Аммония соли и соли летучих оснований

При щелочном гидролизе солей аммония и солей летучих оснований образуется аммиак или соответствующие амины. Обнаруживают их при нагревании по запаху и щелочной реакции.

Методика: около 20 мг испытуемой субстанции растворяют в 2 мл воды Р. К полученному раствору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 2 мл раствора натрия гидроксида разведенного Р. При нагревании раствора выделяются пары, которые обнаруживаются по запаху и щелочной реакции (2.2.4).

Висмут

А) Висмут (Bi³⁺) определяют по выделению из кислых растворов солей висмута коричневого осадка висмута сульфида при взаимодействии их с натрия сульфидом. Для проведения данной реакции получают растворимый в воде висмута (III) хлорид при нагревании. После охлаждения данного раствора возможен гидролиз хлористоводородной соли висмута и выпадение белого осадка основных солей. Их отфильтровывают и прибавляют воду, получают белый осадок висмута гидроксида, который с натрия сульфидом дает коричневый осадок:

Bi³⁺ + 3HCl → BiCl₃ + 3H⁺;

BiCl₃ + H₂O → BiOCl↓ + 2HCl;

2BiCl₃ + 3Na₂S → Bi₂S₃↓ + 6NaCl.

Методика: 0,5 г испытуемой субстанции растворяют в 10 мл кислоты хлористоводородной разведенной Р. Полученный раствор или 10 мл раствора, указанного в частной статье, кипятят в течение 1 мин., охлаждают и при необходимости фильтруют. К 1 мл полученного раствора прибавляют 20 мл воды Р, образуется белый или светло-желтый осадок, цвет которого после прибавления от 0,05 мл до 0,1 мл раствора натрия сульфида Р изменяется на коричневый.

В) Висмут (Bi³⁺) определяют по образованию желтовато-оранжевого окрашивания или оранжевого осадка комплексной соли висмута с тиомочевиной.

Для проведения данной реакции получают растворимую в воде азотнокислую соль висмута при нагревании. После охлаждения полученного раствора может образоваться основная соль, которую отфильтровывают, и к фильтрату прибавляют раствор тиомочевины. Должен образоваться желтый осадок или желто-оранжевое окрашивание комплексной соли, которая не реагирует с натрия фторидом:

Bi³⁺ + 3HNO₃ → Bi(NO₃)₃ + 3H⁺;

Методика: около 45 мг испытуемой субстанции растворяют в 10 мл кислоты азотной разведенной Р. Полученный раствор или 10 мл раствора, указанного в частной статье, кипятят в течение 1 мин., охлаждают и при необходимости фильтруют. К 5 мл полученного раствора прибавляют 2 мл раствора 100 г/л тиомочевины Р, появляется желтовато-оранжевое окрашивание или образуется оранжевый осадок. Затем прибавляют 4 мл раствора 25 г/л натрия фторида; раствор не обесцвечивается в течение 30 мин.

Железо

А) Соли железа (II) идентифицируют по реакции с раствором калия феррицианида. При этом образуется осадок синего цвета, нерастворимый в минеральных кислотах:

3Fe²⁺ + 2K₃[Fe(CN)₆] → Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 6K⁺.

Методика: навеску испытуемой субстанции, эквивалентную около 10 мг железа (Fe²⁺), растворяют в 1 мл воды Р. К полученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора калия феррицианида Р, образуется синий осадок, не растворяющийся при прибавлении кислоты хлористоводородной разведенной.

В) Соли железа (III) с тиоционат-ионом в кислой среде образуют окрашенные в красный цвет комплексные соединения:

Fe³⁺ + 3SCN‾ → Fe(SCN)₃.

Окраска железа тиоционата постепенно исчезает, поэтому для повышения ее устойчивости к исследуемому раствору прибавляют органический растворитель, не смешивающийся с водой, который экстрагирует полученное соединение.

При прибавлении к железа тиоционату раствора ртути (II) хлорида окраска исчезает, вследствие образования осадка ртути тиоционата:

2Fe(SCN)₃ + 3HgCl₂ → 2FeCl₃ + 3Hg(SCN)₂↓.

Методика: навеску испытуемой субстанции, эквивалентную около 1 мг железа (Fe³⁺), растворяют в 30 мл воды Р. К полученному раствору или к 3 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл кислоты хлористоводородной Р и 1 мл раствора калия тиоционата Р, появляется красное окрашивание. Отбирают две порции полученного раствора по 1 мл каждая. К одной порции прибавляют 5 мл спирта изоамилового Р или 5 мл эфира Р, встряхивают и оставляют до расслоения, органический слой окрашивается в розовый цвет. К другой порции прибавляют 2 мл раствора ртути (II) хлорида Р, красное окрашивание раствора исчезает.

