ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ

К подгруппе меди относятся такие ионы: Hg²⁺, Cu²⁺, Bi³⁺, Cd²⁺, Pd²⁺. Сульфиды этих катионов осаждаются не только в соляной, но и нейтральной и в щелочной средах при действии H₂S, (NH₄)₂S или (NH₄)₂S₂ [1].
Все соединения Cu⁺ или трудно растворимы или образуют устойчивые комплексы [2]. В отличие от других катионов этой подгруппы гидроксиды меди и кадмия легко растворяются в аммиаке.
Все соединения меди можно разделить на следующие группы [3]:
1.Трудно растворимые в воде, но более или менее легко в кислотах (HCl, HNO₃).
a)                Гидроксид меди;
b)                Углекислотные и фосфорнокислые;
c)                 Основные соли.
2. Трудно растворимые в воде и в кислотах (HCl, HNO₃).
а) Сернистые соединения (растворимые в азотной кислоте);
b) СuX (CuCl легко растворима в соляной кислоте).
Вытеснение меди из её солей более активными металлами
Из водных растворов солей меди, медь вытесняется более сильными металлами, стоящими, согласно электрохимическому ряду напряжений, до меди [2, 3, 4, 5, 6, 7].
Взаимодействие с сульфидом аммония или сульфидами натрия и калия
При добавлении по каплям аммиачного раствора сульфата меди к (NH₄)₂S происходит образование комплекса состава: [NH₄][CuS₄] [2, 6]. Образование происходит из кислых и нейтральных растворов [3, 8].
Взаимодействии с H₂S
Двухвалентная медь из водных растворов солей осаждается сероводородом в виде черного CuS [2, 4, 6, 8]. Выпадение осадка происходит не только в HCl, но и при рН>=7 [6].
Взаимодействие с гидроксидами
При кипячении с водой CuCl взаимодействует с водой с образованием Cu₂O [4]. При взаимодействии солей меди Cu²⁺ со щелочами происходит образование гидроксида меди (2) [2, 3, 4, 5, 6, 8]. Однако при добавлении избытка щелочи происходит растворение с образованием растворимого комплекса. В присутствии тартратов, цитратов, арсенатов гидроксиды не дают с солями двухвалентной меди осадка гидроксида меди (2), а происходит образование темно-синего раствора [4]. Глицерин, винная, лимонная кислоты образуют с медью окрашенные комплексы, из которых медь не осаждается [5]. Растворение гидроксида меди наблюдается при взаимодействии его с NH₄OH.
При нагревании гидроксид меди разлагается с образованием CuO.
Взаимодействие с NH₄OH
При взаимодействии солей меди (2) с NH₄OH происходит выпадение осадка состава Cu₂(OH)₂SO₄ светло-голубого цвета, который растворим в избытке аммиака [3, 4, 5].
Условия проведения: а) рН.=9; b) отсутствие ионов никеля и меди; c) отсутствие восстановителей восстанавливающих Cu²⁺ до Cu⁺ (SnCl₂, CH₂O, мышьяковистая кислота); d) отсутствие солей аммония; e) отсутствие органических соединений связывающих медь в комплекс [6].
Взаимодействии с карбонатом натрия или калия
При взаимодействии солей меди с карбонатом натрия или калия происходит выпадение зеленого осадка растворимого в аммиаке [6, 8].
Взаимодействии с Na₂HPO₄
При взаимодействии солей меди при рН>=7 с Na₂HPO₄ наблюдается образование голубого осадка Cu₃(PO₄)₂ растворимого в аммиаке и уксусной кислоте [6].
Взаимодействие с иодидами
При взаимодействии с иодидами, например с иодидом калия протекает реакция, в результате чего в осадок выпадает CuI [2, 3, 4, 5, 6, 7]:

