Гідроліз солей і використання цієї властивості в якісному аналізі, зокрема при визначенні катіонів V групи.

Загальна характеристика V аналітичної групи катіонів.

Загальна характеристика, якісні реакції та хід аналізу катіонів V та VI аналітичних груп

Лекція 6

План

1. Загальна характеристика V аналітичної групи катіонів

2. Гідроліз солей і використання цієї властивості в якісному аналізі, зокрема при визначенні катіонів V групи

3. Характерні реакції катіонів V групи

4. Хід аналізу суміші катіонів V групи

5. Загальна характеристика аналітичної групи VI катіонів

6. Окисно-відновні реакції та їх застосування у якісному аналізі, зокрема при відкритті катіонів

7. Характерні реакції катіонів VI групи

8. Хід аналізу суміші катіонів VI групи

До V аналітичної групи катіонів входять: Fe²⁺, Fe³⁺,Mn²⁺,Mg²⁺,Bi³⁺ і умовно Sb(III) і Sb(V). Останні здебільшого у розчині перебувають у стані ацидо- або гідроксокомплексних аніонів, наприклад: [Sb⁺³Cl₆]^-3 і [Sb⁺⁵(OH)₆]^-. Ці іони об’єднані у V групі завдяки їх властивостям утворювати під дією лугу осади, нерозчинні в його надлишку, на відміну від гідроксидів попередньої IV групи, які є амфотерними. Отже груповим реактивом V групи катіонів є 2н розчин гідроксиду натрію.

Гідроліз солей – це розклад їх водою, завдяки зміщенню рівноваги її дисоціації вправо:

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Завдяки зв’язуванню іонів водню і гідроксид іонів відповідними аніонами і катіонами, відомі три типи гідролізу. Це гідроліз солей утворених слабкою кислотою і сильною основою (гідроліз по аніону), наприклад, ціанідів:

CN^- + H₂O ↔ HCN + OH^- - лужне середовище, рН > 7.

Гідроліз солей, утворених сильною кислотою і слабкою основою (гідроліз по катіону), наприклад, амонійних солей:

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃٠ H₂O + H⁺ - кисле середовище, рН < 7.

Гідроліз солей, утворених слабкими кислотами і слабкими основами (гідроліз по катіону і аніону), наприклад, ацетату амонію:

CH₃COO^- + NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₃٠ H₂O + CH₃COOH

Солі, які утворенні багатоосновними кислотами або багатоосновними основами, гідролізують ступінчасто. Наприклад, перша ступінь гідролізу FeCl₂ виглядає так:

FeCl₂ + H₂O ↔ FeOHCl + HCl

Fe²⁺ + H₂O ↔ FeOH⁺ + H⁺

А друга:

FeOHCl + H₂O ↔ Fe(OH)₂ + HCl

FeOH⁺ + H₂O ↔ Fe(OH)₂ + H⁺

Ступінь дисоціації кожної наступної стадії на порядок менше попередньої, тому звичайно на практиці зважають лише на першу стадію гідролізу.

Прикладом використання явища гідролізу в аналізі є характерна реакція на Ві³⁺. При розведенні розчину солі вісмуту випадає білий осад завдяки перебігу реакції:

Bi³⁺ + Cl^- + H₂O ↔ BiOCl↓ + 2H⁺

Подібним чином гідролізують і солі Sb³⁺.

Іншим прикладом використання гідролізу при аналізі суміші катіонів V групи є розчинення гідроксиду магнію у солях амонію:

Mg(OH)₂↓ + 2NH₄Cl ↔ MgCl₂ + 2NH₃٠H₂O

Mg(OH)₂↓ + 2NH⁺ ↔ Mg²⁺ + 2H₂O

Mg(OH)₂↓ + 2NH⁺ ↔ Mg²⁺ + 2NH₃٠H₂O