С) Соли железа (III) при взаимодействии с калия ферроцианидом образуют синий осадок (берлинская лазурь) комплексного соединения, нерастворимый в минеральных кислотах:

4Fe³⁺ + 3K₄[Fe(CN)₆] → Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓ + 12K⁺.

Методика: навеску испытуемой субстанции, эквивалентную не менее 1 мг железа (Fe³⁺), растворяют в 1 мл воды Р. К полученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора калия ферроцианида Р, образуется синий осадок, не растворяющийся при прибавлении 5 мл кислоты хлористоводородной разведенной.

Калий

А) Катион калия идентифицируют с кислотой винной. Для этого исследумый раствор предварительно нагреваниют с раствором натрия карбоната и последующим нагреванием с раствором натрия сульфида необходимо для того, чтобы убедиться, что, в первом случае, в реакционной смеси отсутствуют некоторые катионы (Mg²⁺, NH₄⁺), во втором случае, катионы тяжелых металлов, которые дают осадки с кислотой винной:

K⁺ + NaHC₄H₄O₆ → KHC₄H₄O₆↓ + Na⁺.

Методика: 0,1 г испытуемой субстанции растворяют в 2 мл воды Р. К полученному раствору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора натрия карбоната Р и нагревают; осадок не образуется. К горячему раствору прибавляют 0,05 мл раствора натрия сульфида Р; осадок не образуется. Раствор охлаждают в ледяной воде, прибавляют 2 мл раствора 150 г/л кислоты винной Р и отстаивают; образуется белый кристаллический осадок.

В) С лекарственными веществами, содержащими К⁺, натрия кобальтинитрит образует оранжево-желтый осадок.

Реакцию проводят в слабокислой среде, так как в щелочной среде может выпасть осадок Co(OH)₂. В сильнокислой среде осадок не выпадает, так как реактив разлагается:

2KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] → K₂Na[Co(NO₂)₆]↓ + 2NaCl.

Методика: около 40 мг испытуемой субстанции растворяют в 1 мл воды Р. К полученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл кислоты уксусной разведенной Р и 1 мл свежеприготовленного раствора 100 г/л натрия кобальтинитрита Р, тотчас образуется желтый или оранжево-желтый осадок.

С) Соли калия окрашивают бесцветное пламя в фиолетовый цвет или при рассматривании через синее стекло – в пурпурно-красный.

Методика: соль калия, внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в фиолетовый цвет или при рассматривании через синее стекло – в пурпурно-красный.

Кальций

Катион кальция идентифицируют:

А) С раствором глиоксальгидроксианила в присутствии смеси натрия гидроксида и натрия карбоната – наблюдается красное окрашивание хлороформного слоя:

Проведению этой реакции не мешает присутствие других катионов II группы периодической системы Менделеева, так как натрия карбонат препятствует образованию комплексных соединений с другими щелочноземельными металлами.

Методика: к 0,2 мл нейтрального раствора, содержащего испытуемую субстанцию в количестве, эквивалентном около 0,2 мг кальция (Ca²⁺) в 1 мл, или к 0,2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 0,5 мл раствора 2 г/л глиоксальгидроксианила Р в спирте Р, 0,2 мл раствора натрия гидроксида разведенного Р и 0,2 мл раствора натрия карбоната Р. Смесь встряхивают с 1 мл или 2 мл хлороформа Р и прибавляют от 1 мл до 2 мл воды Р, хлороформный слой приобретает красную окраску.

В) С раствором калия гексацианоферрата (II). Реакцию проводят при рН≈9:

Ca²⁺ + K₄[Fe(CN)₆] + NH₄Cl → CaNH₄K[Fe(CN)₆]↓ + 3K⁺ + Cl‾

Образующийся белый кристаллический осадок калий-кальций-аммоний гексацианоферрата (II) не растворяется в уксусной кислоте. Ион бария (Ba²⁺) может давать аналогичный эффект, поэтому в присутствии катионов Ba²⁺ применять эту реакцию не следует.

Методика: около 20 мг или указанное в частной статье количество испытуемой субстанции растворяют в 5 мл кислоты уксусной Р. К полученному раствору прибавляют 0,5 мл раствора калия ферроцианида Р, раствор остается прозрачным. К раствору прибавляют около 50 мг аммония хлорида Р, образуется белый кристаллический осадок.

С) С раствором аммония оксалата. Образующийся белый кристаллический осадок кальция оксалата растворим в минеральных кислотах, но нерастворим в кислоте уксусной и растворе аммиака:

Ca²⁺ + C₂O₄^2‾ → CaC₂O₄↓.

Аналогичные осадки дают Ba²⁺ и Sr²⁺.

Методика: к 1 мл раствора, содержащего испытуемую субстанцию в количестве 2-20 мг иона кальций (Ca²⁺), прибавляют 1 мл раствора 40 г/л аммония оксалата Р, образуется белый осадок, нерастворимый в кислоте уксусной разведенной Р и растворе аммиака Р, растворимый в разведенных минеральных кислотах.

