Реакції Cu2+-іонів

Якісні реакції на катіони VI аналітичної групи

Систематичний аналіз суміші Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+-іонів

F Попередні випробування. В окремих пробах досліджуваного розчину виявляють катіо­ни Fe2+ реакцією 56 з червоною кров’яною сіллю i Fe3+– реакціями 59 з жовтою кров’яною сіллю та 60 з амоній (калій) тіаціанатом. Оскільки їх виявленню не заважають інші йони.

F Осадження катіонів V групи. До 2-3 см3 досліджуваного розчину додають розчин NaOH до появи лужної реакції, потім ще 5-6 крапель лугу для створення його надлишку. Щоб окиснити йони Fe3+, Mn2+, добавляють 5-6 крапель Н2О2, перемішують і нагрівають суміш на водяній бані до припинення виділення газу. Осад (осад 1), який містить Fe(OH)3, MnO2, Mg(OH)2 відокремлюють центрифугуванням.

F Відокремлення та виявлення йонів Mg2+. До осаду 1 добавляють 5-6 крапель розчину NH4Cl (Сн=6) і суміш перемішують. Магній гідроксид при цьому переходить у розчин (розчин 1), який відокремлюють центрифугуванням від осаду (осад 2), Fe(OH)3, MnО(OН)2. У розчині 1 виявляють йони Mg2+ реакціями 69 з натрій гідроген фосфатом та 70 з магнетоном І.

F Відокремлення та виявлення йонів Mn2+. Осад 2 розчиняють при нагріванні у нітратній (але не хлоридній) кислоті з Сн=2, додавши 2-3 краплі розчину NaNO3, і виявляють йон Мангану реакцією 64 з сильним окисником PbO2.

Шоста аналітична група включає катіони Cu2+, Hg2+, Co2+, Ni2+, Cd2+. Груповим реактивом на катіони цієї аналітичної групи є розчин амоніаку NH4ОН або NH3 ×Н2О, який осаджує ці катіони у вигляді відповідних гідроксидів (крім Hg2+, гідроксиди якого нестійкі), розчинних у надлишку реактиву.

73. Рреакція з амоніаком.Розчин амоніаку осаджує з розчинів солей Купруму(ІІ) осад основних солей блакитно-зеленого кольору, який розчиняється у надлишку реактиву з утворенням комплексної сполуки, що має волошкове забарвлення:

2CuSO4 + 2NH3× H2O ® Cu2(OH)2SO4¯ + (NH4)2SO4

Cu2(OH)2SO4 + (NH4)2SO4 + 6NH3 ® 2[Cu(NH3)4]SO4 + 2H2O

Тетраамінкупрум(ІІ)-іон руйнується кислотами, внаслідок чого синє забарвлення переходить в блакитне:

[Cu(NH3)4]2+ + 4H+ ® Cu2+ + 4NH4+

Cu2+ + 4H2O ® [Cu(H2O)4]2+

Заважають: Ni2+, Co2+.

Виконання реакції. До 3-4 крапель розчину солі Купруму(ІІ) додають 2-3 краплі розчину амоніаку, випадає блакитно-зелений осад, який розчиняється у над­лишку реактиву і змінює забарвлення на волошкове.

74. Реакція з лугами. Їдкі луги осаджують із водних розчинів солей Cu2+ блакитний осад, який при нагріванні розкладається з утворенням чорного осаду CuO:

Cu2+ + 2OH- ® Cu(OH)2¯

Cu(OH)2 CuO¯ + H2O

Cu(OH)2 розчиняється у розчинах амоніаку і в органічних кислотах (винна, лимонна), а також у концентрованих розчинах лугів:

 

Cu(OH)2 + 4NH3 ® [Cu(NH3)4](OH)2

 

Cu(OH)2 + 2NaOH ® Na2CuO2 + H2O

Na2[Cu(OH)4]

75. Реакція з натрій тіосульфатом. Натрій тіосульфат Na2S2O3 осаджує чорний осад CuS при еквіва­лентному співвідношенні реагуючих речовин або осад Cu2S і сірки за надлишок реактиву в кислому середовищі:

Cu2+ + S2O32– ® CuS2O3

CuS2O3 + H2O ® CuS¯ + H2SO4

2CuSO4 + 4Na2S2O3 ® Cu2S¯ + S¯ + 3Na2SO4 + Na2S4O6 + SO2

Реакція дозволяє вилучити Cu2+-іон від Hg2+-іонів (HgS нерозчинний в HNO3).

Виконання реакції. До 2-3 крапель розчину солі Купруму(ІІ) додають такий самий об’єм розбавленої сульфатної кислоти і вносять на кінчику шпателя кілька крупинок реактиву. Суміш перемішують і нагрівають. Спостерігають утворення темно-бурого осаду купрум(І) сульфіду.

76. Реакція з жовтою кров’яною сіллю з K4[Fe(CN)6]. K4[Fe(CN)6] утворює з йонами Cu2+ червоно-бурий осад купрум гексаціаноферату(ІІ), який не розчиняється у розведених кислотах, розчиняється у концентрованому розчині амоніаку): 2CuSO4 + K4[Fe(CN)6] ® Cu2[Fe(CN)6]¯ + 2K2SO4,

Cu2[Fe(CN)6] + 12NH3×H2O + 4H2O ® (NH4)4[Fe(CN)6] + 2[Cu(NH3)4](OH)2

Виконання реакції. До кількох крапель розчину солі Cu2+ додають таку саму кількість реактиву, перемішують і спостерігають утворення осаду. Перевіряють розчинність осаду у кислотах та концентрованому амоніаку.