Cu²⁺ + 2 I^- = CuI + 0.5 I₂
Реакция протекает в слабокислой среде [7].
Взаимодействии с Na₂S₂O₃
При взаимодействии солей меди с Na₂S₂O₃ при подкислении и кипячении происходит образование осадка Cu₂S и S [3, 6].
Электролиз солей меди
При электролизе солей меди на катоде происходит выделение чистой меди [2, 7].
Взаимодействие с роданидами
При взаимодействии солей меди с роданидами наблюдается выпадение в осадок черной соли Cu(SCN)₂ [2, 4, 8].
Условие проведения: a) рН<=7; b) слабое нагревание; c) отсутствие ионов серебра [6].
Взаимодействии с Na₂HAsO₃
При взаимодействии происходит образование желто-зеленого осадка состава Cu₃(AsO₂)₂ [6].
Взаимодействие с MgCl₂ + NH₄OH + NH₄Cl
При взаимодействии солей меди с указанным реагентом наблюдается образование сине-зеленого осадка, растворимого в избытке реагента и в кислотах [6].
Взаимодействие с щавеливой кислотой
При взаимодействии с щавеливой кислотой происходит выпадение в осадок голубой соли, растворимой в сильных кислотах и аммиаке, состава CuC₂O₄•H₂O [2].
Взаимодействие с плавиковой кислотой
При взаимодействии гидроксида меди (2) или карбоната меди (2) с HF происходит образование светло-голубого осадка состава CuF2•2H₂O [2].
Взаимодействие с цианидами
При взаимодействии с циан идами солей двухвалентной меди вначале происходит выпадение в осадок соли Cu(CN)₂, которая затем распадается с образованием сине-желтого осадка CuCN и выделение (CN)₂ [2, 3, 4, 5, 8].
Взаимодействие с K₄[Fe(CN)₆]
При взаимодействии солей меди с K₄[Fe(CN)₆] (рН<»7 [5]) происходит связывание меди в нерастворимый красно-коричневый комплекс состава Cu₂[Fe(CN)₆] [2, 3, 4, 8].
Условия проведения: a) отсутствие Fe³⁺, Co²⁺ Ni²⁺; b) отсутствие окисляющей среды окисляющей Fe²⁺ до Fe³⁺; c) отсутствие восстанавливающей среды [6].

Взаимодействие с (NH₄)₂[Hg(CNS)₄] в присутствии Zn

При взаимодействии наблюдается образование осадка зеленого цвета [4].

Взаимодействие с Zn(CH₃COO)₂ + (NH₄)₂[Hg(SCN)₄]

При взаимодействии наблюдается образование осадка фиолетового цвета [5]. Необходимые условия: отсутствие Fe³⁺, Co²⁺ Ni²⁺.

Взаимодействие с SiO₃^2-

При смешении растворов содержащих соли меди и раствора с SiO₃^2- визуально не наблюдалось взаимодействие.

Взаимодействие с суперфосфатом

При смешении растворов содержащих соли меди и раствора с суперфосфатом визуально не наблюдалось взаимодействие.

 

ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ ВАНАДИЯ

РЕАКЦИИ ИОНА V²⁺

Взаимодействие с гидроксидами

При взаимодействии иона V²⁺ с гидроксидами происходит образование осадка коричневого цвета – V(OH)₂ [2].

Взаимодействие с цианидами

При взаимодействии солей V²⁺ с избытком KCN в присутствии этилового спирта происходит выпадение в осадок соединения желто-коричневого цвета - K₄[V(CN)₆] [2].

РЕАКЦИИ ИОНА V³⁺

 

Взаимодействие с гидроксидами

При взаимодействии с гидроксидами или NH₄OH происходит образование зеленого осадка V(OH)₃, жадно поглощающего жадно кислород воздуха [2].

Взаимодействие с цианидами

При взаимодействии с цианидами протекает образование красных растворимых комплексов состава K₃[V(CN)₆] [2].

РЕАКЦИИ ВАНАДИЯ (V)

 

Электрохимическое восстановление

В результате электрохимического восстановления сернокислотных растворов V₂O₅ протекает до V₂(SO₄)₃•H₂SO₄•12H₂O. При нагревании до 180 °С происходит образование V₂(SO4)₃ [2].

Взаимодействие с пероксидом водорода

Из растворов щелочных ванадатов происходит выделение солей желтого цвета состава MeVO₄. Взаимодействие происходит в присутствии этилового спирта [2].

РЕАКЦИИ VO₃^-

Взаимодействие с NH₄OH

При взаимодействии VO₃^- с гидроксидом аммония происходит образование NH₄VO₃ [каф. ХТНВ, К и Э]. По данным литературы [6] при обычных условиях осаждение не происходит, но в присутствие ионов Fe3+, Al3+, Ti(4) и др. ион VO₃^- вместе с ними соосаждается.

Взаимодействие с сероводородом и сульфидом аммония

Ванадий осаждается из кислых растворов - сероводородом, а из аммиачных - при подкислении осаждается (NH₄)₂S. [2].
При этом протекают реакции [5]:
2 VO₃^- + H₂S + 6 H⁺ = 2 VO²⁺ + S_¯ + 4 H₂O
VO²⁺ + (NH₄)₂S (в среде аммиака) = VOS_¯
По данным литературы [6, 8] при использовании в качестве осадителя сульфид аммония происходит осаждение ванадия в виде V₂S₅:
2 VO₃^- + 6 (NH₄)₂S + 6 H₂O = 2 NH₄VS₃ + 10 NH₄OH + 2 OH^-
2 NH₄VS₃ + H₂SO₄ = V₂S_5¯ + H₂S +(NH₄)₂SO₄

Взаимодействие с SrCl₂

При кипячении VO₃^- с SrCl₂ происходит образование желтого осадка солей Sr(VO₃)₂ + Sr₃(VO₄)₂ [6].

