Действие некоторых реагентов на катионы III аналитической группы

Аналитические реакции катионов III - VI аналитических групп. Групповые реагенты, условия их применения. Систематический ход анализа катионов

Катионы III аналитической группы

К III АГ принадлежат катионы щелочноземельных металлов Ва²⁺, Sr²⁺,Ca²⁺. Групповым реагентом является раствор 1 моль/л H₂SO₄ в присутствии этилового спирта, который обеспечивает оса-ждение катиона Ca²⁺ в виде сульфата, снижая его растворимость. Катионы II АГ также осаждаются в виде сульфатов и мешают отделению катионов III АГ, в связи с чем их предварительно отделяют. Катионы IV-VI АГ не осаждаются H₂SO₄ и остаются в растворе. Для катионов III АГ не характерны реакции окисления- восстановления, т.к. они имеют постоянную степень окисления. Большинство соединений этих катионов белого цвета, а растворы бесцветны. Действие некоторых реагентов, а также схема систематического хода анализа катионов III АГ приведены ниже.

 

Катионы V аналитической группы

К V АГ принадлежат катионы Fe²⁺,Fe³⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Bi³⁺ , Sb³⁺, Sb⁵⁺

Групповым реагентом является концентрированный раствор аммиака, который осаждает данные катионы в виде гидроксидов, нерастворимых в избытке реагента, за исключением гидроксидов Sb³⁺ и Sb⁵⁺ Дальнейший ход анализа катионов V АГ основывается на разной растворимости гидроксидов этих катионов в концентрированных солях аммония, кислотах, а также на использовании различных ОВР. Соединения Fe³⁺ желто-бурого цвета, а Fe²⁺ светло-зеленого, соединения других катионов – белые, а их растворы – бесцветные.

Катионы VI аналитической группы

К VI АГ принадлежат катионы Cu²⁺, Hg²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ для которых характерны реакции комплексообразования. Большинство соединений VI АГ хорошо растворяются в воде (сульфаты, хлориды, нитраты, ацетаты и др.) Нерастворимы в воде - гидроксиды, карбонаты, фосфаты. Групповым реагентом на VI АГ является концентрированный раствор аммиака, который образует с данными катионами растворимые аммиачные комплексы. Дальнейший ход анализа катионов VI АГ основывается на разрушении этих комплексов действием 6 моль/л H₂SO_4, осаждении сульфидов Cu⁺ и Hg²⁺ и разной растворимости этих сульфидов в азотной кислоте и бромной воде. Все катионы VI АГ окрашены (за исключением Hg²⁺ ) и образуют окрашенные соединения.

Действие некоторых реагентов на катионы III аналитической группы

Ва²⁺, Sr²⁺,Ca²⁺

Реагент	Катионы
Ва2+	Sr2+	Ca2+
H2SO4	BaSO4 белый осадок, не растворяется в кислотах и щелочах	SrSO4 белый осадок, не растворяется в кислотах и щелочах	CaSO4 белый осадок, частично растворяется в воде. Растворяется в концентрированном растворе (NH4)2SO4
насыщенный раствор CaSO4 (гипсовая вода)	BaSO4 белый осадок, образуется быстро	SrSO4 белый осадок, образуется постепенно при нагревании	_____
Na2CO3, K2CO3, (NH4)2CO3	ВаСО3 белый осадок, растворяется в сильных кислотах и уксусной кислоте	SrCO3 белый осадок, растворяется в сильных кислотах и уксусной кислоте	СаСО3 белый осадок, растворяется в сильных кислотах и уксусной кислоте
K2CrO4	BaCrO4 желтый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте	SrCrO4 желтый осадок, растворяется в сильных кислотах и в уксусной кислоте	_____
(NH4)2C2O4	BaC2O4 белый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте	SrC2O4 белый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте	CaC2O4 белый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте

 

Реагент	Катионы
As(III) AsO3ˉ3	As(v) AsO3ˉ4	Al3+
KOH или NaOH	-	-	Al(OH)3 белый осадок, растворяется в избытке реагента
H2O2 в щелочной среде	AsO3ˉ4 бесцветный раствор	AsO3ˉ4 бесцветный раствор	[Al(OH)6]3ˉ бесцветный раствор
K4[Fe(CN)6]	-	-	-
CH3COONa	-	-	Al(OH)2CH3COO белый осадок, растворяется в кислотах и щелочах
HgCl2	-	-	-
Zn, HCl	AsH3 газ с характерным запахом	AsH3 газ с характерным запахом	-
Дитизон в CCl4 или в CHCl3	-	-	-
Ализарин	-	-	«Алюминиевый лак», осадок ярко-красного цвета
Na2B4O7 * 10H2O	-	-	-