Аналитическая химия

Аналитические реакции катиона аммония NH₄⁺. Реакция разложения солей аммония щелочами. Соли аммония в растворах щелочей разлагаются с выделением газообразного аммиака:
.
Выделяющийся газообразный аммиак обнаруживают с помощью влажной красной лакмусовой бумаги (синеет в парах аммиака), влажной фенолфталеиновой бумаги (окрашивается в малиновый цвет в парах аммиака) или стеклянной палочки, кончик которой смочен концентрированной хлороводородной кислотой – в парах аммиака наблюдается образование белого дыма хлорида аммония:
NH₃ + HCl = NH₄Cl.
Реакция специфична и высокочувствительна: предел обнаружения равен 0,01 мкг, предельная концентрация – 2·10^–7 г/мл, предельное разбавление – 5·10⁶ мл/г.
Методика. В пробирку вносят 8–10 капель раствора соли аммония, прибавляют такой же объем раствора NaOH и осторожно нагревают раствор, не допуская его кипения и разбрызгивания. Над раствором помещают влажную красную лакмусовую бумагу, не касаясь ею стенок пробирки во избежание попадания на бумагу капелек щелочного раствора. Выделяющиеся пары аммиака окрашивают красную лакмусовую бумагу в синий цвет.
Реакция с реактивом Несслера — смесью раствора тетраиодомеркурата (II) калия K₂[HgI₄] с КОН. Катионы аммония образуют с реактивом Несслера аморфный красно-бурый осадок. Чаще всего состав этого осадка описывают формулами

Реакцию можно представить схемой:
.
Иногда осадку приписывают состав

а реакции его образования — схему:
.
Реакция высокочувствительна: предел обнаружения 0,05 – 0,25 мкг, предельный около 0,05 мл. Позволяет открывать следы катионов аммония — наблюдается окрашивание раствора в желтый или бурый цвет. Мешают все катионы, дающие со щелочами окрашенные осадки (Cr³⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Ni²⁺ и др.) или разлагающие реактив Несслера (Hg²⁺, Sn²⁺, Sb³⁺).
Методика. К 1–2 каплям раствора соли аммония прибавляют 2 капли реактива Несслера. Выпадает аморфный красно-бурый осадок.
Другие аналитические реакции катионов аммония. Как отмечалось выше, катионы аммония в растворе образуют с Na₃[Co(NO₂)₆] и H₂[PtCl₆] желтые осадки соответственно (NH₄)₂Na[Co(NO₂)₆] и (NH₄)₂[PtCl₆]; c гидротартратом натрия NaHC₄H₄O₆ – белый осадок гидротартрата аммония NH₄HC₄O₆; с Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] –черный осадок, что может помешать открытию катионов калия. Катионы аммония мешают также открытию катионов натрия.
Перед открытием катионов натрия и калия удаляют катионы аммония, если они присутствуют в анализируемом растворе. Удаление катионов аммония проводят нагреванием до тех пор, пока при внесении в пары влажной розовой лакмусовой бумаги она перестает синеть.
В табл. 2.5 охарактеризованы продукты некоторых аналитических реакций катионов первой группы.

Таблица 2.5