Взаимодействие с HgNO₃

Наблюдается образование ванадата ртути HgVO₃, при условии рН=7
[6, 8].

Взаимодействие с солями бария

При этом протекает процесс образования осадка желтого цвета по реакции [6]:
VO₃^- + Ba²⁺ = Ba(VO₃)₂

Взаимодействие с солями серебра

При действии солей серебра на ион VO₃^- наблюдается образование желтого осадка по реакции [6]:
VO₃^- + Ag⁺ = Ag₂VO₃

Взаимодействие с солями свинца

При действии солей свинца на ион VO₃^- наблюдается образование нерастворимых ванадатов свинца [6, 8].

Взаимодействие с NH₄HCO₃

При взаимодействии VO₃^- наблюдается выпадение рентгеноаморфного осадка содержащего ванадий [каф. ХТНВ, К и Э].

Взаимодействие с ( NH₄)₂CO₃

Не изучалось.

Взаимодействие с NH₄Cl

При взаимодействии VO₃^- с твердым NH₄Cl при нагревании наблюдается образование NH₄VO₃ [6, 8].

Взаимодействие с ( NH₄)₂SO₄

Не изучалось.

Взаимодействие с CaCO₃

При взаимодействии VO₃^- с CaCO₃ наблюдается снижение концентрации ванадия в растворе. [каф. ХТНВ, К и Э].

Взаимодействие с Ca(OH)₂

Не изучалось.

Взаимодействие с CaSO₄•0.5H₂O

При взаимодействии VO₃^- с CaSO₄•0.5H₂O наблюдается снижение концентрации ванадия в растворе. [каф. ХТНВ, К и Э].

Взаимодействие с SiO₃^2-

При смешении растворов содержащих VO₃^- и раствора с SiO₃^2- визуально не наблюдалось взаимодействие.

Взаимодействие с суперфосфатом

При смешении растворов содержащих VO₃^- и раствора с суперфосфатом визуально не наблюдалось взаимодействие.

 

ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ НИКЕЛЯ

Взаимодействие с (NH₄)₂S в присутствии аммиака и солей аммония

Выпадает черный NiS [2-8].

Взаимодействие с H₂S

При взаимодействии солей никеля с сероводородом при рН>7 выпадает осадок NiS [4, 6-8].

Взаимодействие с NaOH(KOH) без избытка

Выпадает зеленоватый осадок Ni(OH)₂ [2-6, 8].

Взаимодействие с NaOH(KOH) избыток при нагревании

Выпадает зеленоватый осадок Ni(OH)₂ [3-5].

Взаимодействие с NH₄OH без избытка

Зеленоватый осадок основных солей переменного состава [3-6, 8].

Взаимодействие с NH₄OH в избытке и присутствии солей аммония

Раствор сереневого цвета – [Ni(NH₃)₆]²⁺ [3-5, 8].

Взаимодействие с Na₂CO₃, K₂CO₃, (NH₄)₂CO₃

Образуется зеленый осадок Ni(OH)₂ [2,3,5, 8]. По даннам [6] образуется
Ni₂(OH)₂CO₃.

Взаимодействие с Na₂HPO₄ и (NH₄)₃PO₄

Образуется зеленый осадок Ni₃(PO₄)₂ [2, 5, 6, 8] и (NH₄)₂NiPO₄ [2].

Взаимодействие с K₄[Fe(CN)₆]

Образуется бледнозеленый осадок переменного состава [4-6].

Взаимодействие с K₃[Fe(CN)₆]

Образуется желто-бурый осадок переменного состава [5,6].

Окислители в щелочной среде

Образуется черный осадок Ni₂O₃*H₂O. Пероксид водорода не окисляет никель [5,6]. По данным [8]:
2 Ni(OH)₂+NaOCl+H₂O = NaCl+ 2 Ni(OH)₃

Взаимодействие с цианидами

Образуется яблочно-зеленый осадок содержащий воду. При нагревании до 180-200 °С в осадке Ni(CN)₂ [2-4,8].

Взаимодействие с роданидами

При взаимодействии выпадают в осадок раданиды [2]:
Ni²⁺ + 2 CNS^- = Ni(CNS)₂¯

Взаимодействие с щавеливой кислотой

При взаимодействии солей никеля в осадок выпадают зеленовато-белые хлопья [2] оксалата никеля.

