Обнаружение хрома этой реакцией можно проводить в присутствии катионов всех аналитических групп.

Опыт. Налейте в пробирку 3 – 4 капли раствора соли хрома (III), добавьте 2 – 3 капли раствора пероксида водорода и 4 капли раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки нагрейте в течение 3 – 4 мин. В присутствии ионов CrO₄^2- раствор над осадком окрасится в желтый цвет.

Окисление катиона Сг³⁺ в кислой среде перманганатом калия КМпO₄ протекает до аниона Сг₂О₇^2-:

5Сr₂(SO₄)₃ + 6КМnO₄ + 11Н₂O ® 5Н₂Сr₂O₇ + 6MnSO₄ + 3K₂SO₄ + 6H₂SO₄

При этой реакции малиновая окраска анионов МnO₄^- может исчезнуть и появится бурый осадок гидроксида марганца МnО(ОН)₂. Выпадение осадка объясняется взаимодействием избытка перманганата калия КМnO₄ с образующейся солью сульфатом марганца MnSO₄. Ре­акция лучше идет при нагревании:

2KMnO₄ + 3MnSO₄ + 7H₂O ® 5MnO(OH)₂¯ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄

Опыт. Налейте в пробирку 4 — 5 капель раствора сульфата хрома Сг₂(SO₄)₃ и 3 — 4 капли раствора серной кислоты H₂SO₄ и 10 капель 0,1 н. раствора пермангана­та калия КМпO₄, пробирку со смесью нагрейте несколь­ко минут на водяной бане. Обратите внимание на изме­нение окраски — малиновый цвет раствора переходит в оранжевый.

Окисление катиона Сг³⁺ в дихромат-ион Сr₂O₇^2- пер­сульфатом аммония (NH₄)₂S₂O₈ в кислой среде проте­кает с образованием дихромата:

Cr₂(SO₄)₃ + 3(NH₄)₂S₂O₈ + 7H₂O ® (NH₄)₂Cr₂O₇ +2(NH₄)₂SO₄ + 7H₂SO₄

Условия проведения опыта:

1. Реакцию проводят в достаточно кислой среде рН 1 – 2.

2. Нагревание ускоряет протекание реакции.

3. Ионы-восстановители мешают проведению реакции.

Опыт. В пробирку возьмите 5 — 6 капель раствора персульфата аммония (NH₄)₂S₂O₈, прибавьте каплю 2 н. раствора серной кислоты H₂SO₄ и каплю раствора нитрата серебра AgNO₃ (катализатор), а затем 2 — 3 кап­ли раствора сульфата хрома Сг₂(SO₄)₃ или нитрата хрома Cr(NO₃)₃. (Хлорид хрома брать нельзя! Почему?) Пробирку нагрейте на водяной бане. После нагревания раствор приобретает оранжевый цвет вследствие обра­зования аниона Cг₂O₇^2-.

Если этот раствор охладить и добавить к нему 2 — 3 капли пероксида водорода Н₂O₂, смеси изоамилового спирта с эфиром и быстро взболтать, то верхний слой (смесь эфира и изоамилового спирта) окрашивается в синий цвет вследствие образования перекиси хрома СгО₅ или надхромовой кислоты H₂CrO₆:

К₂Сr₂O₇ + 4Н₂O₂ + H₂SO₄ ® 2CrO₅ + K₂SO₄ + 5Н₂О

Реакция образования перекиси хрома CrO₅ очень чувствительная и позволяет открывать катион Сr³⁺ и анионы СrO₄^2-, Сr₂О₇^2- в присутствии катионов всех аналитических групп.

Условия проведения опыта:

1. Реакцию можно проводить только в кислой среде при рН 2 – 3.

2. H₂CrO₆ неустойчива в водных растворах, поэтому реакция проводится в присутствии смеси изоамилового спирта и эфира, в которой она хорошо растворима.

3. Реакция окисления хрома протекает в присутствии катализатора ионов Ag⁺.

Реакции катиона Zn²⁺

1. Раствор аммиака дает с катионом Zn²⁺ белый осадок гидроксида цинка Zn(OH)₂, растворимый в из­бытке реагента, с образованием комплексного соедине­ния — аммиаката цинка [Zn(NH₃)₄](OH)₂:

ZnCl₂ +2NH₄ОH ® 4Zn(OH)₂ + 2NH₄Cl

Zn(OH)₂ + 4NH₄ОH ® [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 4H₂О

2. Карбонаты щелочных металлов и аммония обра­зуют белый осадок основной соли:

2ZnCl₂ + 2Na₂CО₃ + H₂О ® Zn₂(ОН)₂СО₃¯ + 4NaCl + CO₂­

Состав данной соли зависит от температуры и концент­рации раствора.

3. Сероводород H₂S образует с катионом Zn²⁺ белый осадок сульфида цинка ZnS:

ZnCl₂ + H₂S ® ZnS¯ + 2HCl

Опыт. Налейте в пробирку 3 — 4 капли раствора хло­рида цинка ZnCl₂, добавьте 2 — 3 капли раствора аце­тата натрия CH₃COONa и 5 — 7 капель сероводородной воды. Наблюдайте за образованием осадка. Проверьте рН раствора универсальной индикаторной бумажкой. При какой величине рН осадок сульфида цинка ZnS будет растворяться?

Условия проведения опыта:

1. Реакция протекает лучше в уксуснокислой среде.

2. Присутствие окислителей мешает проведению реакции.

4. Гексациано-(II) феррат калия K₄[Fe(CN)₆] образует с катио­ном Zn²⁺ белый осадок двойной соли:

3ZnSО₄ + 2K₄[Fe(CN)₆] ® К₂Zn₃[Fе(СN)₆]₂¯ + 3К₂SO₄

Эта реакция позволяет отличить катион Zn²⁺ от катио­на Аl³⁺.

5. Раствор дифенилтиокарбазона (дитизона) в хло­роформе СНС1₃или в четыреххлористом углероде ССl₄ дает с катионом Zn²⁺ внутрикомплексную. соль красного цвета. Эта соль окрашивает в щелочной среде не только хлороформный слой, но и верхний — водный, что позволяет открывать данной реакцией катион Zn²⁺ в присутствии других катионов.

Опыт. Налейте в пробирку 2 — 3 капли анализируе­мого раствора, добавьте 5 капель 2 н. раствора гидроксида натрия.. Выпавший осадок (если он образуется) отцентрифугируйте. Каплю центрифугата поместите на пред­метное стекло или в маленькую фарфоровую чашку и обработайте 2 — 3 каплями раствора дитизона в хлороформе, перемешивайте стеклянной палочкой до тех пор, пока весь растворитель не испарится. При наличии катиона Zn²⁺ водный раствор приобретает розовую или красную окраску. При отсутствии его можно наблюдать появление желтой окраски, вызванной образованием дитизоната натрия. Если окрашивание наблюдается только в слое растворителя, то это еще не говорит о присутствии катиона Zn²⁺.

6. Микрокристаллоскопическая реакция. На предметное стекло поместить каплю исследуемого раствора, подкисленного уксусной кислотой CН₃СООН, прибавьте каплю раствора тетрародано-(II) меркурата аммония (NH₄)₂[Hg(CNS)₄] и рассмотрите кристаллы тетрародано-(II) меркурата цинка Zn[Hg(CNS)₄] под микроскопом.

Кристаллы из нейтральных или щелочных растворов имеют вид крестов и дендридов, а из подкисленных — вид треугольников или клиньев. Если анализируемые растворы очень разбавлены, то каплю такого раствора выпаривают на предметном стекле, а сухой остаток обрабатывают каплей реактива.

Условия проведения опыта:

1. Испытуемый раствор необходимо подкислить уксусной кислотой.

