Thuốc thử nhóm của cation nhóm 4

2.2. Với NaOHFe3+ + 3OH- = Fe[OH]3 nâu đỏFe2+ + 2OH- = Fe[OH]2 trắng xanhFe[OH]2 rất dễ bị oxy hóa bởi các tác nhân nh H2O2 hay chính O2không khí để chuyển thành Fe[OH]3:4Fe[OH]2 + O2 + 2H2O = 4Fe[OH]3Fe[OH]2và Fe[OH]3 rất dễ tan trong các acid, nhng không tan trongNH4OH.Mg2+ + 2OH- = Mg[OH]2 trắngMn2+ + 2OH- = Mn[OH]2 trắngRiêng Mg[OH]2 do tích số tan lớn nên dễ tan trong môi trờng acidnhẹ của muối NH4Cl:Mg[OH]2Mg2+ + 2OH+ 2NH4Cl2NH4OH + 2Cl-Mn[OH]2 dễ bị oxy hóa để tạo thành MnO2:Mn[OH]2 + H2O2 = MnO2 nâu đen + 2H2OBi3+ + 3OH- = Bi[OH]3 trắngBi[OH]3 tan trong các acid, không tan trong kiềm d. Nhng khi đunnóng, dễ chuyển thành màu vàng, do bị mất nớc:Bi[OH]3 = BiO[OH] vàng + H2O2.3. Với Na2CO3Mn2+ + Na2CO3 = MnCO3 trắng + 2Na+Fe2+ + Na2CO3 = FeCO3 trắng + 2Na+Để lâu trong không khí ẩm FeCO3 bị oxy hóa dần tạo thànhFeOHCO3.4FeCO3 + O2 + 2H2O = 4FeOHCO3 2Fe3+ + 3Na2CO3 + H2O = 2FeOHCO3 đỏ nâu + 6Na+ + CO2FeOHCO3 dễ bị biến thành Fe[OH]3 khi đun nóng:FeOHCO3 + H2O = Fe[OH]3 + CO22Mg2+ + 2Na2CO3 + H2O = [MgOH]2CO3 trắng + 4Na+ + CO22Bi3+ + 3Na2CO3 + H2O = 2BiOHCO3 trắng + 6Na+ + CO272Thuvientailieu.net.vnCác muối carbonat và muối carbonat base này đều tan đợc trong cácacid, riêng [MgOH]2CO3 còn tan đợc trong muối amoni:[MgOH]2CO3 + 4 NH4Cl = 2MgCl2 + 2NH4OH + [NH4]2CO32.4. Với H2S: Trong môi trờng acid:2Bi3+ + 3H2S = Bi2S3đen + 6H+2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + 2H+ + S Trong môi trờng NH3:Fe2+ + S2- = FeS đen2Fe3+ + 3S2- = Fe2S3 đenMn2+ + S2- = MnS hồng nhạtCác kết tủa sulfid này đều tan đợc trong acid loãng, riêng Bi2S3 chỉtan trong HNO3 loãng nóng và HCl đặc:Bi2S3 + 2NO3- + 8H+ = 2Bi3+ + 3S + 2NO + 4H2O2.5. Với Na2HPO4:4Fe2+ + 3HPO42- = FeHPO4 + Fe3[PO4]2 trắng + 2H+Trong môi trờng acid acetic thì chỉ tạo thành Fe3[PO4]2.Fe3+ + 2HPO42- = FePO4 + H2PO43Mn2+ + 4HPO42- = Mn3[PO4]2 trắng + 2H2PO4Phản ứng trên muốn xảy ra hoàn toàn, cần thêm d NH4OH để tạokết tủa MnNH4PO4 khó tan:Mn2+ + HPO42- + NH4OH = MnNH4PO4 + H2OMg2+ + HPO42- = MgHPO4 trắngTrong môi trờng NH4OH + NH4Cl thì tạo thành kết tủa MgNH4PO4:Mg2+ + HPO42- + NH4OH = MgNH4PO4 trắng + H2O2.6. Với tác nhân oxy hóa mạnh Mn2+ MnO4-2Mn2+ + 5PbO2[r] + 4H+ = 2MnO4- + 5Pb2+ + 2H2OKhông màuMàu tím2Mn[NO3]2 + 