§ 7. Обнаружение Mn-ионов

Окисление в щелочной среде. Одной из характерных реакций окисления в щелочной среде является взаимодействие его с . При действии перекиси водорода в щелочной среде бесцветные ионы двухвалентного марганца окисляются в нерастворимые соединения марганца (IV) или , окрашенные в бурый цвет:

или в ионной форме:

Проведите окисление . Для этого поместите в пробирку 1—3 кашги раствора какой-либо соли марганца (II) и прилейте несколько капель . Образуется белый осадок , медленно буреющий вследствие окисления на воздухе:

Прилейте к полученному осадку несколько капель . Осадок моментально становится буро-черным вследствие быстрого окисления ионов марганца (II) в .

Условия проведения реакции. 1. Реакцию следует проводить при

2. При осаждении едкими щелочами присутствие солей аммония не мешает реакции. При осаждении раствором нельзя полностью осадить , так как он растворим в растворах солей аммония.

3. Другие катионы III группы, за исключением кобальта, окисляющегося в , практически этой реакции не мешают. Однако лучше их предварительно удалить.

4. Ионы-восстановители мешают реакции. Поэтому лучше сначала осадить едким натром, а затем, после фильтрования, осадок на фильтре слегка смочить перекисью водорода. При этом появляется черно-бурое пятно .

5. Реакцию нельзя проводить в присутствии , образующего с растворе черныё осадки сульфидов , котйрые ошибочно могут быть приняты за . Кроме того, восстанавливает .

6. Аналогично дёйствуют и другие окислители, в том числе .

Окисление в кислой среде. СЬединений Мйргйица (II) окисляются также в кислой среде хлоратом калия с образованием :

или в ионной форме:

Условия проведения реакции. 1. Реакцию проводят в сернокислой или азотнокислой среде

2. Необходимо брать .

3. Этой реакции не дают перхлораты, бромйты и иодаты.

4. Реакции способствует кипячение смеси.

5. Сильные восстановители мешают реакции. Данная реакция применяется для обнаружения следов марганца в металлических сплавах.

Окисление в щелочной среде. Многие окислители (например, ) окисляют двухвалентный марганец в щелочной среде в четырехвалентный. Но (а) или (б) в щелочной среде при умеренном нагревании в присутствии следов ионов меди окисляют :

является катализатором.

Окисление в кислой среде. Соединения марганца (II) окисляются в кислой среде сильными окислителями в марганцовую кислоту (см. § 2). Одной из важнейших реакций окисления в азотнокислой или сернокислой среде является взаимодействие или . При этом бесцветные соединения двухвалентного марганца окисляются в соединения семивалентного марганца , окрашенные в фиолетово-красный цвет.

В присутствии восстановителей, в том числе и , происходит восстановление окислителей и поэтому нельзя подкислять растворы хлористоводородной кислотой:

или в ионной форме:

Проведите окисление . Для этого поместите в пробирку 1—2 капли раствора какой-либо Соли марганца (нитрата или сульфата, но не ), прилейте 5 капель разбавленной азотной кислоты, добавьте небольшое количество окислителя (двуокиси свинца) и нагрейте смесь до кипения. Прилейте в пробирку дистиллированной воды, не перемешивая содержимого пробирки и дайте смеси немного постоять. Появляется малиново-красная окраска, вызываемая образовавшейся марганцовой кислотой. Так как может содержать соединения марганца в виде примеси, рекомендуется ставить «холостой» опыт, соблюдая те же условия, но не добавляя в пробирку испытуемый раствор. В отсутствие примесей окраска не появляется.

Описанная реакция окисления в марганцовую кислоту является весьма чувствительной реакцией обнаружения марганца (II).

Условия проведения реакции. 1. Концентрация ионов водорода должна соответствовать концентраций ионов в 6 н. азотной кислоте.

2. Восстановители и т. д.) мешают реакции и должны быть предварительно удалены. Для их отделения к небольшому количеству (3—5 капель) анализируемого раствора приливают 5 капель 2 н. или КОН. При этом в осадок выпадает нерастворимая в воде гидроокись марганца. Осадок отфильтровывают, промывают от восстановителей дистиллированной водой и затем растворяют в азотной кислоте. Полученный азотнокислый раствор испытывают на присутствие ионов марганца кипячением с какого-либо окислителя .

3. В случае применения в качестве окислителя персульфата происходит образование бурого осадка . В присутствии ионов серебра образуется не (катализ).

Анионы, образующие с соли, мешают каталитической реакции.

4. Для проведения реакции следует брать не более 1—2 капель анализируемого раствора во избежание реакции взаимного окисления— восстановления:

5. Нагревание способствует реакции. Однако при излишнем нагревании разлагается с образованием .

Реакция с аммиакатом серебра (по Н. А. Тананаеву). На фильтровальную бумагу поместите каплю исследуемого раствора, затем каплю аммиаката серебра. В присутствии ионов марганца появляется черно-бурое пятно:

Реакция применима в присутствии всех катионов III аналитической группы, а также катионов других групп. Реакции мешают вещества, восстанавливающие до элементарного серебра.

Реакция с перйодатом калия. Поместите на фильтровальную бумагу каплю уксуснокислого анализируемого раствора, каплю раствора и каплю уксуснокислого раствора -тетраметилдиаминодифенил-метана. В присутствии появляется синее пятно.

Реакция основана на окислении перйодатом до :

Образующиеся окисляют -тетраметилдиаминодифенилметан в соединение, окрашенное в синий цвет. При этом перманганат восстанавливается в , который снова окисляется перйодатом в перманганат и т. д. Таким образом, это весьма чувствительная реакция (открываемый минимум предельная концентрация ; предельное разбавление 50 000 000) вызывается каталитическим действием -ионов. Из катионов III группы реакции мешает , окисляющийся перйодатом в хромат и бихромат, которые в свою очередь также окисляют -тетраметилдиаминодифенилметан с образованием синего окрашивания.

Реакция образования манганата. Выпарьте в микротигле 1—2 капли исследуемого раствора. К остатку прибавьте несколько кристаллов и немного безводного Содержимое тигля сплавьте на газовой горелке. При наличии плав окрашивается в зеленый цвет вследствие образования манганата . Реакции мешают .