Катіони п’ятої аналітичної групи

Предмет:

Хімія

Тип роботи:

Реферат

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

= 2H3SbCl6 + 3 H2S.

При розчиненні Sb2S5 в концентрованій HCl спочатку утворюється іон [SbCl6]-, який потім відновлюється сірководнем з утворенням [SbCl4] – та виділенням сірки:

Sb2S5 + 12 HСl = 2H[SbCl6] + 5 H2S;

H[SbCl6] + H2S = H[SbCl4] + 2 H Cl + S.

Таким чином, сумарне рівняння реакції має вигляд:

Sb2S5 + 8 HСl = 2H[SbCl4] + 2 S + 3 H2S.

Сульфіди сурми взаємодіють також з концентрованою азотною кислотою, причому в осад випадає сурм’яна кислота білого кольору HSbO3.

При дії сірководню на солі Sn2+ та Sn4+ в солянокислому середовищі (рН~0, 5) утворюються осади SnS шоколадного кольору та SnS2 золотаво-жовтого кольору:

H2[SnCl4] + H2S = SnS + 4 HCl;

H2[SnCl6] + H2S = SnS2 + 6 HCl.

В сульфіді амонію та сульфідах лужних металів розчиняється тільки SnS2 з утворенням тіосолей:

SnS2 + (NH4) 2S = (NH4) 2SnS3.

При дії полісульфіду амонію розчиняються обидва сульфіди, причому SnS спочатку окислюється до SnS2, який з надлишком (NH4) 2S2 утворює тіосіль:

SnS + (NH4) 2S2 = SnS2 + (NH4) 2S;

SnS2 + (NH4) 2S2 = (NH4) 2SnS3 + S.

Таким чином, загальне рівняння реакції має вигляд:

SnS + (NH4) 2S2 = (NH4) 2SnS3.

SnS та SnS2 розчиняються в концентрованій HCl (чим відрізняються від сульфідів миш’яку) з утворенням комплексних кислот:

SnS + 4 HCl = H2[SnCl4] + H2S;

SnS2 + 6 HCl = H2[SnCl6] + 2 H2S.

SnS2 розчиняються в лугах з утворенням суміші гідроксостанату і тіостанату:

2 SnS2 + 6 NaOH = Na2 [Sn (OH) 6] + Na2SnS3 + Na2S.

Cульфіди олова взаємодіють також з концентрованою азотною кислотою, але не розчиняються в ній внаслідок утворення білого осаду нерозчинної олов’яної кислоти H2SnO3.

Таким чином, для відділення сульфідів миш’яку від сульфідів сурми та олова можна використовувати (NH4) 2CO3 або HCl. В першому реагенті розчиняються лише сульфіди миш’яку, а сульфіди сурми та олова залишаються в осаді. В HCl, навпаки, розчиняються лише сульфіди сурми та олова.

3. Дія полісульфіду амонію

Вище зазначалося, що при дії полісульфіду амонію на сульфіди катіонів п’ятої групи As2S3, As2S5, Sb2S3, Sb2S5, SnS та SnS2 утворюються добре розчинні у воді тіосолі елементів у вищих ступенях окислення, забарвлені в жовтий колір. При підкисленні соляною кислотою тіосолі руйнуються, і в осад знову випадають сульфіди:

2 (NH4) 3AsS4 + 6 HCl = AS2S5 + 6 NH4Cl + 3 H2S;

2 (NH4) 3SbS4 + 6 HCl = Sb2S5 + 6 NH4Cl + 3 H2S;

(NH4) 2SnS3 + 2 HCl = SnS2 + 2 NH4Cl + H2S.

4. Дія води (гідроліз)

Із катіонів п’ятої групи гідролізують в найбільшій мірі сполуки сурми. Так, при розведенні водою з розчинів, що містять [SbCl6]3− та [SbCl6]− утворюються білі осади основних солей – SbOCl та SbOCl3 за реакціями:

H3[SbCl6] + H2O = SbOCl + 5 HCl;

H[SbCl6] + H2O = SbOCl3 + 3 HCl.

Це одна з характерних реакцій на сурму.

5. Дія лугу та аміаку

Луги та аміак з іонами [SbCl6]3− та [SbCl6]− утворюють білі осади сурм’янистої та сурм’яної кислот:

H3[SbCl6] + 6 KOH = HSbO2 + 6 KCl + 4 H2O;

H[SbCl6] + 6 KOH = HSbO3 + 6 KCl + 3 H2O.

Обидва осади розчиняються надлишку лугу та хлороводневої кислоти, але не розчиняються в надлишку аміаку:

HSbO2 + KOH = KSbO2 + H2O;

HSbO2 + 6 HCl = H3[SbCl6] + 2 H2O;

H3SbO4 + 3 KOH = K3SbО4 + 3 H2O;

H3SbO4 + 6 HCl = H[SbCl6]+ 4 H2O.

При дії лугу та аміаку на розчини солей олова утворюються білі осади гідроксидів, які легко розчиняються в надлишку лугу та в кислотах, але не розчиняються в надлишку аміаку. Відповідні рівняння реакцій:

SnCl2 + 2 KOH = Sn (OH) 2 + 2 KCl;

Sn (OH) 2 + 2 KOH = K2[Sn (OH) 4];

Sn (OH) 2 + 4 HCl = H2[SnCl4] + 2 H2O;

H2[SnCl2] + 6 KOH = Sn (OH) 4 + 6 KCl + 2 H2O;

Sn (OH) 4 + 2 KOH = K2[Sn (OH) 6];

Sn (OH) 4 + 6 HCl = H2[SnCl6] + 4 H2O.

6. Дія тіосульфату натрію

Тіосульфат натрію в кислому середовищі при нагріванні осаджує всі катіони п’ятої групи у вигляді сульфідів:

2 Na3AsO3+ 3 Na2S2O3 + 6 HCl = As2S3 + 3 Na2SO4 + 6