6HNO3 + 5PbO2[r] = 2HMnO4 + 5Pb[NO3]2 + 2H2OKhông màuMàu tím73Thuvientailieu.net.vn2.7. Với KSCNFe3+ + 3KSCN = Fe[SCN]3 đỏ máu + 3K+Fe[SCN]3 + 3KSCN = K3[Fe[SCN]6] tan màu đỏ máu2.8. Với K3[Fe[CN]6]3Fe2+ + 2K3[Fe[CN]6] = Fe3[Fe[CN]6]2 xanh tua bin + 6K+2.9. Với K4[Fe[CN]6]4Fe3+ + 3K4[Fe[CN]6] = Fe4[Fe[CN]6]3 xanh phổ + 12K+Bảng 11: Tóm tắt các phản ứng đặc trng của cation nhóm IVCationThuốc thửFeNaOHFe3+Fe[OH]2 trắng xanh,hóa nâu trong Fe[OH]3 nâukhông khíH2ONa2CO32+FeCO3 trắngMn2+Mn[OH]2trắng,hóa nâu trong Mg[OH]2 trắngkhông khíFe[OH]CO3Mg2+MnCO3Mg[OH]CO3Bi3+Bi[OH]3 trắnghoặcBiOClBiONO3 trắngBi[OH]CO3 trắngtrắngNa2HPO4Fe3[PO4]2 trắngKIKSCNK3[Fe[CN]6]FePO4 vàng nhạtMn3[PO4]2 trắngMgHPO4 hoặctrongmôiBiPO4 trắngtrờng NH4OHMgNH4PO4----BiI3 đen, nếu dKI thì tạo BI4màu cam-Fe[SCN]3đỏhoặc dmáu,SCN- tạo phứctan đỏ máu[Fe[SCN]6]3--------Fe3[Fe[CN]6]2xanh tua binFe4[Fe[CN]6]3K4[Fe[CN]6]xanh phổH2S trongmôi trờngacid----Bi2S3 đenPbO2 trongmôi trờngacid--MnO4- màu tím--74Thuvientailieu.net.vn3. Sơ đồ phân tíchSơ đồ 3*: Sơ đồ lý thuyết phân tích Cation nhúm IV: Fe2+, Fe3+, Bi3+, Mn2+, Mg2+Dung dịch phân tích + NaCO3 bão hòa tới thoáng đục rồi tan+ NH4OH đặc. Ly tâm, lấy kết tủaTủa Fe[OH]2, Fe[OH]3, Mg[OH]2, Mn[OH]2, Bi[OH]3.+ NH4Cl bão hòaNớc ly tâm L1: Mg2+Tủa T1: Fe[OH]2, Fe[OH]3, Mn[OH]2, Bi[OH]3t Tìm Mg2++ HNO3 10%, đun sôiDung dịch: Fe2+, Fe3+, Mn2+, Bi3+Chia thành 4 phầnt Tìm Fe2+t Tìm Fe3+t Tìm Bi3+t Tìm Mn2+Sơ đồ thực hành tơng ứng: xem sơ đồ 3, Phần2. Thực hành phân tíchđịnh tínhbài tập [bài 6]6.1. Hãy hoàn thành các phơng trình phản ứng sau:1] FeCl3 + NaOH ... +....2] Fe[NO3]3 + K4[Fe[CN]6] ... +....3] Fe[NO3]2 + NaOH ... +....75Thuvientailieu.net.vn4] FeSO4 + K3[Fe[CN]6] ... +....5] Bi[NO3]3 + Na2S ... +....6] Bi[NO3]3 + KId ... +....7] MnSO4 + PbO2 + HNO3 ... +....8] MnSO4 + Na2HPO4 ... +....9] MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH ... +....10] MgCl2 + NH4OH ... +....6.2. Hãy giải thích vì sao có thể hòa tan Mg[OH]2 bằng dung dịchNH4Cl bão hòa? Có thể thay dung dịch NH4Cl bão hòa bằng chấtnào?6.3. Có thể dùng dung dịch KSCN để nhận biết sự có mặt của ion Fe3+trong dung dịch không? Vì sao?6.4. Nếu chỉ dùng dung dịch kiềm, có thể phân biệt đợc hai ion Fe2+và Fe3+ hay không?76Thuvientailieu.net.vn