D) Летучие соли кальция окрашивают бесцветное пламя в кирпично-красный цвет.

Методика: соль кальция, смоченная кислотой хлористоводородной Р и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в оранжево-красный цвет.

Магний

Раствор динатрия гидрофосфата образует с солями магния в присутствии растворов аммиака и аммония хлорида белый кристаллический осадок магния и аммония фосфата:

Mg²⁺ + HPO₄^2‾ + NH₄OH → MgNH₄PO₄↓ + H₂O.

Едкие щелочи образуют с Mg²⁺ белый аморфный осадок Mg(OH)₂:

Mg²⁺ + 2OH‾ → Mg(OH)₂↓.

Гидроокиси остальных металлов II группы хорошо растворимы в воде.

Присутствие аммония хлорида сильно подавляет диссоциацию аммиака и тем самым понижает концентрацию OH‾ в растворе. Следствием этого и является невыпадение осадка Mg(OH)₂ в присутствии аммония хлорида.

Методика: около 15 мг испытуемой субстанции растворяют в 2 мл воды Р. К полученному раствору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1 мл раствора аммиака разведенного Р₁; образуется белый осадок, растворяющийся при прибавлении 1 мл раствора аммония хлорида Р. К полученному раствору прибавляют 1 мл раствора динатрия гидрофосфата Р, образуется белый кристаллический осадок.

Наряду с неорганическими реактивами для качественного определения Mg²⁺ применяют и органические реактивы кислотного характера, которые с Mg²⁺ образуют комплексные соединения (неофицинальные методы).

Наиболее распространенной является реакция с гидроксихинолином, который в присутствии растворов аммиака и аммония хлорида образует кристаллический осадок магния оксихинолята, окрашенный в зеленовато-желтый цвет:

Методика: в пробирку помещают 2-3 капли раствора магния хлорида, 2 капли раствора аммиака и добавляют несколько капель раствора аммония хлорида до растворения осадка магния гидроксида, образовавшегося под действием аммиака. Затем добавляют 2-3 капли раствора гидроксихинолина. Фиксируют зеленовато-желтый цвет образовавшегося осадка.

Арсен:

А) Химическая сущность метода основана на восстановительных свойствах натриевой соли фосфорноватистой кислоты (натрия гипофосфит). Последняя восстанавливает в кислой среде соединения мышьяка (III) и (V) до свободного мышьяка. Кислота фосфорноватистая при этом окисляется до кислоты фосфористой:

NaH₂PO₂ + HCl → NaCl + H₃PO₂;

As₂O₃ + 3H₃PO₂ → 2As↓ + 3H₃PO₃;

As₂O₅ + 5H₃PO₂ → 2As↓ + 5H₃PO₃.

Процесс восстановления мышьяка идет в две стадии:

2H₃PO₂ → H₃PO₄ + PH₃;

As₂O₃ + PH₃ → 2As↓ + H₃PO₃.

Методика: 5 мл испытуемого раствора нагревают на водяной бане с равным объемом реактива гипофосфита Р, образуется коричневый осадок.

Приготовление реактива гипофосфита: 10 г натрия гипофосфита Р растворяют при слабом нагревании в 20 мл воды, доводят объем раствора кислотой хлористоводородной Р до 100 мл. Отстаивают, декантируют или фильтруют через стекловату.

В) Арсен (III) (арсениты). Обнаружение арсенитов реакцией с натрия сульфидом в среде кислоты хлористоводородной:

As₂O₃ + 6HCl → 2AsCl₃ + 3H₂O;

2AsCl₃ + 3H₂S → As₂S₃↓ + 6HCl;

As₂S₃↓ + 6NH₄OH → (NH₄)₃AsO₃ + (NH₄)₃AsS₃ + 3H₂O.

В кислой среде данная реакция проводится по той причине, что из нейтрального раствора S^2‾ не осаждает мышьяка сульфид, так как образуются растворимые тиосоли:

AsO₃^3‾ + 3H₂S → AsS₃^3‾ + 3H₂O.

Методика: К 0,3 мл раствора, содержащего испытуемую субстанцию в количестве, эквивалентном около 30 мг арсенит-иона (AsO₃^3‾), прибавляют 0,5 мл кислоты хлористоводородной разведенной Р и 0,1 мл раствора натрия сульфида Р, образуется желтый осадок, нерастворимый в кислоте хлористоводородной концентрированной Р, растворимый в растворе аммиака Р.

С) Арсен (V) (арсенаты). Суть метода: раствор магния сульфата в присутствии хлорида аммония и гидроксида аммония осаждает из растворов солей мышьяковой кислоты белый кристаллический осадок магний-аммоний арсената (двойная соль), растворимый в кислоте хлористоводородной.

