- •Разделение и идентификация ионов химическими и инструментальными методами
- •1 Классификация катионов и анионов
- •Кислотно-основная классификация катионов
- •Сероводородная классификация катионов
- •Классификация анионов
- •2. Схемы разделения и систематического анализа катионов по кислотно-основной и сероводородной классификациям
- •3. Химические и инструментальные методы идентификации катионов и анионов
ЛЕКЦИЯ2
Разделение и идентификация ионов химическими и инструментальными методами
1. Классификация катионов и анионов.
2. Схемы разделения и систематического анализа катионов по кислотно-основной и сероводородной классификациям.
3. Химические и инструментальные методы идентификации катионов и анионов.
1 Классификация катионов и анионов
В ходе систематического анализа катионы и анионы предварительно делят на группы. Для этого используют групповые реагенты – реактивы, действующие аналогично на группу катионов или анионов.
Требования к групповым реагентам:
1. Реагент должен осаждать ионы данной группы практически количественно.
2. Полученный осадок должен легко растворяться.
3. Избыток добавленного реагента не должен мешать обнаружению тех ионов, которые остались в растворе.
Аналитическая группа – группа катионов, которые с каким-либо одним реактивом при определённых условиях может давать сходные аналитические реакции.
Основные классификации – кислотно-основная, сероводородная, аммиачно-фосфатная, бифталатная и др.
С экологический точки зрения предпочтительна кислотно-основная классификация, где в качестве групповых реагентов используют растворы кислот и щелочей.
Кислотно-основная классификация катионов
|
№ группы |
Катионы |
Групповой реагент |
Характеристика группы |
|
I |
K+, Na+, NH4+ |
нет |
– |
|
II |
Ag+, Pb2+, Hg22+ |
2M HCl |
AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 |
|
III |
Ba2+, Sr2+, Ca2+ |
1M H2SO4 |
BaSO4, SrSO4, CaSO4 |
|
IV |
Zn2+, Al3+, Cr3+, Sn(II), Sn(IV), As(III), As(V) |
Избыток 4М NaOH или KOH |
[Zn(OH)4]2-, [Al(OH)4]-, [Cr(OH)4]-, SnO22-, SnO32-, AsO33-, AsO43- |
|
V |
Mg2+, Mn2+, Bi3+, Fe2+, Fe3+, Sb(III), Sb(V) |
Избыток 25% NH4OH |
Mg(OH)2, Mn(OH)2, Bi(OH)3, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Sb(OH)3, SbO(ОН)3 |
|
VI |
Cu2+, Hg2+, Cd2+, Co2+, Ni2+ |
Избыток 25% NH4OH |
[Cu(NH3)4]2+ [Hg(NH3)4]2+ [Cd(NH3)4]2+ [Cj(NH3)4]2+ [Ni(NH3)6]2+ |
Сероводородная классификация катионов
|
№ |
Катионы |
Групповой реагент |
Характеристика группы |
|
I
|
K+, Na+, NH4+, Mg2+
|
нет
|
|
|
II |
Ba2+, Sr2+, Ca2+ |
(NH4)2CO3 (NH4OH+NH4Cl) |
CaCO3, SrCO3, BaCO3 |
|
III |
Al3+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Mn2+,Zn2+ |
(NH4)2S pH=9,25 (NH4OH+NH4Cl)
|
Al(OH)3 белый Cr(OH)3 серо-фиолето-вый Fe2S3 черный FeS черный NiS черный CoS черный ZnS белый MnS телесный |
|
IV |
a)Cu2+, Hg2+, Cd2+, Bi3+ (Pb2+) б)As(III,V), Sb(III,V), Sn(II,IV) |
H2S pH=0,5 |
CuS черный HgS черный CdS желтый Bi2S3 черный As2S3 желтый, As(V) восстанавливается в процессе осаждения, As2S5 выделяется только в 6 М НCl Sb2S3 оранжево-красный Sb2S5 оранжево-красный SnS бурый SnS2 желтый |
|
V |
Ag+, Pb2+, Hg22+ |
2M HCl |
AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 |