5. Качественный анализ катионов. Способы устранения мешающего влияния ионов.

Устранение мешающего влияния катионов:

1. Маскирование (химические реакции, которые уменьшают концентрацию мешающих ионов, протекают в той же фазе, что и основная реакция): комплекс, протолитические, ОВР.

Примеры:

Co2+ , Fe3+. Мешает Fe, его в комплекс [FeF6]-. Co2+ в осадок с SCN

Протолитические р-ции – изменение рН среды.

ОВР

2. Разделение (мешающие ионы удаляют из фазы, в которой протекает реакция): осаждение, экстракция, хроматография.

Согласно кислотно-основной классификации катионы в зависимости от их отношения к растворам HCl, H2SO4, NaOH (или KOH) и NH3 разделяют на 6 групп. Каждая из групп, за исключением первой, имеет свой групповой реагент.(см далее) каждый отдельный катион может быть идентифицирован с помощью дробных реакций.

6.Общая х-ка и аналитические р-ии катионов 1 аналит. Группы.

В 1 аналит. Группе относ-ся- K, Na, Li ,NH4.Группового реагента нет,т.к. их сульфиды,гидроксиды,карбонаты,хлориды растворимы в воде.В ОВР не участвуют, за исключением NH4(облад. восстанов. св-вами).Не явл. комлексообразователями. Окрашивают пламя в жёлтый- Na ,карминно-красный- Li ,фиолетовый- К

Li:

Белый карбонат, белый фосфат, белый фторид. (+реакция с гексагидроксоантимонатом и цинк-уранил-ацетатом, хотя они на натрий)

K:

KCl + NaHC4H4O6 → KHC4H4O6 ↓ + NaCl (белый осадок)

2KCl + Na3[Co(NO2)6]→ 2NaCl + K2 Na[Co(NO2)6]↓(ярко-жёлтый)

Na2Pb[Cu(NO2)6] + 2 KCl → К2Pb[Cu(NO2)6]↓ + 2 NaCl(кубические кристаллы чер-

ного или коричневого цвета)

Na:

Na+ + [Sb(OH)6]- = Na[Sb(OH)6] мелкокристаллический белый(гексагидрокроантимонат)

Натриевая соль метоксифенилуксусной кислоты (белый)

- 2) Микрокристаллоскопическая реакция. на предметное стекло каплю раствора соли натрия-выпарить-Охлажденный осадок обработайте уранилацетатом UO2(CH3COO)2---образуются кристаллы NaCH3COO⋅ UO2(CH3COO)2. (игольчатые)

NH4:

NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O(запах аммиака)

NH4++ 2[ HgI4]2 + 4OH-→ [OHg2NH2]I↓ + 7I + 3H2O(красно-бурый осадок)

7.Общая х-ка и аналит. Р-ии катионов 2 аналит. Группы.

Ко второй аналит. Группе относятся серебро,свинец,ртуть(2).Склонны к образов. КС.Групповой реагент-соляная кислота.Вступают в ОВР.

Р-ции ионов серебра:

- AgCl + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]+ + Cl− + 2H2O(осадок растворяется)

- Ag+ + Br-→ AgBr↓(бледно-жёлтый)

Ag+ + I− → AgI↓(жёлтый)

Р-ции ионов ртути(2):

Красный хромат, белый гидрофосфат

-Hg22+ + 2Cl− → Hg2Cl2↓ (белый)

- Hg22+ + Cu → Cu2++ Hg↓(чёрный цвет)

Р-ии ионов свинца:

Белый гидроксид, белый хлорид, бледно-желтый бромид, желтый иодид (галогениды растворимы в горячей воде и в избытке галогенид-ионов)

- Pb2++ CrO42− → PbCrO4↓(жёлтый)

8.Общая х-ка и аналитические р-ии катионов 3 аналит. группы

К ней относ-ся Са,Sr,Ba.Не образ. КС.Групповой реагент- разбавленная серная кислота.Осадки сульфатов не раств-ся в кислотах и щелочах.Окрашивают пламя в жёлто-зелёный- Ba ,в карминово-красный- Sr ,в кирпично-красный- Са.

Реакция на ионы Кальция:

Ca2+ + K+ + [Fe(CN)6]4- = KCa[Fe(CN)6] белый

-с родизонатом натрия в щелочном р-ре даёт фиолетовое окрашивание.

-Ca2++CO32-=CaCo3(белый)

-Ca2++ C2O42- → CaC2O4↓

-С серной кислотой-белый осадок

Реакция на Стронций:

-с родизонатом натрия соединение красно-бурого цвета.

-Sr2++ С2O42- → SrС2O4↓(белый осадок)

- С серной кислотой-белый осадок

Реакция на Барий:

-2 CrO42- + 2Ba2+→ 2 BaCrO4↓(жёлтый)

-с родизонатом натрия соединения красного цвета.

- С серной кислотой-белый осадок

9. Катионы IV аналитической группы.

К IV группе принадлежат катионы  Al3⁺, Zn2⁺, Cr3⁺, Sn2⁺, Sn4⁺, As3⁺, As5⁺. Групповым реагентом является NaOH, в избытке которого гидроксиды катионов четвёртой аналитической группы, обладающие амфотерными свойствами, растворяются с образованием комплексных соединений типа [Al(OH)4]¯, [Cr(OH)4]¯, [Zn(OH)4]2¯.

Алюминий (фосфат белый, ализарин красный)

Хром (серо-зеленый гидроксид, зеленый фосфат, Cr3+ =>Cr6+ зеленый=>желтый)

Цинк (сульфид, гексацианоферрат белый Zn3K2[Fe(CN)6]2