2. Схемы классификации катионов в систематическом химическом анализе

Существует несколько схем классификации катионов по аналитическим группам. В основу классификаций положено различие в растворимости образуемых ими соединений, позволяющее отделять одни группы катионов от других. Известны, например, кислотно-основная, аммиачно-фосфатная, сульфидная и другая классификация катионов.

По кислотно-основной классификации катионы делят на шесть аналитических групп в зависимости от отношения их к действию соляной и серной кислот, щелочей и аммиака.

По аммиачно-фосфатной классификации катионы делят на пять аналитических групп по отношению к действию фосфатов и аммиака и растворимости осадков.

По сульфидной классификации катионы делят на пять аналитических групп по их отношению к действию сульфидов в нейтральной, кислой и щелочной средах и растворимости осадков.

При анализе реальных объектов, которые всегда многокомпонентны, для открытия каждого иона необходимо:

- создать специфические условия для протекания частной реакции;

- устранить мешающее влияние других компонентов;

- зарегестрировать аналитический сигнал.

Как в случае дробного, так и систематического анализа необходимо управлять поведением ионов в растворе, изменять их концентрации, степени окисления, формы нахождения в растворе. Управлять химической реакцией значит прежде всего смешать равновесие в необходимую для аналитика сторону. Таким образом, управление поведением ионов возможно только на основе равновесных реакций.

В химическом анализе растворов в распоряжении аналитика два типа равновесных процессов:

- гомогенные равновесия: диссоциация, гидролиз, комплексообразование, окисление-восстановление;

- гетерогенное равновесия: осаждение и растворение осадков, адсорбция, экстракция органическими растворителями.

Таблица 1

Кислотно-основная схема классификации катионов

Группа	Групповой реагент	Катионы	Продукты взаимодействия и их свойства
Первая	Отсутствует	Li+, Na+, K+, NH	Отсутствуют
Вторая	HCl	Ag+, Pb2+, Hg	Ос. AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 н.р. в разбавл. кислоте
Третья	H2SO4	Ca2+, Sr2+, Ba2+	Ос. CaSO4, BaSO4, SrSO4 н.р. в кисл., щел. и аммиаке
Четвертая	NaOH(избыток)	Zn2+, Al3+, Cr3+, Sn(II), Sn(IV), As(III), As(V)	В р-ре ионы: ZnO , AlO , CrO , SnO , SnO , AsO , AsO
Пятая	NaOH	Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Bi3+, Sb(III), Sb(V)	Ос. Mg(OH)2, Mn(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Bi(OH)3, HSbO2, HSbO3 н.р. в избытке щел. и аммиаке
Шестая	NH4OH, 25%-ный раствор	Co2+, Ni2+, Cu2+, Cd2+, Hg2+	В р-ре ионы: [Co(NH3)6]2+, [Ni(NH3)6]2+, [Cu(NH3)4]2+,[Cd(NH3)4]2+,[Hg(NH3)4]2+,

Таблица 2