No.2ベストアンサー
- 回答日時:
学生実験でしょうか,実験書には説明がありませんか。
最初の質問に関しては,私も inorganicchemist さんと同じく,「本当にCu(2+)とAsO4(3-)の分離の問題ですか?」と言う疑問を持っています。
お書きの「(2)族イオン」というのは「第 II 族カチオン」の事ですよね。そうであれば,Cu(2+) と As(3+) の分離などとなるはずですが。一応そう考えて回答します。
同じ第 II 族カチオンであっても,Cu(2+) は銅亜族と呼ばれるグル-プ[Hg(2+), Pb(2+), Bi(3+), Cu(2+), Cd(2+)]に属し,As(3+) はスズ亜族と呼ばれるグル-プ[Sn(2+), Sn(4+), As(3+), As(5+), Sb(3+), Sb(5+)]に属します。この両者の違いは,スズ亜族の硫化物は約 50 ℃の硫化アンモニウムに溶解するが,銅亜族の硫化物は溶解しない事です。この性質の相違が両者の分離に利用されます。
2つ目の質問の Cu(2+) は第 II 族カチオン,Fe(3+) は第 III 族カチオン,Zn(2+) は第 IV 族カチオンです。
カチオンの族分離の際には,HCl による沈殿生成(第 I 族カチオンの分離),酸性硫化水素による沈殿生成(第 II 族カチオンの分離),NH4Cl 存在化での NH3aq による沈殿生成(第 III 族カチオンの分離),NH4Cl 存在化の NH3aq アルカリ性での硫化水素または硫化アンモニウムによる沈殿生成(第 IV 族カチオンの分離),NH3aq アルカリ性下での (NH4)2CO3 溶液による沈殿生成(第 V 族カチオンの分離),が使われます。
この事から,二つ目の質問については分かりますよね。
【参考文献】
「無機定性分析を題材とした 化学実験 1978年版」○○大学教養部化学教室編
No.3
- 回答日時:
ヒ酸についての溶解度は知りませんが、「困り度1」 ということですので、
化学の一般的な範囲で回答させていただきます。
ヒ酸は(3-)と電荷が大きいので沈殿を生じやすいのでしょうね。
2族イオンの炭酸塩、硫酸塩の性質が参考になるかもしれません。
硫化水素を水溶液に通じたときに、液性が酸性であるとS(2-)は
ほんのわずかしか生じません。そのため、比較的溶解度積の小さい
CuSが最初に沈殿します。塩基性にして行くにつれて、溶液中のS(2-)が
増えていきます。そのため、次にZnSが沈殿し、最後にFe(3+)が還元されて、
FeSが沈殿します。
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