Реакцию проводят в присутствии аммония хлорида во избежание выпадения осадка Mg(OH)₂:

Na₂HAsO₄ + MgSO₄ + NH₄OH → MgNH₄AsO₄↓ + Na₂SO₄ + H₂O.

Методика: К 0,3 мл раствора, содержащего испытуемую субстанцию в количестве, эквивалентном около 1 мг арсенат-иона (AsO₄^3‾), прибавляют по 1 мл раствора 100 г/л аммония хлорида Р, раствора аммиака Р и раствора 100 г/л магния сульфата Р, образуется белый кристаллический осадок, растворимый в кислоте хлористоводородной разведенной Р (отличие от арсенитов).

Натрий

А) Натрий определяют с помощью раствора калия пироантимоната (калия гексагидроксистибиат).

2NH₄⁺ + K₂CO₃ → 2K⁺ + (NH₄)₂CO₃↓;

NaCl + K[Sb(OH)₆] → Na[Sb(OH)₆]↓ + KCl.

При нагревании исследуемого раствора с калия пироантимонатом может получиться пересыщенный раствор, поэтому, для создания центра кристаллизации раствор охлаждают в ледяной воде и потирают стенки пробирки стеклянной палочкой.

В кислой среде калия пироантимонат разлагается с образованием белого аморфного осадка кислоты метаантимоновой (метасурьмяной) HSbO₃:

K[Sb(OH)₆] + HCl → HSbO₃∙3H₂O↓ + KCl

Для удаления ионов NH₄⁺ исследуемый раствор предварительно нагревают с раствором калия карбоната до кипения.

Методика: 0,1 г испытуемой субстанции растворяют в 2 мл воды Р. К полученному раствору или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 2 мл раствора 150 г/л калия карбоната Р и нагревают до кипения; осадок не образуется. К раствору прибавляют 4 мл раствора калия пироантимоната Р и нагревают до кипения, затем охлаждают в ледяной воде и при необходимости потирают внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой; образуется плотный осадок белого цвета.

В) Соли натрия с реактивом кислоты метоксифенилуксусной Р в охлажденной ледяной воде образуют белый кристаллический осадок, неисчезающий при комнатной температуре:

Подтверждением образования осадка натриевой соли метоксифенилуксусной кислоты является ее свойство растворяться в растворе аммиака разведенного Р₁.

Методика: навеску испытуемой субстанции, эквивалентную около 2 мг натрия (Na⁺), растворяют в 0,5 мл воды Р. К полученному раствору или к 0,5 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 1,5 мл кислоты метоксифенилуксусной реактива Р, охлаждают в ледяной воде в течение 30 мин; образуется объемный белый кристаллический осадок. Смесь помещают в воду при температуре 20⁰С и перемешивают в течение 5 мин; осадок не исчезает. К смеси прибавляют 1 мл раствора аммиака разведенного Р₁, осадок полностью растворяется. К полученному раствору прибавляют 1 мл раствора аммония карбоната Р, осадок не образуется.

С) Соль натрия смачивается концентрированной хлористоводородной кислотой для образования летучих солей натрия, которые окрашивают бесцветное пламя горелки в желтый цвет:

Методика: соль натрия, смоченная кислотой хлористоводородной Р и внесенная в бесцветное пламя, окрашивает его в желтый цвет.

Ртуть

А) При взаимодействии ионов ртути (II) с очищенной медной фольгой образуется темно-серое пятно (амальгамы меди), которое при натирании становится блестящим.

При нагревании фольги в пробирке пятно исчезает:

Hg²⁺ + Cu → Hg↓ + Cu²⁺.

Методика: около 0,1 мл раствора испытуемой субстанции помещают на тщательно очищенную поверхность медной фольги; появляется темно-серое пятно, которое при натирании становится блестящим. Фольгу высушивают и нагревают в пробирке; пятно исчезает.

В) При взаимодействии ионов ртути (II) с раствором натрия гидроксида разведенного образуется плотный желтый осадок:

Hg²⁺ + 2NaOH → HgO↓ + 2Na⁺ + H₂O.

Методика: к раствору, указанному в частной статье, прибавляют раствор натрия гидроксида разведенный Р до сильно щелочной среды (2.24); образуется плотный осадок желтого цвета (соли ртути).

С) При взаимодействии ионов ртути (II) с раствором калия йодида образуется красный осадок, растворимый в избытке этого реактива:

Hg²⁺ + 2KI → HgI₂↓ + 2K⁺;

HgI₂↓ + 2KI → K₂[HgI₄]

Методика: к 1 мл раствора, содержащего испытуемую субстанцию в количестве, эквивалентном 10-30 мг иона ртути (Hg²⁺), прибавляют осторожно по каплям раствор калия йодида Р, образуется красный осадок, растворимый в избытке этого реактива.

Кроме реакций, рекомендуемых ГФ Украины, для установления подлинности препаратов ртути (II) широко применяется реакция осаждения раствором натрия сульфида с образованием осадка коричнево-черного цвета:

Hg²⁺ + Na₂S → HgS↓ + 2Na⁺.

