Частные реакции на катионы III аналитической группы

Ка-тион	Реактив	Уравнение реакции и условия её проведения	Наблюдения
Ba2+	K2Cr2O7	2Ba2+ + K2Cr2O7 + Н2О = 2Н+ + 2К+ + + 2BaCrO4↓ К 2–3 каплям раствора соли бария прибавить 4 – 5 капель реактива и 2–3 капли раствора CH3COONa. Проводить реакцию в слабокислой среде	Желтый кристаллический осадок
	СaSO4· 2Н2О (насыщ.)	Ba2+ + СaSO4 = Сa2+ + BaSO4↓ К двум каплям раствора соли бария прибавить 2 капли реактива	Белый осадок Выпадает сразу
	Родизонат натрия Na2С6О6	Ba2+ + Na2С6О6 = 2Na+ + BaС6О6↓ На фильтровальную бумагу нанести каплю соли бария и каплю реактива, добавить каплю раствора HCl	Красно-бурое пятно Розово-красное пятно
	Родизонат натрия Na2С6О6	Ca2+ + Na2С6О6 = 2Na+ + CaС6О6↓ На фильтровальную бумагу нанести каплю раствора соли кальция, каплю 2 М раствора NaОН и каплю реактива	Фиолетовое пятно
Ca2+	(NH4)2C2O4 (насыщ.)	Ca2+ + (NH4)2C2O4 = 2NH4+ + CaC2O4↓ К 2–3 каплям раствора соли кальция прибавить 1–2 капли реактива. Проводить реакцию в нейтральной или слабокислой среде в отсутствии ионов Ba2+ и Sr2+	Белый кристаллический осадок
	Родизонат натрия Na2С6О6	Sr2+ + Na2С6О6 = 2Na+ + SrС6О6↓ На фильтровальную бумагу нанести каплю раствора соли стронция и каплю реактива, добавить каплю раствора HCl	Красно-бурое пятно Обесцвечивание пятна
Sr2+	СaSO4 · 2Н2О (насыщ)	Sr2+ + СaSO4 = Сa2+ + SrSO4↓ К 2–3 каплям раствора соли стронция прибавить 3–2 капли реактива, нагреть. Проводить реакцию в отсутствии ионов Ba2+	Белая муть

Систематический анализ смеси катионов III аналитической группы

1. Приготовить раствор, содержащий смесь катионов третьей аналитической группы (Sr²⁺, Ba²⁺ и Са²⁺).

2. Осаждение катионов третьей группы.

К полученной смеси прибавить 3 капли этилового спирта и 5–7 капель 2 н раствора H₂SO₄. Через 5 минут проверить полноту осаждения. Отделить осадок от раствора центрифугираванием. Центрифугат отбросить. К осадку добавить 10 капель насыщенного раствора Na₂CO₃ и нагреть. Образовавшуюся смесь растворить в CH₃COOН.

3. Осаждение и обнаружение катиона Ва²⁺.

К полученному согласно в п. 2 раствору добавить K₂Cr₂O₇. Образование желтого кристаллического осадка указывает на присутствие катиона Ba²⁺. Раствор с осадком отцентрифугировать.

4. Осаждение катионов Са²⁺ и Sr²⁺.

К центрифугату, полученному согласно в п. 3, добавить насыщенный раствор Na₂CO₃ до щелочной реакции (рН = 10) при нагревании. Образовавшийся осадок растворить в СН₃СООН.

5. Открытие и удаление катиона Sr²⁺.

К одной части уксуснокислого раствора, полученного согласно в п. 4, прибавить СaSO₄ и нагреть. Появление белой мути указывает на присутствие катиона Sr²⁺. Если катион Sr²⁺ обнаружен, его необходимо удалить. К другой части уксуснокислого раствора, полученного согласно в п. 4, прибавить избыток насыщенного раствора (NH₄)₂SO₄ и нагреть. Раствор с осадком отцентрифугировать.

6. Обнаружение катиона Са²⁺.

К центрифугату, полученному согласно в п. 5, прибавить 4–5 капель раствора (NH₄)₂C₂O₄, нагреть. Потереть стеклянной палочкой о стенки пробирки. Образование белого кристаллического осадка (в виде игольчатых кристаллов на стенках пробирки) указывает на присутствие катионов Са²⁺.

Катионы IV аналитической группы (Al³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺)

Групповым реактивом IV группы является 2 М раствор NaOH, образуя гидроксиды (табл. 9) проявляющие амфотерные свойства. Они растворяются в избытке группового реактива и переходят в раствор в виде комплексных ионов. Соли катионов IV группы подвергаются гидролизу. Катионы Zn²⁺ и Al³⁺ имеют постоянную степень окисления и не участвуют в окислительно-востановительных реакциях. Хром проявляет переменную степень окисления (Cr³⁺ – CrО₄^2- – Cr₂О₇^2-), поэтому для его обнаружения используют окислительно-восстановительные реакции (табл. 10). Все катионы IV группы склонны к копмлексообразованию. Соединения катионов Zn²⁺ и Al³⁺ бесцветны, а соединения хрома окрашены в цвет соответствующего иона: CrО₄^2- – желтого цвета, Cr₂О₇^2- – оранжевого, Cr³⁺ – сине-зеленого.

Таблица 9

Действие группового реактива с(NaOH ) = 2 моль/дм³ на катионы IV аналитической группы

Ка-тион	Уравнение реакции и условия её проведения	Наблюдения
Al3+	Al3+ + 3NaOH = 3Na+ + Al(OH)3↓ Al(OH)3↓ + NaOH(конц) = Na[Al(OH)4] К 3–4 каплям раствора соли алюминия прибавить 1–2 капли реактива, а затем избыток реактива	Белый студенистый осадок Растворение осадка
Cr3+	Cr3+ + 3NaOH = 3Na+ + Cr(OH)3↓ Cr(OH)3↓+ 3NaOH(конц) = Na3[Cr(OH)6] К 3–4 каплям раствора соли хрома прибавить 1–2 капли реактива, а затем избыток реактива	Серо-зеленый студенистый осадок Растворение осадка
Zn2+	Zn2+ 2NaOH = 2Na+ + Zn(OH)2↓ Zn(OH)2↓ + 2NaOH(конц) = Na2[Zn(OH)4] К 3–4 каплям раствора соли цинка прибавить 1–2 капли реактива, а затем избыток реактива	Белый студенистый осадок Растворение осадка

Таблица 10