Застосування комплексних сполук у хімічному аналізі 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Застосування комплексних сполук у хімічному аналізі



· Визначення іонів

1. Комплексна сіль - натрій гексанітрокобальтат(III) Na 3 Co(NO 2 ) 6 із калій-катіонами утворює жовтий дрібнокристалічний осад подвійної комплексної солі K2NaCo(NO2)6:

2KCl+Na3Co(NO2)6 → K2NaCo(NO2)6↓+2NaCl.

Присутність лугів заважає реакції, тому що луги розкладають реактив з утворенням темно-бурого осаду Co(OH)3:

Na3Co(NO2)6+3NaOH → 6NaNO2+Co(OH)3↓.

Амоній-катіон утворює з реактивом такий самий осад, як і калій-катіон. Утворенню подвійної солі K2NaCo(NO2)6 заважають і сильні кислоти, тому реакцію виявлення калій-катіонів за допомогою натрій гексанітрокобальтату(III) треба проводити за таких умов:

a) у слабокислому середовищі;

б) за відсутністю амоній-катіону;

в) більш-менш концентрованих розчинах калій-катіонів.

2. Комплексна сіль - калій гексагідроксостибат KSb (OH)6 із розчинами солей натрію в нейтральному або слаболужному середовищі утворює білий кристалічний осад натрій гексагідроксостибату:

NaCl+KSb(OH)6 → NaSb(OH)6↓+KCl.

У кислому середовищі осад натрій гексагідроксостибату не утворюється, бо реактив KSb(OH)6 розкладається кислотами, утворюючи аморфний осад метасурмяної кислоти:

KSb(OH)6+HCl → HsbO3ּ3H2O↓+KCl.

Солі амонію також заважають проведенню реакції, бо вони гідролізуються, утворюючи гідроген-іони:

NH4++HOH → NH4OH+H+.

Під час проведення цієї реакції треба додержуватись таких умов:

1) концентрація солі натрію в розчині повинна бути досить високою (розведені розчини концентрують випарюванням);

2) реакцію проводять на холоді;

3) солі амонію повинні бути відсутніми;

4) реакцію треба проводити в нейтральному або слаболужному середовищі.

3. Реактив Несслера (суміш комплексної солі K 2 HgI 4 і КОН) утворює з амоній-катіоном червоно-бурий осад трийодидмеркурамонію NH2Hg2I3:

NH4Cl+2K2HgI4+2КОН→ NH2Hg2I3↓+5KI+KCl+2H2O.

Реакція дуже чутлива і може бути використана для виявлення навіть слідів амоній-катіонів.

Умови проведення досліду: а) необхідно брати надлишок реактиву Несслера, тому що осад розчиняється в солях амонію; б) виявленню амоній-катіонів заважають катіони Fe3+, Cr3+, Co2+, Ni2+ та ін.

4. Їдкі луги з іоном Cr3+ утворюють сіро-зелений осад хром(III) гідроксиду, який має амфотерні властивості і тому розчиняється в кислотах та надлишку лугу з утворенням комплексної сполуки, що може мати змінний склад: Na[Cr(OH)4] або Na3[Cr(OH)6].

CrCl3+3NaOH®Cr(OH)3↓+3NaCl,

Cr(OH)3↓+3HCl®CrCl3+3H2O,

Cr(OH)3↓+NaOH®Na[Cr(OH)4].

5. Калій гексаціаноферат(II) K4[Fe(CN)6] утворює з катіоном Zn2+ білий осад трицинкдикалій гексаціаноферату(II), який не розчиняється в кислотах, а з лугами утворює цинкат:

3ZnCl2+2K4[Fe(CN)6] ® Zn3K2[Fe(CN)6]2¯+6KCl.

За допомогою цієї реакції можна розпізнати цинк-катіон у присутності алюміній-катіону.

6. Калій гексаціаноферат(III) K 3[ Fe (CN)6] утворює з Fe 2+-іоном темно-синій осад ферум(II) гексаціаноферату(III) Fe3[Fe(CN)6]2, що носить назву “турнбульової сині”:

3FeSO4 +2K3[Fe(CN)6] ® Fe3[Fe(CN)6]2¯+3K2SO4.

Ця реакція є характерною для Fe2+-іону, Fe3+-іони та інші не заважають її проведенню. Турнбульова синь не розчиняється у кислотах, але розкладається лугами з утворенням гідроксиду.

7. Калій гексаціаноферат(II) K 4[ Fe (CN)6] утворює з Fe(III)-катіоном комплексну сполуку ферум(III) гексаціаноферат(II) так звану “берлінську блакить”. Ця реакція є характерною для Fe(III)-катіону, Fe(II)-катіон та інші не заважають її проведенню. Реакція відбувається за таким рівнянням:

4FeCl3+3K4[Fe(CN)6] ® Fe4[Fe(CN)6]3¯+12KCl.

Під час проведення реакції слід дотримуватись таких умов: а) реакцію необхідно проводити у кислому середовищі за рН< 3 (вільні луги розкладають берлінську блакить); б) надлишку K4[Fe(CN)6] не повинно бути, тому що при цьому можуть утворюватись розчинні форми берлінської блакиті.

8. Калій або амоній тіоціонат (KSCN або NH 4 SCN) із ферум(3+)- іонами утворює ряд забарвлених у червоний колір розчинних комплексних сполук: [Fe(SCN)]2+, [Fe(SCN)2]+, Fe(SCN)3, [Fe(SCN)4]-, [Fe(SCN)5]2-, [Fe(SCN)6]3-. Ця реакція характерна для іона Fe3+, іони Fe2+ не заважають її проведенню. Реакція досить чутлива і її можна проводити на смужці фільтрувального паперу.

9. Калій гексаціаноферат(II) K 4 Fe(CN)6 утворює з купрум(2+)-іонами червоно-бурий осад, який не розчиняється в розбавлених кислотах і розкладається лугами.

СuSO4+ K4Fe(CN)6 → Cu2 Fe(CN)6↓+K2SO4.

· Розділення іонів

Наприклад, для того щоб визначити аргентум-катіон у розчині, який містить суміш катіонів першої групи, можна подіяти на досліджуваний розчин хлоридною кислотою. При цьому утвориться білий осад аргентум хлориду:

KCl+AgNO3®AgCl¯+KNO3.

Під час нагрівання аргентум хлорид розчиняється в концентрованих розчинах хлоридів лужних металів і в концентрованій хлоридній кислоті з утворенням комплексних іонів [AgCl3]2-.

Реакція розчинення аргентум хлориду в амоніаку з утворенням комплексного амоніакату відбувається за таким рівнянням:

AgCl↓+2NH3® [Ag(NH3)2]Cl.

Якщо до утвореного амоніачного розчину додати кислоту, то знову випадає осад аргентум хлориду:

[Ag(NH3)2]Cl+2HNO3®AgCl¯+2NH4NO3.

· Маскування іонів

1. Калій або амонію тіоціанат NH 4 SCN утворює з кобальт(2+)-іонами забарвлену у синій колір комплексну сполуку:

CoCl2+4NH4SCN → (NH4)2Co(SCN)4 +2NH4Cl.

Комплексна сполука - амоній тетратіоціанокобальтат(II) - стійка у присутності ацетону. Цій реакції заважає ферум(3+)-іон, який з амоній тіоціанатом утворює комплексну сполуку червоного кольору. У таких випадках ферум(3+)-іон зв'язують, додаючи амоній фторид, який утворює з ферум(3+)-іоном досить стійкій безбарвний комплекс ([FeF6]3-).

2. У ході аналізу катіонів п’ятої групи кадмій-катіон відкривають за допомогою сірководню у вигляді жовтого осаду кадмій сульфіду, але виконанню цієї реакції заважає купрум(ІІ)-катіон, який з цим реактивом дає чорний купрум(ІІ) сульфід:

Cd(NO3)2+H2S=CdS¯+2HNO3,

CuSO4+H2S=CuS¯+H2SO4.

Для маскування купрум(ІІ)-катіонів до досліджуваного розчину додають калій ціанід. Концентрація купрум(ІІ)-катіонів знижується внаслідок утворення комплексного комплексу [Сu(CN)4]3-:

Сu2++4CN-=[Сu(CN)4]3-.

· Розчинення сполук

Комплексоутворення використовують для переводу у розчин деяких малорозчинних сполук (AgCl, AgBr, HgI2, Fe(CN)3 та інші). Для цього використовують розчини амоніаку, тіосільфатів, йодидів, ціанідів, наприклад,

AgCl+2NH4OH=[Ag(NH3)2]Cl+2H2O, HgI2+2KI=K2[HgI4],

AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr, Fe(CN)3+3KCN=K3[Fe(CN)6].

Література: [2], с. 96-97; [3], т. 1, с. 138-159; [4], т. 1 с. 179-211



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 534; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.166.141.52 (0.011 с.)