Методика: к раствору соли ртути (около 0,03 г иона ртути) прибавляют 0,5 мл раствора натрия сульфида; образуется коричнево-черный осадок, нерастворимый в кислоте азотной разведенной.

Свинец

А) Калия хромат образует с ионами свинца желтый осадок свинца хромата:

Pb²⁺ + CrO₄^2‾ → PbCrO₄↓

Реакцию проводят в среде кислоты уксусной, в которой свинца хромат, в отличие от других хроматов, не растворим. В щелочной среде осадок растворим с образованием плюмбатов:

PbCrO₄ + 4OH‾ → PbO₂^2‾ + CrO₄^2‾ + 2H₂O

Методика: 0,1 г испытуемой субстанции растворяют в 1 мл кислоты уксусной Р. К полученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 2 мл раствора калия хромата Р, образуется желтый осадок, растворяющийся при прибавлении 2 мл раствора натрия гидроксида концентрированного Р.

В) Калия йодид образует с солями свинца осадок свинца йодида желтого цвета, растворимый в избытке реактива с образованием бесцветного комплексного тетрайодоплюмбат (II) иона:

Pb²⁺ + 2I‾ → PbI₂↓;

PbI₂ + 2I‾ → [PbI₄]^2‾.

Свинца йодид растворим в горячей воде и в уксусной кислоте. Растворимость осадка в горячей воде используют для дополнительной реакции обнаружения катионов свинца, так как при охлаждении раствора, осадок снова выпадает в виде золотистых чешуек (реакция «золотого дождя»).

Методика: 50 мг испытуемой субстанции растворяют в 1 мл кислоты уксусной Р. К полученному раствору или к 1 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 10 мл воды Р и 0,2 мл раствора калия йодида Р, образуется желтый осадок. Смесь кипятят в течение 1-2 мин; осадок растворяется. Раствору дают остыть; вновь образуется осадок в виде блестящих желтых пластинок.

Серебро

Кислота хлористоводородная и ее соли осаждают ион серебра из водных растворов его солей в виде белого осадка, нерастворимого в кислотах азотной и серной, но растворимого в растворе аммиака с образованием бесцветного комплекса:

Ag⁺ + HCl → AgCl↓ + H⁺;

AgCl↓ + 2NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O.

Диаминсеребра хлорид взаимодействует с кислотой азотной, выделяя осадок серебра хлорида:

[Ag(NH₃)₂]Cl + 2HNO₃ → AgCl↓ + 2NH₄NO₃.

Методика: около 10 мг испытуемой субстанции растворяют в 10 мл воды Р. К полученному раствору или к 10 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 0,3 мл кислоты хлористоводородной Р₁; образуется белый творожистый осадок, растворяющийся при прибавлении 3 мл раствора аммиака разведенного Р₁.

Не фармакопейные реакции:

1. Реакция «серебряного зеркала».

Данная реакция основана на восстановительных свойствах альдегидов в щелочной среде, способных восстанавливать металлы из их солей:

Ag₂O + 4NH₄OH → 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂O;

HCOH + 2[Ag(NH₃)₂]OH → 2Ag↓ + HCOONH₄ + 3NH₃↑ + H₂O.

Методика: к испытуемому раствору (1 мл, содержащий около 0,005 г иона серебра) добавляют раствор аммиака (до растворения образующегося вначале осадка Ag₂O; осадок растворим в избытке аммиака вследствие образования комплексного аммиачного раствора серебра), 2-3 капли формальдегида и нагревают. Через некоторое время на стенках пробирки образуется блестящий налет металлического серебра.

2. Реакция с калия хроматом.

Реакцию следует проводить в нейтральной среде (рН=7). В щелочной среде выпадает осадок серебра оксида. В аммиачной среде образуется осадок вследствие связывания иона серебра в комплексное соединение (должны отсутствовать также и другие комплексообразующие реагенты). В уксуснокислой среде выпадает осадок серебра хромата. В сильнокислой среде осадок не образуется:

2AgNO₃ + K₂CrO₄ → Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃.

Примечание:

1) Ионы свинца, бария, ртути (II), ртути (I), висмута и др., образующие с хромат-ионами осадки, предварительно отделяют.

2) Восстановители мешают реакции, так как восстанавливают хромат-ионы до ионов хрома.

Методика: к 4-5 каплям раствора соли серебра добавляют 5-6 капель раствора реактива. Осадок серебра хромата растворяется в кислоте азотной и растворе аммиака, но не растворяется в кислоте уксусной.

3. Реакция с калия йодидом.

Калия йодид осаждает желтый творожистый осадок серебра йодида:

AgNO₃ + KI → AgI↓ + KNO₃.

