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