Характерные реакции ионов р- элементов 5 группы

Аналитические реакции p-катионов As(III), As(V) , Sb(III), Sb(V), Bi³⁺

1. Аналитические реакции мышьяка (III)

Мышьяк (III) и мышьяк (V) обычно открывают в виде арсенит-ионов AsO₃^3- и арсенат-ионов AsO₄^3- соответственно, т.е. в форме анионов, а не в форме катионов.

1.Реакция арсенит - иона с иодом

Методика. К 4-5 каплям раствора натрий арсенита прибавить 1-2 капли раствора иода. Наблюдать обесцвечивание раствора иода.

Na₃AsO₃ + I₂ + H₂O → Na₃AsO₄ + 2HI

1 AsO₃^3- + H₂O → AsO₄^3- + 2H⁺ +2e

1 I₂ + 2e → 2I^-

AsO₃^3- + I₂ + H₂O → AsO₄^3- + 2H⁺ + 2I^-

2. Реакция арсенит иона с раствором серебра нитрата

Методика. К 4-5 каплям раствора соли натрия арсенита добавить 4-5 капель раствора реактива. Наблюдать образование желтого осадка.

Na₃AsO₃ + 3AgNO₃ → Ag₃AsO₃ + 3NaNO₃

2. Аналитические реакции мышьяка(V)

1.Реакция арсенат иона с калий иодидом

Методика. К 4-5 каплям раствора соли натрия арсената добавить 4-5 капель соляной кислоты. К смеси приливать по каплям раствор калий иодида при постоянном перемешивании. Раствор буреет вследствие образования свободного иода, который можно обнаружить с помощью крахмала.

Na₃AsO₄ + 2КI + 2HCl → Na₃AsO₃ + I₂ + 2KCl + H₂O

1 AsO₄^3- + 2H⁺ + 2e → AsO₃^3- + H₂O

1. 2I^- → I₂ + 2e

A sO₄^3- + 2H⁺ + 2I^- → AsO₃^3- + I₂ + H₂O

2. Реакция арсенат иона с раствором серебра нитрата.

Методика. К 4-5 каплям раствора соли натрия арсената добавить 4-5 капель раствора реактива. Наблюдать образование шоколадного цвета осадка.

Na₃AsO₄ + 3AgNO₃ → Ag₃AsO₄ + 3NaNO₃

3. Реакция арсенат иона с MgCl2 (солями магния).

Методика. К 4-5 каплям раствора аммиака добавить 4-5 капель раствора MgCl₂ (соли магния) и столько же капель раствора аммоний хлорида, чтобы выпавший осадок магний гидроксида растворился. К полученному прозрачному раствору добавить 1-2 капли натрий арсената. Потереть о стенки пробирки стеклянной палочкой. Наблюдать выпадение белого кристаллического осадка аммоний магний арсената.

Na₃AsO₄ +MgCl₂ +NH₄OH → MgNH₄AsO₄ +2NaCl + NaOH

3.Аналитические реакции сурьмы(III)

1. Реакция гидролиза

Разбавление водой растворов, содержащих сурьму (Ш), приводит к ее гидролизу. Так, при добавлении воды к солянокислому раствору сурьмы(Ш) гидролиз идет с выделением белого осадка малорастворимого оксохлорида сурьмы(Ш) состава SbОСl:

SbCl₃ + HOН → SbOCl ¯ + 2HCl

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли солянокислого раствора хлорида сурьмы(Ш) и прибавляют по каплям воду до образования белого хлопьевидного осадка SbОСl.

2. Реакции со щелочами

При прибавлении недостатка раствора щелочи к раствору, содержащему сурьму(Ш), выпадает белый осадок гидроксида сурьмы(Ш) Sb(ОН)₃

SbCl₃ + 3NaOH → Sb(OH)₃ ¯ + 3NaCl

Свежевыпавший осадок Sb(ОН)₃ растворяется в избытке щелочи с образованием гидроксокомплексов [Sb(ОН)₄]^-:

Sb(ОН)₃ ¯ + NaОН → Na[Sb(ОН)₄]

Осадок Sb(ОН)₃ растворяется также и в кислотах

Sb(ОН)₃ ¯ + HCl → SbCl₃ + H₂O

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли солянокислого раствора сурьмы(Ш), прибавляют 3-4 капли дистиллированной воды и затем по каплям раствор NаОН до выпадения белого осадка Sb(ОН)₃. Осадок разливают на две пробирки, в одну продолжают прибавление по каплям раствора NаОН при перемешивании содержимого пробирки до растворения выпавшего осадка, а в другую добавляют кислоту, осадок растворяется.