沈殿を再溶解させる方法まとめ錯イオンだけじゃない！

こんにちは。

陽イオンの系統分析で非常に重要な沈殿反応でありますが、それを再び溶液中に復活させる方法、つまり再溶解も非常に重要です。

沈殿の再溶解のメカニズム

今回例として沈殿物AgClを使いました。

AgClは水に溶けにくい物質ですが、それでも若干は、AgCl⇄Ag⁺+Cl^–と言う溶解平衡が起っています。

つまり、どういう事かと言うと、少しは水に溶けているのです。

少しだけあるAg⁺に対して配位結合して、錯イオンになれるものを入れると、錯イオンになる反応が進みます。
AgCl⇄Ag⁺+Cl^–の平衡で、Ag⁺が減少することで、この平衡が右に移動します。

するとどんどん、平衡が移動して、沈殿がどんどん錯イオンに使われていきます。

このように錯イオンになり、再溶解します。

沈殿の再溶解の方法まとめ

OH^–を過剰に加える事で、錯イオンになるものがあります。
そして、そのOH^–を加えるには、２つ方法があります。

その２つの方法とは、

①大量のNaOHを投入する

②大量のNH₃を投入する
の２つです。

沈殿していたものを、錯イオンにして溶液中に呼び戻します。

ですが、全ての金属イオンがこの２つの方法で錯イオンになれるわけではありません。

それぞれの方法でなれる金属イオンが決まっています。と言うことで、それぞれ再溶解出来る金属イオンをまとめていこうと思います。

大量のNaOHを入れる事で再溶解

そうです、いわゆる両性元素です！

こいつらは、[Zn(OH)₄]^2-や[Al(OH)₄]^–などの錯イオンに変化して溶液中に溶け出します。

アンモニア水で溶け出す

ちなみに大量のおしっこと言うのは、大量のアンモニアです。

NH₃水と反応する沈殿は、Zn(OH)₂,Ag₂O,Cu(OH)₂,などです。

これが、[Zn(NH₃)₄]²⁺になったり、[Ag(NH₃)₂]⁺
などのアンモニアが配位している錯イオンになります。

と言う覚え方で、やっていきましょう！

そして、これのうち

このような語呂を使う事で、アンモニアで再溶解するのはどれかな〜と言う事がわかります。

S₂O₃^2-（チオ硫酸イオン）aqを加える

S₂O₃^2-（チオ硫酸イオン）を加える事で再溶解できるのはAg⁺のみです。

AgClにS₂O₃^2-を加えると、[Ag(S₂O₃)₂]^3-
となりますこれは無色のイオンで再溶解します。

ちなみにこの錯イオンの名前は特殊で、
[Ag(S₂O₃)₂]^3-
をビス(チオスルファト)銀(I)イオンと言います。

まずビスは２を表します。そして、

なぜ、（）がついているのかというと、

ビス（チオスルファト）にしないと、ビスチオと言う風にS原子が２個という意味に取られてしまう可能性があるからです。

錯イオン以外で沈殿を再溶解する方法

水温をあげる

PbCl₂は、水への溶解度が大きいので、熱湯を多量に注いだだけで再溶解します。

そして、鉄板の流れといえば、この後に再溶解したものにCrO₄^2-を通すと、PbCrO₄の黄色沈殿が出来ます。

中和

このようにFe(OH)₂は沈殿していますが少し溶けて弱塩基として働いています。

ここに、HClを加える事で中和反応がおこります。

よって、FeCl₂で溶液に溶けます。

この中和反応で出来る塩は、Cl^–で沈殿が起きる、Pb²⁺,Hg₂²⁺,Ag⁺以外は水によく溶けます。

そして、このあとの鉄板の流れとしては、

Fe(OH)₂(緑白色沈殿)の場合

Fe(OH)₂→(HCl)→FeCl₂（再溶解)→K₃[Fe(CN)₆]→濃青色沈殿

このようにK₃[Fe(CN)₆]のような鉄の3価とCN^–がそろうと濃青色沈殿が起ります。

これがFe²⁺の検出反応となります。

Fe(OH)₃(赤褐色沈殿)の場合

Fe(OH)₃→（HCl)→FeCl₃（再溶解）→K₄[Fe(CN)<sub.6]→濃青色沈殿になります。

このようにK₃[Fe(CN)₆]のような鉄の3価とCN^–がそろうと濃青色沈殿が起ります。

これがFe³⁺の検出反応となります。

CrO₄^2-→縮合→Cr₂O₇^2-

CrO₄^2-は強酸性条件で縮合しCr₂O₇^2-になる。

CrO₄^2-塩に対してCr₂O₇^2-塩の方が水に対する溶解度が大きく、

BaCrO₄等のクロム酸塩の沈殿にHNO₃aqを加えるとCr₂O₇^2-（ニクロム酸塩）になり再溶解します。

このように、沈殿、再溶解を繰り返して陽イオンを決定していく系統分析が出題されます。なので、この沈殿反応もきっちり理解しておいてください！