Кислотно-лужна система аналізу катіонів

За цією системою катіони поділяються на шість аналітичних груп на основі їх відношення до хлоридної і сульфатної кислот, до розчинів лугів і амоніаку.

До першої аналітичної групи відносяться катіони Na⁺, K⁺, . Групового реагенту ця група катіонів не має.

До другої аналітичної групи відносяться катіони Ag⁺, , Pb²⁺. Гру­повим реагентом є розчин хлоридної кислоти (с ( НСl) = 2 моль/дм ³). Під дією групового реагенту утворюються малорозчинні у воді і в розведених кислотах відповідні хлориди. ДР (AgCl)=1,78·10^–10; ДР (Hg₂Cl₂)=1,3·10^–18; ДР (PbCl₂) = 1,6·10^–5.

Найбільш розчинний плюмбум хлорид добре розчиняється в гарячій воді і в такий спосіб може бути відділений від інших хлоридів цієї групи.

До третьої аналітичної групи відносяться катіони Ва²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, а також і Pb²⁺. Груповим реагентом є розчин сульфатної кислоти (с (½H₂SO₄) = 2 моль/дм ³). Катіони цієї групи осаджуються у вигляді малорозчинних у воді і кислотах сульфатів. ДР (BaSO₄)=1,1·10^–10; ДР (SrSO₄)=3,2·10^–7; ДР (CaSO₄)=2,5·10^–5; ДР (PbSO₄)=1,6·10^–8.

До четвертої аналітичної групи відносяться катіони Аl³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺, Sn²⁺, As^ІІІ, As^V, Sb^ІІІ. Груповим реагентом є надлишок розчину NaOH або КОН. Гідроксиди цих елементів амфотерні, розчиняються в надлишку лугу з утворенням аніонів: [Al(OH)₄]^–, [Zn(OH)₄]^2–, [Cr(OH)₄]^–, [Sn(OH)₄]^2– та інші, які при нагріванні дегідратуються; в розчині йони , , , SnO₂^2– та інші.

До п’ятої аналітичної групи відносяться катіони Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Bi³⁺, Sb³⁺, Sb^V. Груповим реагентом є надлишок водного розчину амоніаку з масовою часткою NH₃ у розчині 25%. Під дією групового реагенту утворюються відповідні гідроксиди, нерозчинні у надлишку лугу. В осад випадають Mg(OH)₂, Mn(OH)₂, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Bi(OH)₃, HSbO₂, HSbO₃.

ДР (Mg(OH)₂)=7,1·10^–12; ДР (Fe(OH)₂)=7,2·10^–16;

ДР (Mn(OH)₂)=1,9·10^–13; ДР (Fe(OH)₃)=3,2·10^–40;

ДР(Bi(OH)₃)=4,3·10^–31.

До шостої аналітичної групи відносяться катіони Сu²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺. Груповим реагентом є водний розчин NH₃ з масовою часткою NH₃ 25%. Під дією групового реагенту на розчин, що містить катіони цієї аналітичної групи, утворюються відповідні гідроксиди, малорозчинні у воді, але у надлишку амоніаку розчиняються з утворенням комплексних амоніакатів: [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Co(NH₃)₆]²⁺, [Ni(NH₃)₆]²⁺, [Cd(NH₃)₄]²⁺, [Hg(NH₃)₄]²⁺.