2NH3Cu(OH)2+4 NH3* H2O→

→ [Cu(NH3)4 ]2++2OH+4H2O

 

 сия көк ерітінді
3Cu(OH)2H2SO4Cu(OH)2+ H2SO4→CuSO4+

2 H2O

 Көкгілдір ерітінді
4Сu2+Na2S2O3Сu2++ S2O32-→CuS2O3

CuS2O3+ H2O→CuS↓+ H2SO4

 

 Қара түсті тұнба
5Сu2+Zn0Сu2++ Zn0→ Сu0+ Zn2+ Сu бөлінеді
6Сu2+K4[Fe(CN)6]2 Сu2++[Fe(CN)6]4-

Cu2[Fe(CN)6]↓

 Қызыл-қоңыр тұнба
7Co2+NaOHCoCl2+OH→CoOHCl↓+Cl

CoOHCl→Co(OH)2қызғылт

 Сия көк түсті
8Ni2+NaOHNi2++2OH→Ni(OH)2 Ашық-жасыл тұнба
9Ni(OH)2NH3Ni(OH)2+6 NH3

[Ni(NH3)4]2++2OH

 Жасыл түсті ерітінді
10Ni2+Na2SNi2++S2-→NiS↓ Кара тұнба
11Cd2+NaOHCd2++2OH→ Cd(OH)2 Ақ тұнба
12Cd(OH)2NH4OHCd(OH)2+4 NH3*H2O→

[Cd(NH3)4]2++2OH+4H2O

 

 Түссіз ерітінді
13Hg2+NH3HgCl2+ 2NH3→HgNH2Cl↓+

+ NH4Cl

HgNH2Cl+2NH3+ NH4Cl→

→[Hg(NH3)4]Cl2

 

 Тұнбалы ерітінді
14Hg2+KIHg2++2I → HgI2

HgI2+2KIконц→K[ HgI4]

 Қызыл тұнба