2. Реакцию следует проводить с растворами умеренной концентрации.

3. Наличие катионов Cu²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺ и др. мешает открытию ионов Zn²⁺.

4. В присутствии катионов Со²⁺ осадок окрашивается в синий цвет.

Реакции катиона Sn²⁺

Олово дает два ряда соединений, в которые входят Sn²⁺ и Sn⁺⁴.

1. Восстановление катионом Sn²⁺ солей висмута и ртути.

К щелочному раствору солей, содержащих катион Sn²⁺, прилить небольшое количество раствора нитрата висмута или хлорида ртути, появляется черный бархатистый осадок металлического висмута или ртути:

SnCl₂ + 4КОН ® K₂SnO₂ + 2КС1 + 2H₂O

2Вi(NО₃)₃ + 3К₂SnO₂ + 6КОН ®2Bi¯ + 3H₂O + 6KNO₃ +3K₂SnO₃

HgCl₂ + K₂SnO₂ + 2KOH ® Hg¯ + K₂SnO₃ + 2KCl + H₂O

Опыт. В пробирку налейте 4 капли раствора, со­держащего катион Sn²⁺, прибавьте 6 — 7 капель 2 н. раствора гидроксида натрия и отцентрифугируйте осадок, если он получился. 2 — 3 капли центрифугата поместите в пробирку и добавьте 1 — 2 капли раствора нитрата висмута Вi(NО₃)₃. При наличии в растворе катиона Sn²⁺ выпадает черный бархатный осадок висмута. Эту реакцию можно проводить и с хлоридом ртути, только в этом случае осадок ртути будет темно-серый.

Условия проведения опыта:

1. К анализируемому раствору прибавляют гидроксид натрия до образования Na₂SnO₂.

2. Если в исследуемом растворе присутствуют ионы Sb⁺³, то открытие катиона Sn²⁺ проводят в присутствии анилина.

Опыт. На полоску фильтровальной бумаги нанесите каплю раствора нитрата висмута Вi(NО₃)₃, высушите, нанесите каплю исследуемого раствора и затем одну каплю анилина C₆H₅NH₂.

При наличии в растворе катиона Sn²⁺ через некоторое время на бумаге появляется темное пятно. Открытие катиона Sn²⁺ с анилином можно производить в присутствии катионов всех аналитических групп.

Условия проведения опыта.

1. Реакцию необходимо проводить в кислой среде при рН 2 – 3.

2. Для проведения реакции необходимо брать свежеприготовленный раствор KI.

3. Водород в момент выделениявосстанавливает катионы As⁺³ и As⁺⁵ в мышьяковистый водород АsН₃. Последующие взаимодействия мышьяковистого водорода с нитратом серебра и хлоридом ртути HgCl₂ дает темное пятно металлического серебра или ртути.

Опыт. В пробирку поместите 2 г химически чисто­го цинка и прилейте 6 — 7 мл 5 н. раствора хлороводородной кислоты и 10 капель исследуемого раствора. В верхнюю часть пробирки поместите тампон из ваты, увлажненный раствором ацетата свинца (для поглощения следов сероводорода). Отверстие пробирки закройте фильтровальной бумагой, пропитанной 0,01 н. раствором нитрата серебра. При наличии катионов As⁺³ и As⁺⁵ появляется черное пятно. При этом протекает реакция:

AsH₃ + 6Ag⁺ + 3H₂О ® H₃AsО₃ + 6Ag¯ + 6H⁺

Условия проведения опыта:

1. Реакцию можно проводить в кислой среде с цинком и в щелочной среде с алюминием.

2. Применяемые реактивы должны быть химически чистыми.

3. Открытию мышьяка этой реакцией мешают ионы Sb³⁺.

4. При необходимости определить ионы мышьяка в присутствии ионов сурьмы следует вести реакцию в щелочном растворе в присутствии алюминия.