ANALIZA KATIONÓW III GRUPY ANALITYCZNEJ

GRUPA III

Do III grupy kationów zalicza się jony: Hg²⁺, Bi³⁺ , Cu²⁺ , As³⁺, As⁵⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺

Odczynnikiem grupowym dla III grupy kationów jest H₂S.

Siarczki grupy III dzielą się na siarczki metali o właściwościach: zasadowych i amfoterycznych.

Właściwości te pozwalają rozdzielić siarczki grupy III na dwie podgrupy:

• Podgrupa A:

Hg²⁺, Bi³⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ - daje siarczki o charakterze zasadowym

• Podgrupa B:

As³⁺, As⁵⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺ - daje siarczki amfoteryczne o przeważającym charakterze kwasowym.

PODGRUPA IIIA:

Do podgrupy IIIA należą kationy: Hg2+, Bi3+ , Cu2+

• Bizmut, Bi

Bizmut w związkach występuje na +3 i +5 stopniu utlenienia.

1. Siarkowodór H2S.

Siarkowodór wytrąca z roztworu zawierającego jony Bi3+ ciemnobrunatny siarczek bizmutu (III) Bi2S3.

2Bi3+ + 3H2S Bi2S3

2. Wodorotlenek sodu, potasu i amoniak, NaOH, KOH i NH3·H2O

Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Bi3+ biały osad wodorotlenku bizmutu (III) Bi(OH)3

Bi3+ + 3OH- Bi(OH)3

3. Jodek potasu KI.

Wytrąca z roztworów zawierających jony Bi3+ brunatnoczarny osad jodku bizmutu (III) BiI3.

Bi3+ +3I- BiI3

4. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Wytrąca biały osad BiPO4.

Bi3+ + HPO42- BiPO4 + H+

5. Chromian (VI) i dwuchromian (VI) potasu K2CrO4 i K2CrO7

Wytrącają ze słabo kwaśnych roztworów żółty osad soli tlenku bizmutu (III)

(BiO)2CrO4 i (BiO)2CrO7.

6. Heksatiocyjanianochromian (III) amonu lub potasu (NH4)3[Cr(SCN)6] lub K3[Cr(SCN)6]

Wytrącają z jonami bizmutu (III) Bi3+ czerwonoceglasty osad Bi[Cr(SCN)6]

Bi3+ + [Cr(SCN)6]3- Bi[Cr(SCN)6]

Podobne osady żółte do czerwonoróżwych dają sole srebra, rtęci i ołowiu

• Miedź, Cu

Miedź nie roztwarza się w HCl i w rozcieńczonym H2SO4 oraz nie wypiera wodoru z kwasów. Najlepiej roztwarza się w rozcieńczonym HNO3.

3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Cu + 2H2SO4 →CuSO4 + SO2 + 2H2O

Miedź w związkach może występować na +1 i +2 stopniu utlenienia.

1. Siarkowodór H2S.

Wytrąca z roztworu zawierającego jony Cu2+ w środowisku obojętnym czarny osad siarczku miedzi (II) CuS.

Cu2+ + H2S CuS +2H+

2. Wodorotlenek sodu, potasu i amoniak, NaOH, KOH i NH3·H2O

Jony OH- wytrącają na zimno z roztworów zawierających jony Cu2+ niebieski osad wodorotlenku miedzi (II) Cu(OH)2. Podczas gotowania Cu(OH)2 przechodzi w ciemnoszary osad CuO.

Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 → CuO + H2O

3. Jodek potasu KI.

Jony I- wytrącają z roztworów zawierających jony Cu2+ czarny osad CuI2.

2Cu2+ + 4I- 2CuI2

4. Heksacyjanożelazian (II) potasu K4[Fe(CN)6]

Odczynnik ten wytrąca czerwonobrunatny osad heksacyjanożelazianu (II) miedzi (II).

2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- Cu2[Fe(CN)6]

5. Wodoroortofosforan (V) sodu Na2HPO4

Wytrąca z jonami Cu2+ jasnoniebieski osad.

3Cu2+ + 2HPO42- → Cu3(PO4)2 + 2H+

• Kadm, Cd

Kadm występuje na +2 stopniu utlenienia. Wszystkie proste sole kadmu są bezbarwne, wyjątek stanowi intensywnie żółty CdS.

1. Siarkowodór H2S.

Wytrąca jasnożółty osad siarczku kadmu.

Cd2+ + H2S CdS + 2H+

2. Wodorotlenek sodu lub potasu, NaOH, KOH.

Jony OH- z roztworów zawierających jony Cd2+ wytrącają biały bezpostaciowy osad wodorotlenku kadmu Cd(OH)2.

Cd2+ + 2OH- Cd(OH)2

3. Amoniak NH3 · H2O

Wytrąca z roztworów zawierających jony Cd2+ biały osad wodorotlenku kadmu Cd(OH)2.

Przegląd reakcji chemicznych kationów podgrupy IIIA

PODGRUPA IIIB:

Do podgrupy IIIB należą kationy: As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+, Sn4+

• Cyna, Sn

Reakcje jonu Sn2+

1. NaOH, KOH, NH3 · H2O

wytrącają z roztworów zawierających jony Sn2+ biały osad wodorotlenku cyny (II).

Sn2+ + 2OH- Sn(OH)2

2. Chlorek żelaza (III) FeCl3

Utlenia Sn2+ do Sn4+

Sn2+ + 2Fe3+ + 6Cl- SnCl62- + 2Fe2+

Po dodaniu do roztworu chlorku żelaza (III) kropli HCl, roztwór K3[Fe(CN)6] i kroplę badanej substancji powstaje ciemnobłękitny osad błękitu Turnbulla.

Reakcje jonu Sn4+

1. NaOH, KOH, NH3 · H2O

wytrącają ze związków Sn(IV) biały, galaretowaty osad wodorotlenku cyny (IV) Sn(OH)4.

[SnCl6]2- + 4OH- Sn(OH)4 + 6Cl-

4

---