Взаимодействие с (C₂H₆N₄O)₂*H₂SO₄

При взаимодействии солей никеля с дициандиамидинсульфатом в присутствии KOH образуется желтый осадок [2].

 

ОЧИСТКА ОТ СОЕДИНЕНИЙ МАРГАНЦА

Mn²⁺

Взаимодействие с (NH₄)₂S в присутствии аммиака и солей аммония

Образуется осадок телесного цвета MnS [2-8].

Взаимодействие с H₂S

Выпадает осадок MnS [6,7].

Взаимодействие с NaOH(KOH) без избытка

Образуется белый буреющий осадок Mn(OH)₂ [2-6, 8, 9]. Образуемый осадок на воздухе буреет вследствие перехода Mn²⁺ в Mn⁴⁺, при этом образуется MnO(OH)₂ или H₂MnO₃ (марганцоватистая кислота) [9].
Взаимодействие с NaOH(KOH) избыток при нагревании
Образуется белый буреющий осадок Mn(OH)₂ [5].

Окислители в щелочной среде

При взаимодействии в щелочной среде в присутствии пероксида водорода при нагревании образуется бурый осадок MnO₂·xH₂O [3, 5, 6].
При взаимодействии в щелочной среде (избыток) в присутствии Br₂ образуется MnO₂·H₂O [4].
При взаимодействии в щелочной среде в присутствии окислителей образуется бурый осадок MnO₂·xH₂O [5, 6].
При взаимодействии в присутствии более сильных окислителей происходит окисление до MnO₄^-[5, 6]. При окислении марганца до перманганата в качестве окислителей обычно используют: PbO₂, (NH₄)₂S₂O₈ и другие ОВП которых выше 1,52 в. [9].

Взаимодействие с NH₄OH без избытка

 Образуется белый буреющий осадок Mn(OH)₂ [2, 3, 5, 6, 8, 9].
Условия протекания: рН=9-10

Взаимодействие с NH₄OH в избытке и присутствии солей аммония

Образуется MnO₂·xH₂O [5].

Взаимодействие с Na₂CO₃, K₂CO₃, (NH₄)₂CO₃

Образуется белый осадок MnCO₃ [2, 3, 5, 6, 8].

Взаимодействие с Na₂HPO₄

При рН около 7 образуется белый осадок Mn₃(PO₄)₂ [2, 5, 6, 8].

Взаимодействие с K₄[Fe(CN)₆]

Образуется белый осадок переменного состава [4-6].

Взаимодействие с K₃[Fe(CN)₆]

Образуется бурый осадок переменного состава [5, 6].

Взаимодействие с цианидами

Образуется осадок Mn(CN)₂ [2, 8].

Взаимодействие с щавеливой кислотой

При взвимодействии солей марганца при нагревании образуется MnC₂O₄·2H₂O [2].

Взаимодействие с SO₂

При взаимодействии солей марганца в водных растворах с SO2 образуется осадок MnSO₃ [2].

Взаимодействие с AgCl в присутствии конц. NaOH

2 AgCl+Mn²⁺+ 4OH^- = 2 Ag+MnO(OH)₂+2 Cl^- +H₂O
По данным [5].

Mn³⁺

Взаимодействие с CH₃COOH(горячая) и KMnO₄ или Cl₂

При охлаждении образуется Mn(C₂H₃O₂)₃·2H₂O [2].

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.                 А. Нойс, В. Брэй. Качественный анализ редких элементов.- М.: ОНТИ, Главная редакция химической литературы.-1936.
2.                 Г. Реми Учебник неорганической химии. Т2. Под. ред. Б.М. Беркенлеима.- Л.: ОНТИ, Химтеорет, 1935.-390 с.
3.                 В. Бурдаков Качественный анализ кислот и металлов.- Изд-е 3-е. – Л.: Ленинградский горный институт.-1930.
4.                 Л. Кертман Курс качественного анализа.- М.: ОНТИ, Главная редакция химической литературы.-1937.
5.                 Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. Изд. 5-е пер. и доп. Под. ред. П.К. Агасяна.- М.: Химия, 1970.-472 с.
6.                 Крешков А.П. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Качественный анализ. Изд. 3-е перер. Т1.-М.:Химия, 1970.-462 с.
7.                 Г. Шарло Методы аналитической химии. Количественный анализ неорганических соединений. Под. ред. Ю.Ю. Лурье.- М.: Химия,
1965.-976 с.
8.                 Ф. Тредвел курс аналитической химии. Том 1. Качественный анализ/ Под. ред. А.С. Коновалова.- М.-Л.: 1931.-511 с.
9.                 Воскресенский А.Г., Солодкин И.С. Практическое руководство по качественному полумикроанализу (на основе бессероводородного метода). – М.: Просвещение, 1972.- 134 с.