К шестой аналитической группе относят катионы: Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, Cd2+. Растворы солей меди окрашены в синий цвет, кобальта – в розовый, никеля – в зелёный. Растворы солей ртути и кадмия – бесцветны. Для всех катионов этой группы характерна способность к комплексообразованию. Они образуют устойчивые комплексы с неорганическими (NH3, OH–, Br–, SCN–, S2O3– и др.) и органическими (оксалат-, сульфосалицилат-, тартрат- и др. ионы) лигандами. Известно большое число реакций с органическими реагентами: дитизоном, 8-оксихинолином, диэтилдитиокарбаминатом натрия, 1-нитрозо-2-нафтолом, дифенилкарбазидом и др. Многие из них имеют низкий предел обнаружения, отличаются специфичностью, например реакция обнаружения Ni2+ с диметилглиоксимом. Групповым реагентом на катионы шестой группы является гидроксид аммония NH4OH в избытке (табл. 7.8).

 

Действие группового реагента на катионы шестой группы

 

Раствор аммиака (недостаток) взаимодействует с катионами шестой группы с образованием малорастворимых соединений:

2CuSO4 + 2NH4OH = Cu2(OH)2SO4↓ + (NH4)2SO4,

CdCl2 + 2NH4OH = Cd(OH)2↓ + 2NH4Cl,

CoCl2 + NH4OH = CoOHCl↓ + NH4Cl,

NiCl2 + NH4OH = NiOHCl↓ + NH4Cl,

HgCl2 + 2NH4OH = [HgNH2]Cl↓ + NH4Cl + 2H2O.

Осадки гидроксидов и основных солей растворяются в избытке раствора гидроксида аммония, образуя комплексные соли:

Cu2(OH)2SO4↓ + 6NH4OH + (NH4)2SO4 = 2[Cu(NH3)4]SO4 + 8H2O,

Cd(OH)2↓ + 2NH4OH + 2NH4Cl = [Cd(NH3)4]Cl2 + 4H2O,

CoOHCl↓ + 5NH4OH + NH4Cl = [Co(NH3)6]Cl2 + H2O,

NiOHCl↓ + 5NH4OH + NH4Cl = [Ni(NH3)6]Cl2 + 6H2O,

[Hg(NH2)]Cl↓ + 2NH4OH + NH4Cl = [Hg(NH3)4]Cl2 + 2H2O.

Из-за низкой растворимости промежуточных продуктов реакций взаимодействия солей с гидроксидом аммония образование аммиакатов соединений происходит при добавлении к смеси солей аммония (избыток катиона NH4+ сдвигает реакцию вправо).

Растворы аммиакатов устойчивы, за исключением аммиаката кобальта (II), который постепенно (под влиянием О2 воздуха) переходит в вишнёво-красный аммиакат Co (III).

 

Действие щелочей на катионы шестой группы

Гидроксиды КОН и NaОН с растворами, содержащими катионы Cu2+, Cd2+, Ni2, дают аморфные осадки гидроксидов, с катионами Hg2+ – оксиды, с катионами Co2+ – основные соли:

CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2↓ + K2SO4,

CdCl2 + 2KOH = Cd(OH)2↓ + 2KCl,

NiCl2 + 2KOH = Ni(OH)2↓ + 2KCl,

CoCl2 + KOH = CoOHCl↓ + KCl,

HgCl2 + 2KOH = Hg(OH)2↓ + 2KCl

 

qq

 

 

 

HgO

H2O

 

 

В избытке щёлочи при нагревании синий осадок CoOHCl превращается в осадок Co(OH)2 розового цвета:

CoOHCl↓ + KOH = Co(OH)2↓ + KCl.

Постепенно кислород воздуха окисляет его до тёмно-бурого Co(OH)3:

4Co(OH)2↓ + 2H2O + O2 = 4Co(OH)3↓.

Осадки, полученные при взаимодействии гидроксидов КОН и NaОН с растворами, содержащими катионы VI группы, растворимы в кислотах (HCl, HNO3, H2SO4) и в избытке аммиака, кроме соединений ртути (II), которые растворяются в 25%-ном растворе аммиака лишь при добавлении солей аммония.

Обзор действия основных реагентов на катионы шестой группы