Cu+ Hg 2+ → Hg(Cu) + Cu2+

, Co2+ Ni2+ Cd2+ Hg2+ Thuốc thử nhóm này là dung dịch NH 3 đặc.

Cu+ Hg 2+ → Hg(Cu) + Cu2+

3.5.7. Phân tích các cation nhóm 5

Sau khi tách các cation nhóm 5 ra khỏi nhóm 4 ta được dung dịch các cation này trong môi trường (NH3 + NH₄⁺). Thêm vào dung dịch đó (NH4)₂S để kết tủa tất cả các sunfua của các cation nhóm 5, ta được kết tủa màu đen. Rửa kết tủa đó vài lần bằng dung dịch NH₄Cl để phá keo sunfua và loại bỏ kết tủa dư. Đun nóng kết tủa với dung dịch HCl hoặc H2SO₄ loãng 1,5M. Thu được dung dịch chứa Cd2+. Pha loãng dung dịch đó bằng nước H₂S nếu có Cd2+

ta được kết tủa màu vàng tươi.

Hoà tan các sunfua khác trong kết tủa đen bằng dung dịch HNO3 loãng đun nóng. Chia dung dịch thu được thành 4 phần và lần lượt tìn các cation Cu2+, Hg²⁺, Co²⁺ và Ni²⁺ như đã trình bày ở trên.

SVTH: Nhóm 6 – Lớp ĐHPT8A Trang 39

3.6. Nhóm 6: các cation tạo được hydroxit ít tan trong nước, tan trong acid: Fe³⁺, Fe²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Bi²⁺, các cation của các nguyên tố đất acid: Fe³⁺, Fe²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Bi²⁺, các cation của các nguyên tố đất hiếm,… Thuốc thử nhóm này là dung dịch NaOH và H₂O₂, sau đó là HNO₃ và H₂O₂.

3.6.1. Tính chất acid - baz

a. Ion Fe²⁺, Fe³⁺

Dung dịch Fe²⁺ màu xanh nhạt, có phản ứng axit yếu. 2

2

Fe _H O FeOH_H

Dung dịch Fe³⁺ có phản ứng axit mạnh hơn.

3 2

2

Fe _H O FeOH _H

Khi kiềm hóa dung dịch Fe2+ thấy xuất hiện kết tủa trắng Fe(OH)₂ nhanh chóng bị oxi hóa thành Fe(OH)3 màu đỏ nâu trong không khí. Cả hai hidroxit trên đều tan rất ít trong kiềm dư.

b. Ion Mg²⁺

Dung dịch nước của ion Mg²⁺ không màu, có phản ứng gần như trung tính: 2

2

Mg _H O MgOH_H _{logK= -12,8}

Mg(OH)₂ ít tan trong nước, tan được trong dd muối amoni:

 

2 _{4 3 2}

Mg OH _ NH  Mg _ NH _ H O _{logK= -1,48}

c. Ion Mn²⁺

Dung dịch nước cùa Mn²⁺ màu hồng nhạt, có phản ứng axit yếu: 2

2

Mn _H O MnOH_H _{logK= -10,6}

Khi kiềm hóa dung dịch thấy xuất hiện kết tủa trắng Mn(OH)2 dễ tan trong các axit loãng và muối amoni, tan ít trong kiềm do tạo thành phức hidroxo, dễ bị oxi hóa trong không khí thành MnO(OH)₂ hay H₂MnO₃ màu nâu rất ít tan trong nước và khó tan trong axit.

SVTH: Nhóm 6 – Lớp ĐHPT8A Trang 40

3.6.2. Tính chất tạo phức

a. Ion Fe²⁺, Fe³⁺

Các phức của Fe2+

với clorua, sunfat, thiosunfat, thioxianat ít bền. Các phức với oxalat, axetat, tatrat, sunfoxalixilat tương đối bền. Các phức rất bền với xianua, EDTA, dimetylglioxim…rất bền. Các phức chất của Fe3+

nhiều hơn và bền hơn các phức chất tương ứng của Fe2+

.

b. Ion Mg²⁺

Các phức chất của ion Mg2+

thường rất ít bền: phức với sunfat, florua, axetat, clorua, amoniac…, một số phức tương đối bền như phức với EDTA.

c. Ion Mn²⁺

Mn²⁺ tạo được các phức chất ít bền với axetat, thioxianat, amoniac, oxalat, sunfat…, phức chât tương đối bền với EDTA.

Mn(III), Mn(IV) thường tồn tại ở dạng phức bền và rất bền.

3.6.3. Tính chất oxi hóa – khử

a. Fe

Fe có tính khử mạnh: Fe² 2e Fe. Fe tan được trong các axit loãng, khử được nhiều ion kim loại thành kim loại tương ứng (Ag, Sb, Pb…). Trong môi trường axit, Fe3+ có tính oxi hóa và Fe²⁺ có tính khử.

b. Mg

2 ₂

Mg   e Mg

Magie có tính khử cực mạnh. Nó khử chậm ion H+ của nước ( khi đánh sạch lớp oxit trên bề mặt). Mg tan trong các axit. Nó khử được phần lớn các ion kim loại thành kim loại tương ứng.

c. Mn

Mn có tính khử mạnh. Mn(III) có tính oxi hóa mạnh, Mn(IV) có tính oxi hóa tương đối mạnh, Mn2+ có thể bị oxi hóa thành MnO₂ bởi nhiều chất oxi hóa mạnh như HNO₃ đặc, MnO₄^-…Mn(VI) MnO₄2- có tính oxi hóa trong môi trường kiềm. Mn(VII) thể hiện tính oxi hóa rất mạnh trong môi trường axit.

SVTH: Nhóm 6 – Lớp ĐHPT8A Trang 41

3.6.4. Hợp chất ít tan

a. Fe

Các muối ferơ ít tan: Fe2O₄, FeCO₃, FeCrO₄, FeS, oxinat…Các hợp chất ít tan của Fe(III) đều khó tan hơn các hợp chất tương ứng của Fe(II).

b. Mg

Một số muối ít tan của Magie: asenat, oxalat, cacbonat, florua, photphat… Khi thêm chậm muối kiềm của các axit yếu vào dung dịch Mg2+ thì có kết tủa Mg(OH)2 xuất hiện, khi thêm thuốc thử thì có thể xuất hiện muối ít tan và trong thực tế thường xuất hiện hỗn hợp hidroxit và muối ít tan của magie.

c. Mn

Có nhiều hợp chất ít tan của Mn2+

: cacbonat, asenat, photphat, oxalat, sunfua… MnS màu hồng nhạt, tương đối ít tan, tan dễ trong các axit loãng.

3.6.5. Phản ứng của các ion

Đặc điểm của các cation nhóm này là tạo hiđroxit M(OH)n chỉ có tính bazơ không tan trong thuốc thử khử kiềm dư. Vì vậy, thuốc thử nhóm này và các cation nhóm này là dung dịch NaOH dư có mặt H₂O₂. Tác dụng của H₂O₂ là oxi hoá Cr³⁺ thành CrO₄^2-, oxi hoá Sb(III) lên Sb(V) vì hiđroxit Sb(OH)3 cũng lưỡng tính. Khi đó dưới tác dụng của thuốc thử nhóm nói trên, Mn(II) sẽ tạo thành MnO₂ màu đen: