Реакции ионов калия

1. Реакция (тартратами) винной кислотой и ee солями

Двухосновная винная кислота или ее соли образуют с ионами калия белый мелкокристаллический осадок гидротартрата калия, растворимый в горячей воде, минеральных кислотах и щелочах, но нерастворимый в уксусной кислоте.

HO-CH-COOH HO-CH-COOH

| +KCl= |

HO-CH-COOH -HCl HO-CH-COOH

KCl+H2C4H4O6=KHC4H4O6↓+2HCl

HCl+CH3COONa=CH3COOH+NaCl

Выполнение реакции: в пробирку помещают 4-5 капель нейтрального раствора соли калия, добавляют равный объем гидротартрата натрия или винной кислоты (в этом случае необходимо добавить 2-3 капли 0,1 моль/л раствора CH3COONa) и помещают пробирку под струю холодной воды, потирая внутренние стенки пробирки, соприкасающиеся с раствором, стеклянной палочкой. В присутствии ионов калия выпадает белый осадок. Охлаждение раствора и потирание стеклянной палочкой необходимо в связи с тем, что КHC₂H₂O склонен к образованию пересыщенных растворов. Реакция малочувствительна (необходима высокая концентрация соли) и не избирательна. Ее проведению мешают многие ионы, в том числе и NH4+.

2. Реакция с гексанитрокобальтатом (III) натрия

Гексанитрокобальтат (III) натрия образует с ионами калия желтый кристаллический осадок гексанитрокобальтата калия- натрия, не растворимый в уксусной кислоте.

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

Условия проведения реакции:

1) концентрированные растворы солей калия и реагента,поскольку осадок заметно растворим в воде:

2) нейтральная или слабокислая среда (рН 4-5), так как осадок растворим в кислотах, а также в растворах щелочей с образованием бурого осадка Со(ОН)3: 2K2Na[Co(NO₂)6] + 6H2SO4 ==2K2SO4 + Na2SO4 + 12HNO2 + CO2(SO4)3.

CO2(SO4)3 + HNO2 + H2O = 2COSO₄ + HNO3 + H2SO4. 2HNO₂=H₂O + NO + NO2↑

Na3 [Co(NO2)6] + 3NaOH = Co(OH)3↓ + 6NaNO2:

3) свежеприготовленный раствор реактива, так как при хранении в течение нескольких дней он разлагается и становится непригодным для работы. Признаком испорченности реактива является его розовый цвет (цвет ионов Со2+);

4) потирание стеклянной палочкой о внутренние стенки пробирки при одновременном охлаждении под током холодной воды из-под крана (из-за склонности осадка к образованию пересыщенных растворов и для уменьшения его растворимости).

Выполнение реакции: к 2-3 каплям нейтрального исследуемого раствора (соли калия) прибавляют 3-4 капли 2 моль/л раствора уксусной кислоты, 3-4 капли свежеприготовленного раствора реактива, потирают стеклянной палочкой о внутренние стенки пробирки при одновременном охлаждении ее под струей холодной воды. При наличии в исследуемом растворе ионов калия постепенно образуется желтый кристаллический осадок. В случае высокой кислотности исходного раствора к нему добавляют ацетат натрия. Реакция не избирательна. Ее проведению мешают многие ионы, в том числе и ионы NH4+, образующие сходный осадок. Мешают также

окислители, разрушающие реагент (Г, NO₂ и др.).

3. Микрокристаллоскопическая реакция

гексанитрокупратом (ІІ) натрия-свинца. Ионы калия, взаимодействуя с реагентом, образуют кристаллы

черные или коричневые кубические гексанитрокупрата (ІІ) калия-свинца :

2KCl + Na2Pb[Cu(NO₂)6] = K2Pb[Cu(NO₂)6] ↓ + 2NaCl.

Выполнение реакции: на чистое, сухое предметное стекло наносят каплю соли калия (задачи), выпаривают досуха на пламени спиртовки, постоянно передвигая стекло над пламенем во избежание его растрескивания; стекло охлаждают и наносят каплю тройного нитрита. Через минуту рассматривают образовавшиеся черные или темно-коричневые кристаллы кубической формы под микроскопом. Реакция достаточно чувствительна. Проведению реакции мешают ионы NH4+, образующие аналогичные кристаллы.

4. Окрашивание пламени.Соединения калия окрашивают пламя газовой горелки в фиолетовый цвет.

5. Реакция с тетрафенилборатом натрия (Na[B(C6H5)4])

Тетрафенилборат натрия (ТФБ) образует с ионами калия белый мелкокристаллический осадок тетрафенилбората калия, нерастворимый в кислотах:

Na[B(C6H5)4]+KCl=K[B(C6H5)4]↓ +NaCl

Выполнение реакции при анализе катионов шестой группы:

а) если в исследуемом растворе катионы аммония отсутствуют, то к 4-5 каплям исследуемого раствора приливают 4-5 капель насыщенного водного раствора ТФБ. В присутствии ионов калия образуется белый осадок. Ионы натрия проведению реакции не мешают;

б) если в исследуемом растворе присутствуют катионы аммония, то реакцию следует проводить в среде 2 моль/л раствора NaOН, в которой ион аммония с ТФБ осадка не образует. В этом случае к 4-5 каплям исследуемого раствора прибавляют 6-7 капель 2 моль/л раствора NaOН, приливают 4-5 капель насыщенного водного раствора ТФБ.

Выполнение реакции в присутствии катионов других

групп: в центрифужную пробирку помещают 10 капель анализируемого раствора. Затем туда же добавляют одну каплю раствора фенолфталеина и по каплям насыщенный раствор карбоната натрия до малиновой окраски индикатора. Пробирку C выпавшими осадками карбонатов и гидроксидов центрифугируют. После чего фильтрат переносят в другую пробирку, создают нейтральную реакцию среды и проводят пробу на присутствие ионов калия.