Лабораторная работа №6. Катионы шестой аналитической группы

(Cu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺)

Цель работы: познакомить с основными и характерными реакциями на катионы Cu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺.

К шестой аналитической группе относят катионы d -элементов:

Cu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺ (в данном пособии рассматриваются и изучаются только Cu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺). Все указанные катионы характеризуются способностью к комплексообразованию.

Групповым реактивом является концентрированный раствор аммиака (в избытке), образующий с катионами 6 группы довольно устойчивые амминокомплексы различного цвета. Аммиакат меди окрашивает раствор в сине-фиолетовый цвет, аммиакат никеля – в синий. Наименее устойчивым является желто-бурый аммиакат кобальта (II) [Co(NH₃)₆]²⁺ (К_уст = 2,45×10⁴), который в результате действия кислорода воздуха окисляется до более прочного аммиаката кобальта (III) [Co(NH₃)₆]³⁺ (К_уст = 1,62×10³⁵) вишнево-красного цвета. Разрушение амминокомплексов происходит под действием разбавленных растворов кислот за счет образования ионов аммония:

NН₃ + Н⁺ = NH₄⁺

Раствор аммиака в эквивалентных количествах (не в избытке) осаждает катионы 6 группы в виде окрашенных соединений. В этом случае образуются следующие осадки: (СuОН)₂SО₄ голубовато-зеленого цвета, (NiОН)₂SО₄ – светло-зеленого цвета, СоОНСl синего цвета, растворяющиеся в избытке аммиака.

При взаимодействии со щелочами катионы Сu²⁺ и Ni²⁺ образуют аморфные осадки гидроксидов, ионы Со²⁺ – нерастворимые основные соли. Указанные осадки растворяются в сильных кислотах (НСl, НNО₃, Н₂SО₄) и в избытке аммиака.

Растворы катионов рассматриваемой группы имеют характерное окрашивание за счет соответствующих аквакомплексов: [Cu(H₂О)₆]²⁺ – голубого цвета, [Ni(Н₂О)₆]²⁺ – зеленого цвета, [Со(Н₂О)₆]²⁺ – розового цвета. Действие дегидрирующих веществ (спирта и др.), а также выпаривание вызывают изменение окраски этих ионов.

Медь и кобальт проявляют переменную степень окисления: Cu⁺, Cu²⁺, Co²⁺, Co³⁺ и, следовательно, для их обнаружения возможно применение окислительно-восстановительных реакций.

Дата добавления: 2015-08-17