Осадок серебра йодида практически нерастворим в кислотах и растворе аммиака, но легко растворим в растворах калия цианида и натрия тиосульфата:

AgI↓ + 2Na₂S₂O₃ → Na₃[Ag(S₂O₃)₂] + NaI.

Серебра йодид растворяется в концентрированном растворе калия йодида:

AgI↓ + 2KI → K₂[AgI₃].

При разбавлении раствора водой осадок серебра йодида снова осаждается.

4. Реакция с сероводородом.

Как в кислой, так и в щелочной среде сероводород выделяет коричнево-черный осадок серебра сульфида:

2AgNO₃ + H₂S → Ag₂S↓ + 2HNO₃.

Осадок не растворим в разбавленной кислоте хлористоводородной и растворе аммиака, но растворим в 2 М растворе кислоты азотной:

3Ag₂S + 8HNO₃ → 6AgNO₃ + 3S↓ + 2NO↑+ 4H₂O.

5. Реакция с натрия моногидрофосфатом.

Раствор натрия моногидрофосфата выделяет серебра фосфат желтого цвета, растворимый в растворе аммиака:

3Ag⁺ + HPO₄^2‾ → Ag₃PO₄↓ + H⁺.

Ag₃PO₄ + 6NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]₃PO₄ + 6H₂O.

Сурьма

Ион сурьмы определяется по образованию оранжево-красного осадка сурьмы (III) и (V) сульфидов после прибавления к тартратному комплексу сурьмы натрия сульфида.

Основные соли сурьмы (III) и (V), как и сурьмы (III) и (V) оксиды легко растворяются в присутствии калий-натрий тартрата (тартрат-иона) вследствие образования комплексного иона: [(SbO)C₄H₄O₆]‾, например:

SbOCl + KNaC₄H₄O₆ → [(SbO)C₄H₄O₆]K + NaCl;

Sb₂O₃ + 2H⁺ + 2C₄H₄O₆^2‾ → 2[(SbO)C₄H₄O₆]‾ + H₂O.

Тартраты сурьмы являются единственными солями сурьмы (III) и (V), которые растворяются в воде без добавления кислоты.

Тартратные комплексы сурьмы (III) и (V) с натрия сульфидом образуют оранжево-красные осадки сурьмы (III) и (V) сульфидов:

2[(SbO)C₄H₄O₆]‾ + 3Na₂S + 2H₂O → Sb₂S₃↓ + 2C₄H₄O₆^2‾ + 6Na⁺ + 4OH‾.

Аналогично образуется осадок Sb₂S₅.

Сурьмы (III) и (V) сульфиды растворяются от прибавления разведенного раствора гидроксида натрия:

При растворении сурьмы (III) сульфида в щелочах вначале образуется в виде осадка кислота метасурьмянистая, растворимая в избытке щелочи:

Sb₂S₃ + 6NaOH → Na₃SbS₃ (тиосоль Sb(III)) + Na₃SbO₃ +3H₂O;
Sb₂S₅ + 6NaOH → Na₃SbS₄ (тиосоль Sb(V)) + Na₃SbO₃S (окситиосоль Sb(V)) +3H₂O.

Методика: около 10 мг испытуемой субстанции растворяют при нагревании в растворе 0,5 г калия-натрия тартрата Р в 10 мл воды Р и охлаждают. К 2 мл полученного раствора или к 2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют по каплям раствор натрия сульфида Р; образуется оранжево-красный осадок, растворяющийся при прибавлении раствора натрия гидроксида разведенного Р.

Цинк

Ион цинка идентифицируют взаимодействием с раствором натрия сульфида.

Для доказательства амфотерных свойств ионов цинка, предварительно к испытуемому раствору прибавляют раствор натрия гидроксида, при этом образуется белый осадок цинка гидроксида, который растворяется в избытке реактива с образованием цинкат-иона (ZnO₂^2-). К полученному раствору прибавляют раствор натрия сульфида – образуется белый хлопьевидный осадок цинка сульфида

Zn²⁺ + 2OH‾ → Zn(OH)₂↓.

Zn(OH)₂↓ + 2OH‾ → [Zn(OH)₄]^2‾;

[Zn(OH)₄]^2‾ → Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Zn²⁺ + S^2- = Na₂ZnO₂↓

Методика: 0,1 г испытуемой субстанции растворяют в 5 мл воды Р. К полученному раствору или к 5 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 0,2 мл раствора натрия гидроксида концентрированного Р; образуется белый осадок. Затем прибавляют еще 2 мл раствора натрия гидрооксида концентрированного Р; осадок растворяется. К полученному раствору прибавляют 10 мл раствора аммония хлорида Р; раствор остается прозрачным. К раствору прибавляют 0,1 мл раствора натрия сульфида Р, образуется белый хлопьевидный осадок.

