9. Схема анализа смеси катионов

I - VI ГРУПП.

9.1. Дробное обнаружение катионов NH₄⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺.

В отдельных порциях анализируемого раствора проводят дробное обнаружение указанных ионов соответствующими характерными или специфическими реакциями.

9.2. Отделение катионов III группы.

К анализируемому раствору прибавляют равный объем 2 М HCI. Образовавшийся осадок 1 содержит AgCI, PbCI₂, Hg₂CI₂; в растворе 1 остаются катионы I, II, IV-VI групп. Осадок отфильтровывают и анализируют по п.п. 4.2.2 - 4.2.4.

9.3. Отделение катионов IV-VI групп в виде гидроксидов и их обнаружение.

К фильтрату, полученному по п.9.2. (раствор 1), прибавляют равный объем 2 М раствора аммиака. Образовавшийся осадок 2 содержит гидроксиды катионов IV-VI групп, в растворе 2 - катионы I и II групп. Осадок 2 отфильтровывают и анализируют как описано в разделе 8.

9.4. Обнаружение и отделение катионов II группы.

Фильтрат (раствор 2), полученный по п. 9.3., анализируют на содержание катионов II группы (п.п. 4.2.5 - 4.2.10). Для этого используется половина объема фильтрата. Ко второй половине прибавляют равные объемы 2 М растворов NH₄OH, NH₄Cl и (NН₄)₂СО₃, нагревают до 60°С, отфильтровывают и осадок отбрасывают. В растворе 3 содержатся катионы I группы.

9.5. Обнаружение катионов Na⁺ и K⁺ проводят по п. 4.2.11. и 4.2.12.

10. Анализ анионов

Классификация анионов в большинстве случаев основывается на различной растворимости солей бария и серебра соответствующих кислот. В соответствии с ней анионы делятся на три группы:

1 группа: SO₄^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, CO₃^2-, AsO₃^3-, AsO₄^3-, PO₄^3-, CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-, BO₂^-, F^-. Для этой группы анионов характерна малая растворимость в воде солей бария. Групповым реагентом являются Ba(NO₃)₂ или BaCl₂ в нейтральной среде. Следует отметить, что и соли серебра с данными анионами малорастворимы, за исключением сульфата серебра (растворим).

2 группа: Cl^-, Br^-, I^-, S^2- и др. Групповым реагентом на эту группу является AgNO₃ в присутствии HNO₃.

3 группа: NO₃^-, NO₂^-, CH₃COO^-, MnO₄^-. Все соли анионов этой группы растворимы в воде, группового реагента для этой группы анионов нет.

10.1. Первая группа анионов

SO₄^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, CO₃^2-, AsO₃^3-, AsO₄^3-, PO₄^3-, CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-, BO₂^-, F^-

В растворах анионы этой группы бесцветны (за исключением хромат- и бихромат-ионов). Соли многих катионов с анионами этой группы мало растворимы в воде, так как большинство указанных анионов - соли слабых кислот. Анионы SO₃^2-, S₂O₃^2-, AsO₃^3- обладают восстановительными свойствами, AsO₄^3-, CrO₄^2-, Cr₂O₇^2- и в некоторых случаях SO₃^2- - окислители. Анионы SO₃^2-, S₂O₃^2-, CO₃^2- разлагаются под действием сильных кислот.

Групповой реагент - соли бария в нейтральной среде - осаждает все анионы этой группы в виде малорастворимых соединений. Все соли бария (кроме BaSO₄) растворяются в сильных кислотах; BaCO₃, BaSO₃, BaS₂O₃ при этом разлагаются с выделением газообразных продуктов:

BaSO₃ + 2 HCl = BaCl₂ + H₂O + SO₂

Все анионы 1 группы образуют также малорастворимые соединения с ионами серебра. Фосфат, хромат, арсенит и арсенат серебра окрашены. Все соли серебра анионов первой группы растворимы в разбавленных кислотах, чем отличаются от анионов 2 группы.