Тема: Якісний аналіз

План

1. Характеристика груп катіонів.

2. Класифікація аніонів за аналітичними групами.

3. Характеристика груп аніонів.

Література

Основна: 1. Аналітична хімія / Д.Д. Луцевич, А.С. Мороз, О.В. Грибальська, В.В. Огурцов. – К.: Здоров’я, 2003. – 296 с.

2. Аналітична хімія / Д.Д. Луцевич, А.С. Мороз, О.В. Грибальська, В.В. Огурцов. – 2-ге вид. - К.: Медицина, 2009. – 416 с.

Додаткова:1. Романова Н.В. Основи хімічного аналізу. – К.: Перун, 1998. – 240с.

1.

Загальна характеристика катіонів і групи

В якісному аналізі катіони виявляються окремо від аніонів. Тому розрізняють аналіз катіонів і аніонів.

Багато катіонів схожі між собою за властивостями і їх при систематичному аналізі поділяють на групи, які в свою чергу поділяються на підгрупи.

Аналітичною групою катіонів у хімічному аналізі називається така група, катіонів якої при взаємодії з певним реактивом і за певних умов вступають характерні реакції. За допомогою цих реакцій можна відокремити певну групу катіонів від іншої. Кожна аналітична група має свій характерний реактив – осаджувач, за допомогою якого осаджують всі катіони групи.

Сірководнева класифікація катіонів

Група	Катіони	Груповий реактив
І	Na+, K+, NH4+, Mg2+	Групового реактиву немає
ІІ	Ва2+, Sr2+, Са2+	(NH4)2CO3
ІІІ	Аl3+, Сr3+, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Ni2+, Co2+	(NH4)2S або Н2l в присутності NH4O4
ІV	Підгрупа срібла: Ag+, Hg+, Pb2+ Підгрупа міді: Cu2+, Hg2+, Cd2+	HCl H2S в присутності НСl
V	As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+, Sn4+	H2S в присутності НС1 з наступним розчиненням сульфідів у (NH4)2S2

Кислотно – лужна класифікація катіонів

Група	Катіони	Груповий реактив
І	К+, Na+, NH4+	Групового реактиву немає
ІІ	Ag+, Pb2+, Hg22+	Розбавлена НС1
ІІІ	Ba2+, Sr2+, Ca2+, (Pb2+)	Розбавлена Н2SO4
ІV	Al3+,Cr3+, Zn2+, Sn2+, Sn4+, As3+, As5+,(Sb3+), (Sb5+)	Надлишок їдкого лугу
V	Mg2+, Mn2+, Bi3+, Fe2+, Fe3+, Sb3+,Sb5+	Надлишок розчину аміаку
VІ	Cu2+, Hg2+, Cd2+, Co2+, Ni2+	Надлишок розчину аміаку

Аналітичні реакції катіонів і групи

Немає групового реактиву, який би одночасно осаджував всі катіони групи. При систематичному аналізі іони цієї групи виявляють в останню чергу, тому що катіони інших груп заважають їх виявленню.

Реакції на катіон Na⁺

1. Реакція з К[Sb(OH)₆] - гексагідроксостибіат К

NaCl + К[Sb(OH)₆] → Na[Sb(OH)₆] ↓ + KCl

білий кристалічний осад

2. Проба на забарвлення полум’я.

Всі солі Nа забарвлюють полум’я в жовтий колір.

Реакції на катіон К⁺

1. Гексанітрокобальтат Na:

2КС1 + Na[Co(NО₂)₆] → K₂Na[Co(NО₂)₆] ↓ + 2NaCl

жовтий кристалічний осад

2. Гідротартарат Na – NaHC₄H₄O₆

KCl + NaHC₄H₄O₆ →KHC₄H₄O₆ ↓ + NaCl

білий дрібнокристалічний осад

3. Забарвлення полум’я – солі Н забарвлюють полум’я в фіолетовий колір.

Реакції на катіон NH₄⁺

1. Реакція з NaOH (KOH)

NH₃Cl + NaOH → NH₃ ↑ + NaCl + H₂O

2. Термічний розклад солей:

t

NH₄Cl ↔ NH₃ ↑ + Cl

3. Реакція з реактивом Несслера:

NH₄Cl + 2K₂[HgI₄] + 4KOH → [Hg₂ONH₂] ↓ + KCl + 7KI + 3H₂O

оксодимеркуроамоній

р-в Неслера (червоно-бурий осад)

Реакції на катіон Mg²⁺

1. Реакція з лугами:

MgCl₂ + 2OH^– → Mg(OH)₂ ↓ + 2Cl^–

білий аморфний осад

2. Реакція з гідрофосфатом Na:

MgCl₂ + Na₂HPO₄ + NH₄OH → MgNH₄PO₄ ↓ + 2NaCl + H₂O

білий кристалічний осад

3. Реакція з Na₂CO₃(K₂CO₃) :

2MgCl₂ + 2Na₂CO₃ + H₂O → (MgOH)₂CO₃ + 4NaCl + CO₂

білий аморфний осад