В) Калия ферроцианид K₄[Fe(CN)₆] с ионами цинка образует белый осадок цинка-калия ферроцианида, нерастворимый в кислотах, но растворимый в щелочах:

3Zn²⁺ + 2K₄[Fe(CN)₆] → Zn₃K₂[Fe(CN)₆]₂↓ + 6K⁺;

Zn₃K₂[Fe(CN)₆]₂↓ + 12OH‾ → 2K⁺ + 2[Fe(CN)₆]^4‾ + 3ZnO₂^2‾ + 6H₂O.

Методика: к 2 мл раствора, содержащего испытуемую субстанцию в количестве, эквивалентном 5-20 мг цинк-иона (Zn²⁺), прибавляют 0,5 мл раствора калия ферроцианида Р, образуется белый осадок, нерастворимый в кислоте хлористоводородной разведенной Р.

ИДЕНТИФИФКАЦИЯ АНИОНОВ

Бромиды

А) Бромид-ион обнаруживают по осаждению его серебра нитратом. При этом образуется осадок светло-желтого цвета, медленно растворимый в растворе аммиака:

Br‾ + AgNO₃ → AgBr↓ + NO₃‾;

AgBr + 2NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]Br + 2H₂O.

При взаимодействии серебра бромида с раствором аммиака образуется растворимое комплексное соединение.

Методика: навеску испытуемой субстанции, эквивалентную около 3 мг бромида (Br‾), растворяют в 2 мл воды Р. Полученный раствор или 2 мл раствора, указанного в частной статье, подкисляют кислотой азотной разведенной Р,прибавляют 0,4 мл раствора серебра нитрата Р₁, перемешивают и отстаивают; образуется светло-желтый творожистый осадок.

Осадок отделяют центрифугированием и промывают тремя порциями воды Р по 1 мл каждая. Эти операции проводят быстро в защищенном от яркого света месте, при этом допускается, чтобы жидкость над осадком не была полностью прозрачной. Полученный осадок суспендируют в 2 мл воды Р и прибавляют 1,5 мл раствора аммиака Р, осадок медленно растворяется.

В) Бромид-ион при взаимодействии со свинца (IV) оксидом в уксуснокислой среде окисляется до свободного брома:

2Br‾ + PbO₂ + 4CH₃COOH → Br₂ + Pb(CH₃COO)₂ + 2CH₃COO‾ + 2H₂O.

Выделившийся бром образует бромзамещенное фуксина, в результате чего появляется фиолетовое окрашивание:

Методика: навеску испытуемой субстанции, эквивалентную около 5 мг бромида (Br‾), или количество субстанции, указанное в частной статье, помещают в небольшую пробирку, прибавляют 0,25 мл воды Р, около 75 мг свинца (IV) оксида Р, 0,25 мл кислоты уксусной Р и осторожно встряхивают. Верхнюю внутреннюю часть пробирки высушивают с помощью фильтровальной бумаги и оставляют на 5 мин. Полоску фильтровальной бумаги необходимого размера пропитывают, помещая ее край в каплю раствора фуксина обесцвеченного Р и тотчас помещают пропитанную часть в пробирку. В течение 10 секунд у нижнего края фильтровальной бумаги появляется фиолетовое окрашивание, которое четко отличается от красной окраски фуксина, наблюдаемой в верхней пропитанной части полоски бумаги.

С) Бромид-ион при взаимодействии с раствором хлорамина в кислой среде окисляется до свободного брома. Хлорамин в кислой среде разлагается до активного хлора, который и окисляет бромид-ион до свободного брома:

2Br‾ + Cl₂ → Br₂ + 2Cl‾.

К полученному раствору прибавляют хлороформ для экстрагирования брома. Смесь энергично встряхивают, при отстаивании хлороформный слой приобретает желто-бурую окраску.

Методика: к 1 мл раствора, содержащего испытуемую субстанцию в количестве, эквивалентном около 30 мг бромид-иона (Br‾), прибавляют 1 мл кислоты хлористоводородной разведенной Р, 0,5 мл раствора хлорамина (свежеприготовленного), 1 мл хлороформа Р и взбалтывают; хлороформный слой приобретает желто-бурую окраску.

Йодиды

А) Серебра нитрат образует с йодид-ионом желтый осадок AgI, нерастворимый в азотной кислоте, а также в аммиаке (отличие от Cl‾ и Br‾):

I‾ + Ag⁺ → AgI↓

В отличие от серебра хлорида (ПР = 1,78∙10^‾10) серебра йодид имеет гораздо меньшее произведение растворимости (8,3∙10^‾17) и практически нерастворим в аммиаке.

Методика: навеску испытуемой субстанции, эквивалентную около 4 мг йодида (I‾), растворяют в 2 мл воды Р. Полученный раствор или 2 мл раствора, указанного в частной статье, подкисляют кислотой азотной разведенной Р, прибавляют 0,4 мл раствора серебра нитрата Р₁, перемешивают и отстаивают до образования светло-желтого творожистого осадка. Осадок отделяют центрифугированием и промывают 3 порциями воды Р по 1 мл каждая. Эту операцию проводят быстро в защищенном от яркого света месте, при этом допускается, чтобы жидкость над осадком не была полностью прозрачной. Осадок суспендируют в 2 мл воды Р и прибавляют 1,5 мл раствора аммиака Р; осадок не растворяется.

