Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow ХИМИЯ
Посмотреть оригинал

Идентификация катионов неорганических веществ

Методы качественного анализа базируются на ионных реакциях, которые позволяют идентифицировать элементы в ионном виде. В результате реакций образуются труднорастворимые осадки, окрашенные комплексные соединения, происходит изменение цвета раствора в результате окисления или восстановления и т.д. Катионы, сходные по химико-аналитическим свойствам, объединяются в аналитическую группу. Аналитическая группа — это совокупность катионов, каждый из которых при определенных условиях с групповым реагентом может давать сходные аналитические реакции, сопровождающиеся видимыми эффектами.

Кислотно-щелочная классификация катионов основана на малой растворимости в воде хлоридов, сульфатов и гидроксидов ряда металлов, на амфотерных свойствах гидроксидов некоторых катионов, на способности катионов ^-элементов образовывать с аммиаком растворимые в воде координационные соединения. В соответствии с этим наиболее распространенные катионы делятся на шесть аналитических групп (табл. 15.1).

Таблица 15.1

Разделение катионов на группы по кислотно-щелочной классификации

Группа

Катионы

Групповой

реагент

Образующиеся

соединения

Характеристика

группы

I

К+, Na+, NHj

Нет

Хлориды, сульфаты, гидроксиды растворимы в воде

II

Ag Pb2+, lHg|+]

2 н HCl

Осадок: AgCl, PbCl2, Hg2Cl2

Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных кислотах

III

Ва2+, Са2+, Sr2+

2 н H2S04

Осадок: BaSO^, CaS04, SrS04

Сульфаты нерастворимы в воде и разбавленных кислотах

IV

Al3+, Cr3+, Zn2+, Sn2+, Sn4+

NaOH

избыток

Раствор: |Al(OII)4] , |Zn(OH)4P , |Cr(OH)fip, [Sn(OH)4]2-, |Sn(OH)e]2 .

Гидроксиды растворимы в избытке щелочи

V

Fe2+, Fe3+, Mn2+, Bi3+, Sb3t, Sb5+, Mg2+

NaOH

Осадок:

Fe(OH)3,

Fc(OH)2,

Bi(OH)3,

Mn(OH)2,

Mg(OH)2,

Sb(OH)3,

Sb2Os • H20

Гидроксиды нерастворимы в избытке щелочи, исключение Sb(OII)3

Группа

Катионы

Групповой

реагент

Образующиеся

соединения

Характеристика

группы

VI

Cu2+, Cd2+, Hg2+, Со2+, Ni2+

Раствор

аммиака,

избыток

Раствор:

[Cd(NH3)4]2+,

[Cu(NH3)4]2+,

[Hg(NH3)4]2

|Co(NH3)6|2+,

|Ni(NH3)6]2+

Гидроксиды растворимы в избытке аммиака с образованием комплексных соединений

Если в растворе присутствует несколько катионов, то проводят дробный анализ, при котором осаждаются все труднорастворимые соединения, а затем обнаруживают оставшиеся катионы тем или иным методом. Можно проводить ступенчатое добавление реагента, при котором сначала осаждаются соединения с наименьшим значением ПР, а затем соединения с более высоким значением ПР. Если нет мешающих идентификации веществ, то любой катион можно идентифицировать с помощью определенной реакции (табл. 15.2).

Таблица 15.2

Некоторые реагенты для идентификации катионов

Реагент

Формула

Катион

Продукт реакции

Ализарин

cl4Hfio2(OH)2

Al3+

Ярко-красный

осадок

Бензидин

Ci2H8(NH4)2

Cr(VI),

Mn(VII)

Соединение синего цвета

Гексагидроксостибат

калия

K[Sb(OH)fi]

Na+

Белый осадок

Гексанитрокобаль- тат(Ш) натрия

Na3[Co(N03)6]

K+

Желтый осадок

Гексацианоферрат( 11) калия

K4[Fe(CN)fi]

Fe3+

Темно-синий

осадок

а-Диметилглиоксим

c4n2h8o2

Ni2+, Fe2+, Pel2*

Ярко-красный

осадок

Дипикриламин

[C6H2(N02)3]2NH

K+

Оранжево-красный осадок

Дитизон в хлороформе

c13h,2n4s

Zn2+

Малиново-красный раствор

Дихромат калия

K2Cr207

Ca2+

Оранжевый

осадок

Магнезон ИР ЕЛ

C16H10O5N2SClNa

Mg2+

Ярко-красная окраска раствора

Реагент

Формула

Катион

Продукт реакции

Мурексид

c8h6n6o6

Са2+, Sr2+, Ва2+

Раствор красного цвета

Родамин Б

C24H2103N2C1

ISbClgJ-

Раствор синего цвета

Хромоген черный

c20h13o7n3s

Mg2+

Раствор виннокрасного цвета

Катионы некоторых металлов окрашивают пламя горелки в тот или иной цвет. Например: натрий — ярко-желтый, калий — фиолетовый, кальций — кирпично-красный, стронций — карминовокрасный, медь — желто-зеленый, свинец — бледно-голубой.

В отличие от катионов, анионы в большинстве случаев при обнаружении не мешают друг другу, а поэтому их можно определять дробными реакциями в отдельных порциях исследуемого раствора. Групповые реактивы служат только для обнаружения групп, а не для их разделения (табл. 15.3).

Таблица 15.3

Классификация анионов

Номер

группы

Анионы

Характеристика группы

Групповой реагент

1

sof, col-, РО4 , в,О?-

Соли бария трудно растворимы в воде

ВаС12 в нейтральной и слабощелочной среде

2

CP, I , Вг-

Соли серебра трудно растворимы в воде и разбавленной HN03

AgNO-j в присутствии HN03

3

NO3, мо2, CH3COO

Соли серебра и бария растворимы в воде

Группового реактива нет

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы