§ 11. Обнаружение Mg-ионов

Реакция с гидрофосфатом натрия . а) Поместите в пробирку по капли растворов , прибавьте к полученной смеси 2—3 капли раствора . Тщательно перемешайте содержимое пробирки стеклянной палочкой и затем добавьте к раствору до щелочной реакции. Выпадает белый кристаллический осадок магний-аммоний фосфата :

или в ионной форме:

б) Для микрокристаллоскопического обнаружения в виде поместите каплю анализируемого раствора на предметное стекло. К ней прибавьте из капиллярной пипетки сначала каплю раствора , затем каплю концентрированного раствора . Наконец, внесите в раствор кристаллик гидрофосфата натрия . Предметное стекло рекомендуется осторожно нагреть на крышке водяной бани. При этом образуются кристаллы в виде шестилучевых звезд (рис. 42).

Из разбавленных растворов выделяются кристаллы иного вида (рис. 43).

Рис. 42. Кристаллы , выделяемые из концентрированных растворов.

Рис. 43. Кристаллы , выделяемые из разбавленных растворов.

Образующийся осадок растворяется в кислотах. Реакции направляются в сторону образования слабых электролитов: ионов гидрофосфата и дигидрофосфата . При действии сильных кислот образуется также ортофосфорная кислота :

Образование тех или иных продуктов реакции зависит от кислотности раствора, т. е. от силы и концентрации кислоты, взятой для растворения осадка. При действии на образуются только и и не образуется , так как уксусная кислота более слабая кислота, чем . Поэтому реакцию растворения в уксусной кислоте следует представлять так:

Однако следует иметь в виду, что при растворении в сильных кислотах образуется преимущественно фосфорная кислота.

Условия проведения реакции. 1. Осаждение рекомендуется проводить при .

2. и другие катионы (кроме катионов I аналитической группы) должны быть предварительно удалены, потому что большинство катионов других аналитических групп образует в этих условиях нерастворимые фосфаты.

При проведении микрокристаллоскопической реакции в присутствии , часто сопутствующего , в исследуемый раствор прибавляют лимонную кислоту.

Это дает возможность проводить реакцию в присутствии .

3. При осаждении следует добавлять небольшой избыток во избежание выпадения в щелочной среде аморфного осадка . Однако большой избыток препятствует осаждению вследствие образования комплексных ионов :

4. Нагревание раствора до благоприятствует образованию кристаллического осадка.

5. Растворы склонны к пересыщению, поэтому для ускорения выпадения осадка рекомендуется потереть стеклянной палочкой о стенки пробирки.

6. При малом содержании или при работе с разбавленными растворами окончательный вывод о присутствии или отсутствии можно сделать лишь через после проведения реакции.

Реакция с -оксихинолином (оксином) . Поместите каплю раствора, содержащего , в пробирку или на фарфоровую пластинку, добавьте по капле растворов и -оксихинолина. При этом образуется зеленовато-желтый кристаллический осадок оксихинолята магния:

Ионы не дают осадков с -оксихинолином.

Эту реакцию применяют для отделения от остальных катионов I группы, в том числе и от , а также для количественного определения магния.

Условия проведения реакции. 1. Осаждение рекомендуется проводить при

Оксихиноляты других ионов осаждаются при различных значениях :

2. Реактив осаждает катионы многих других элементов, поэтому катионы, помимо I и II аналитических групп, должны отсутствовать.

3. Если реакцию приходится вести в присутствии других катионов, осаждаемых оксихинолином, то применяют методы маскировки мешающих ионов (см. гл. III, § 14).

4. Осаждение лучше проводить при нагревании.

Реакция с -нитробензолазорезорцином («магнезон»). Поместите 2—3 капли исследуемого нейтрального или слабокислого раствора на капельную пластинку, прибавьте 1—2 капли раствора магнезона, обладающего в щелочной среде красно-фиолетовой окраской. Если раствор окрашивается в желтый цвет (что указывает на кислый характер среды), добавьте 1—3 капли раствора и КОН. В присутствии ионов магния раствор окрашивается в синий цвет или выпадает такого же цвета осадок.

Механизм реакции основан на осаждении , сопровождающемся явлением адсорбции красителя на поверхности гидроокиси магния. Адсорбция некоторых красителей так называемых и антрахинонового ряда сопровождается изменением первоначального цвета неадсорбированного красителя. Так как адсорбция красителя на поверхности протекает мгновенно, то это явление служит прекрасным средством для обнаружения ионов магния. не мешают этой реакции. Соли аммония препятствуют осаждению , поэтому их необходимо предварительно удалить.

Капельная реакция Н. А. Тананаева. Поместите на фильтровальную бумагу каплю раствора фенолфталеина, каплю нейтрального раствора испытуемого вещества и каплю раствора аммиака. При этом появляется красное пятно, обусловленное щелочностью аммиачного раствора и образующейся гидроокиси магния. Появление окрашивания еще не дает оснований сделать какие-либо выводы относительно присутствия . При подсушивании мокрого пятна над пламенем горелки избыток улетучивается, гидроокись магния обезвоживается и красное пятно обесцвечивается. Если затем смочить высушенное пятно дистиллированной водой, то вновь появляется красная окраска, обусловленная образованием .

Таблица 8. Действие реактивов на катионы первой аналитической группы

Продолжение табл. 8.

Цветная реакция Тананаева дает возможность открывать в присутствии . Катионы других аналитических групп должны быть удалены. Выполнение реакции на фильтровальной бумаге показано на рис. 12 (см. гл. III, § 5).

Реакция с гипоиодитом. Свежеосажденный белый осадок окрашивается в красно-бурый цвет при действии гипоиодита вследствие адсорбции элементарного иода на поверхности осадка гидроокиси магния. Красно-бурая окраска обесцвечивается при обработке осадка иодидом или гидроокисью калия, спиртом и другими растворителями, растворяющими иод, а также при действии сульфита или тиосульфата, восстанавливающими элементарный иод.

При выполнении данной реакции реактивом служит раствор иода в иодиде калия, обесцвеченный добавлением возможно малого количества КОН или . В образующемся растворе гипоиодита устанавливается подвижное равновесие:

или в ионной форме:

На фарфоровую пластинку поместите 5—10 капель 1 н. раствора иода, растворенного в -ном растворе. , добавьте по каплям 1 н. раствор КОН (или ) до появления лимонно-желтой окраски и затем 1—2 капли нейтрального или слегка подкисленного исследуемого раствора.

В присутствии появляются красно-бурые хлопья .

При действии реактива на раствор, содержащий , Ьыпадает , вследствие чего динамическое равновесие, установленное между иодом и щелочью, с одной стороны, и иодидом и гипоиодитом, с другой, нарушается. Реакция сдвигается справа налево и в растворе появляется некоторое количество иода, адсорбирующегося на поверхности выпадающей гидроокиси магния с образованием красно-бурого осадка.

Реакцию можно представить следующей схемой:

Условия проведения реакции. 1. Реакцию проводят в щелочной среде при избыток щелочи вреден.

2. Соли аммония и ионы III, IV и V аналитических групп должны отсутствовать.

3. Восстановители мешают реакции.

4. Фосфаты и оксалаты также мешают реакции вследствие образования компактных осадков фосфата и оксалата магния, не способных адсорбировать элементарный иод в отличие от хорошо развитой поверхности аморфного осадка .