До І-ої аналітичної групи катіонів належать йони лужних металів Калію, Натрію, а також йон амонію NН4+. Групового реагенту, який осаджує катіони І групи, немає. При систематичному аналізі катіони К+ і Nа+ відкривають при повному видалені із розчину всіх інших катіонів, оскільки катіони інших груп заважають відкриттю ціх йонів.
Реакції катіону К+
Катіон калію відкривайте такими реактивами: NaHC4H4O6 (гідротартрат калію) і Na3 [Co(NО2)6 ], (гексанітрокобальтат (ІІІ) натрію).
1 .Дія гідротартрату натрію NaHC4H4O6:
КCl + NaHC4H4O6 = КHC4H4O6 + NaCl
Спостерігайте утворення білого кристалічного осадку гідротартрату калію КHC4H4O6.
2. Дія гексанітрокобальтату (ІІІ) натрію
При дії цього реактиву на розчини солей калію випадає характерний жовтий осадок подвійної солі калію і натрію.
2 КСІ + Na3 [ Co(NО2)6 ] = К2 Na[ Co(NО2)6 ] + 2 NaСІ
Реакції заважає наявність сильних лугів, а також сильних кислот, йон амонію.
Реакції катіону натрію Na+
Реактивом на катіон Na+ являється калій гексагідроксостибіат (V) К[Sb (OH)6], який осаджує із розчинів солей натрію білий кристалічний осадок гексагідроксостибіату (V) натрію:
NaСІ + К[Sb(OH) 6] → Na [Sb(OH)6]↓+ КСІ
Реакції катіону NН4+
1. Дія лугів NаОН, КОН
При нагріванні солей амонію з лугами відбувається виділення аміаку NН3.
NН4СІ + NаОН = NаСІ + Н2О + NН3↑
2. Реакція Несслера
Якщо до розчину солі амонію долити 2-3 краплі реактиву Несслера, випадає характерний червоно – бурий осадок. Рівняння реакції таке:
NН4СІ + 2 К2 (НgI4) + 4КОН =
Нg
= (О NН2) І + КСІ + 7 КІ + 3Н2О
Нg
ІІ аналітична група катіонів
До ІІ-ої групи катіонів відносяться йони Ва2+, Са2+, Мg2+. Сульфіди і хлориди катіонів ІІ-ої групи розчинні у воді, але їх карбонати нерозчинні у воді. Тому груповим реагентом катіонів другої групи являється карбонат амонію (NН4)2СО3, який осаджує ці катіони в вигляді осадів ВаСО3 і СаСО3, йони Мg2+ осаджуються тільки частково, в вигляді основної солі (МgОН)2СО3.
Умови осадження катіонів ІІ групи слідуючі: осадження проводити груповим реагентом – карбонатом амонію в присутності надлишку амоній гідроксиду і амоній хлориду при помірному нагріванні розчину.
Реакції катіона Ва2+
1. Реакція з калій хроматом К2СrО4. Калій хромат виділяє із розчину солей барія жовтий осад барій хромату:
2ВаСl2 + К2СrО4 →ВаСгО4 ↓+ 2КСl
2. Реакція з Н2SО4 і її розчинними солями. Сульфатна кислота та її розчинні солі утворюють з катіонами Ва2+ білий дрібнокристалічний осад:
ВаСl2 + Н2SО4 → ВаSО4↓ + 2НСІ
Реакції катіона Са2+:
1. Реакція з амоній оксалатом (NН4)2С2О4. При взаємодії амоній оксалату з йонами Са2+ випадає білий кристалічний осад оксалату кальцію СаС2О4:
Са2+ + С2О42- = СаС2О4↓
Осад СаС2О4 розчиняється в мінеральних кислотах, але не розчиняється в оцтовій кислоті.
Реакції катіона Мg2+
1. Реакція з їдкими лугами. При додаванні до розчину солей магнію розчину лугу NаОН спостерігається утворення білого драглистого осаду магній гідроксиду Мg(ОН)2:
МgСІ2 + 2NаОН = Мg(ОН)2↓+ 2NаСІ
2. Реакція з натрій гідірофосфатом. Гідрофосфат натрію Nа2НРО4 в присутності NН4ОН осаджує йон Мg2+ в вигляді білого кристалічного осаду подвійної солі магній-амоній-фосфату:
МgСІ2 + NН4ОН + NН4СІ + Nа2НРО4 = МgNН4РО4 ↓ + 2NаСІ + Н2О + NН4СІ
