§ 4. Обнаружение Cu-ионов

Реакция с гидроокисью аммония. К 1 капле раствора сульфата меди прибавьте 1—2 капли разбавленного раствора аммиака; при этом выпадает сине-зеленый осадок основной соли меди:

При действии избытка аммиака появляется интенсивно синее окрашивание, вызываемое образованием комплексных ионов:

Условия проведения реакции. I. Реакцию следует проводить при .

2. Ионы, реагирующие с гидроокисью аммония так же, как , особенно , мешают проведению реакции.

3. Восстановители , формальдегид и мышьяковистая кислота), восстанавливающие в аммиачной среде , должны отсутствовать.

4. Соли аммония препятствуют осаждению основной соли меди, но не мешают образованию аммиаката.

5. Органические оксисоединения мешают осаждению гидроокиси и основной соли меди вследствие образования внутрикомплексных солей; при этом наблюдается интенсивное окрашивание раствора в синий цвет.

6. Реакцию необходимо вести в отсутствие , образующего с желтый осадок (а), быстро разлагающийся на цианид меди (I) белого цвета и дициан (б). Цианид меди с избытком цианида образует растворимый в воде очень устойчивый комплекс

. Ни едкий натр, ни тем более гидроокись аммония, ни даже сероводород не осаждают из раствора этого комплекса соответствующих осадков. Наоборот, все нерастворимые в воде соединения меди образуют с цианидом калия комплекс и переходят таким образом, в растворимое соединение. Более того, относительно устойчивый синий аммиачный комплекс меди , получаемый при действии избытка гидроокиси аммония на ионы меди, обесцвечивается цианидом калия и переходит в еще более устойчивый цианидиый комплекс меди (г). Уравнения реакций:

или в ионной форме:

Реакция с гексацианоферратом (II) калия. К нескольким каплям раствора соли меди прибавьте 1—2 капли . Образуется красный осадок гексацианоферрата меди:

Условия проведения реакции. 1. Реакцию следует проводить при . В аммиачной среде образуется растворимый аммиачный комплекс. В растворе КОН или образуется гидроокись меди.

2. Ионы, образующие с реактивом цветные осадки , должны быть предварительно удалены или связаны в устойчивые комплексные соединения.

3. Окислители, окисляющие до , должны отсутствовать.

4. Восстановители, переводящие , должны быть предварительно окислены.

5. Комплексообразующие реагенты типа KCN мешают реакции.

Реакция с роданидом калия. К 1—2 каплям раствора соли меди добавьте 2—3 капли раствора . Образуется черный осадок , превращающийся затем в белый осадок :

Такой переход совершается постепенно, но ускоряется (происходит мгновенно) в присутствии восстановителей, например сернистой кислоты:

Условия проведения реакции. 1. Реакцию следует проводить при

2. Слабое подогревание способствует реакции.

3. Ионы серебра с образуют белый осадок и поэтому должны быть предварительно удалены.

4. Ионы кадмия реакции не мешают.

Капельная реакция при помощи . Поместите в одно из углублений фарфоровой пластинки каплю исследуемого раствора, а в другое, смежное с ним, для сравнения каплю дистиллированной воды («холостой» опыт). К испытуемому раствору и воде (параллельно) прибавьте по одной капле и затем одновременно по капле 0,3 н. раствора перемешайте стеклянной палочкой и сравните скорость обесцвечивания обеих проб.

В «холостом» опыте наблюдается медленное обесцвечивание интенсивно окрашенного в фиолетовый цвет комплексного аниона вследствие постепенного окисления его ионами железа (III):

В присутствии ионов меди, играющих роль катализатора, фиолетовый раствор моментально обесцвечивается.

Эту же реакцию иногда проводят в присутствии в качестве индикатора. В этом случае к реагирующей смеси добавляют по каплям раствор роданида, например роданида железа (III). Раствор, содержащий , обесцвечивается моментально; в «холостом» опыте раствор обесцвечивается только лишь через 1—2 мин.

Ионы играют роль не только индикатора, но и маскирующего агента в отношении , с которым образует слабый электролит , лишь слегка диссоциирующий с выделением . В результате реакция между и обесцвечивание комплекса происходят еще медленнее.

Вследствие того, что реакции в присутствии ионов меди:

протекают быстро, обесцвечивание комплекса в присутствии даже следов протекает мгновенно даже с .

Следует отметить, что реакция столь чувствительна, что при ее помощи можно обнаружить следы меди в воде.

Другие реакции. Ионы окисной меди также открывают в виде (черный), (фиолетовый), (голубой) и т. п.

Кроме того, известно большое число реакций с органическими реагентами: рубеановодородной кислотой, купферроном, бензоиноксимом, салицилальдоксимом, о-толидином и тиоцианатом аммония, и др.