В) Йодиды в кислой среде являются восстановителями и сами способны окисляться с выделением свободного галогена. Это свойство используется для определения подлинности йодидов.

Государственная фармакопея рекомендует для открытия йодидов использовать в качестве окислителя раствор калия дихромата в кислой среде:

6I‾ + K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ → 3I₂ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O + 3SO₄^2‾.

Методика: к 0,2 мл раствора испытуемой субстанции, содержащей около 5 мг йодида (I‾) в 1 мл, или к 0,2 мл раствора, указанного в частной статье, прибавляют 0,5 мл кислоты серной разведенной Р, 0,1 мл раствора калия бихромата Р, 2 мл воды Р, 2 мл хлороформа Р, встряхивают в течение нескольких секунд и оставляют до расслоения; хлороформный слой приобретает фиолетовую или фиолетово-красную окраску.

Другие реакции идентификации йодидов:

2NaI + 2NaNO₂ + 2H₂SO₄ → I₂ + 2NO↑ + 2Na₂SO₄ + 2H₂O;

(2I‾ + 2NO₂‾ + 4H⁺ → I₂ + 2NO↑ + 2H₂O);

2KI + 2FeCl₃ → 2FeCl₂ + I₂ + 2KCl;

(2I‾ + 2Fe³⁺ → 2Fe²⁺ + I₂).

Методика: к 2 мл раствора йодида (0,003-0,02 г иона йодида) прибавляют 0,2 мл кислоты серной разведенной, 0,2 мл раствора натрия нитрита или раствора железа (III) хлорида и 2 мл хлороформа; при взбалтывании хлороформный слой окрашивается в фиолетовый цвет.

Карбонаты и гидрокарбонаты

А) При действии кислот, даже слабых, таких как уксусная, карбонаты разлагаются с выделением диоксида углерода:

CO₃^2‾ + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑;

HCO₃‾ + H⁺ → H₂O + CO₂↑.

Выделяющийся диоксид углерода пропускают в раствор бария гидроксида:

Ba(OH)₂ + CO₂ BaCO₃↓ + H₂O.

Образующийся осадок растворяется в избытке кислоты хлористоводородной:

BaCO₃↓ + HCl → BaCl₂ + H₂O + CO₂↑.

Методика: 0,1 г испытуемой субстанции помещают в пробирку и суспендируют в 2 мл воды Р. К полученной суспензии или к 2 мл суспензии, указанной в частной статье, прибавляют 3 мл кислоты уксусной разведенной Р. Пробирку тотчас закрывают притертой пробкой со стеклянной трубкой, дважды изогнутой под прямым углом; наблюдается бурное выделение пузырьков газа без цвета и запаха. Пробирку осторожно нагревают и пропускают выделяющийся газ через 5 мл раствора бария гидроксида Р, образуется белый осадок, растворяющийся при прибавлении избытка кислоты хлористоводородной Р₁.

В) К испытуемому раствору карбоната прибавляют насыщенный раствор магния сульфата. Образуется белый осадок:

4CO₃^2‾ + 4Mg²⁺ + 4H₂O → 3MgCO₃∙Mg(OH)₂∙3H₂O↓ + CO₂↑.

Гидрокарбонаты в этих условиях образуют осадок только при кипячении, поскольку магния гидрокарбонат растворим в воде:

4Mg(HCO₃)₂ → 3MgCO₃∙Mg(OH)₂∙3H₂O↓ + 5CO₂↑.

Методика: 0.2 г испытуемой субстанции растворяют в 2 мл воды Р. К полученному раствору прибавляют 0.5 мл насыщенного раствора магния сульфата Р, образуется белый осадок (отличие от гидрокарбонатов, растворы которых образуют осадок только при кипячении смеси).

Примечание. Для получения насыщенного раствора магния сульфата, к 100 г магния сульфата Р прибавляют 100 мл воды Р и оставляют на 24 ч при частом взбалтывании. Раствор фильтруют.

С) Испытание проводят с помощью индикатора фенолфталеина. Интервал перехода этого индикатора лежит в области от 8,2 до 10,0. Гидрокарбонат имеет рН 8,35, а карбонат – рН 12,1. Поэтому появление красного окрашивания свидетельствует о присутствии карбонатов.

Методика: 0.2 г испытуемой субстанции растворяют в 2 мл воды Р. К полученному раствору прибавляют 0.05 мл раствора фенолфталеина Р; появляется красное окрашивание (отличие от гидрокарбонатов, растворы которых остаются бесцветными).