Групповые реакции катионов и анионов.

В основе деления катионов на группы лежат реакции с кислотами и основаниями. При последовательной обработке испытуемой смеси соля­ной кислотой; серной кислотой; избытком щелочи в присутствии пероксида водорода; раствором аммиака выделяют следующие группы:

1. Ионы, не образующие осадки ни с одним из перечисленных реак­тивов (Na⁺, K⁺, NH₄⁺).

2. Ионы, образующие нерастворимые хлориды (Рb²⁺, Аg⁺).

3. Ионы, образующие нерастворимые сульфаты (Рb²⁺, Са²⁺, Sr²⁺, Ва²⁺).

4. Ионы, образующие гидроксиды, растворимые в избытке щелочи (А1³⁺, Сr³⁺, Zn²⁺).

5. Ионы, образующие гидроксиды, нерастворимые ни в избытке ще­лочи, ни в аммиаке (Fe³⁺, Fе²⁺, Мn²⁺, Мg²⁺).

6. Ионы, образующие гидроксиды, растворимые в аммиаке (Со²⁺, Сu²⁺, Ni²⁺, Нg²⁺, Сd²⁺).

Анионы делят на группы двумя способами: а) с использованием ре­акций осаждения; б) с использованием окислительно-восстановительных реакций.

При протекании реакций осаждения выделяют:

1) Ионы, образующие осадки с нитратом серебра в присутствии NO₃^-, Cl^-, Вr^-, I^-, SCN^-, S^2-, S₂О ;

2) Ионы, образующие осадки с хлоридом бария в нейтральной среде: SO , SO , S₂O , PO , B₄O , CO ;

3) Ионы, не образующие осадки ни с одним из перечисленных реак­тивов: СН₃СОО^-, NО , NО .

Анионы некоторых кислот при обработке сильными кислотами вы­деляют газообразные продукты: NО (образует бурый газ NО₂), СО , S ^2-, SО , S₂О (одновременно выпадает в осадок сера).

По возможности протекания окислительно-восстановительных реак­ций выделяют:

1) Анионы-окислители, реагирующие в кислой среде с иодидом ка­лия с образованием йода (NO , NО );

2) Анионы-восстановители, реагирующие с перманганата калия в подкисленном растворе (SО , S^2-, S₂О , NО , SСN^-, Сl^-, Вr^-, I^-).

Серосодержащие ионы (SО , S^2-, S₂О ) являются более сильными восстановителями по сравнению с остальными, поэтому они способны вступать также в реакцию с йодом, (менее сильным окислителем, чем перманганат калия);

3) Анионы, не проявляющие окислительно-восстановительные свой­ства в водных растворах, т. е. не вступающие в реакции ни с перманганатом калия, ни с иодидом калия (СО , РО , SО , В₄О , СН₃СОО^-).

Экспериментальная часть

Оборудование и материалы: штатив с пробирками; стеклянные палочки; фильтровальная бумага; лакмусовая бумага синяя и красная; универсальный индикатор.

Реактивы: растворы сульфата натрия, сульфата калия, сульфата аммония, сульфата алюминия, хлорида бария, хлорида кальция, хлорида магния, хлорида цинка, хлорида хрома (III), хлорида кобальта (II), хлорида марганца (II), хлорида железа (III), нитрита натрия, тиосульфата натрия, оксалата аммония, бромида калия, иодида калия, нитрата натрия, ацетата кальция, дихромата калия, дихромата аммония, гексацианоферрата (III) калия, гексацианоферрата (IV) калия; нитрата свинца (II); сульфата меди (II) ; ацетата натрия, перманганата калия; карбоната калия; пероксида водорода; иодида калия; серной кислоты; азотной кислоты; гидроксида натрия; аммиака; нитрата серебра; гидроксида кальция; йода (1,3 г йода в 1 л воды); тиоцианата калия; хлорная вода.