Классификация аналитических реакций

Все аналитические реакции можно классифицировать по цели или кругу объектов, для которых используются эти реакции.

1 Групповые реакции, когда один и тот же реактив реагирует с группой ионов, давая одинаковый сигнал. Так для отделения группы ионов (Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ ) используют реакцию их с Cl⁻ -ионами, при этом образуются белые осадки: AgCl, PbCl₂, Hg₂Cl₂.

2 Избирательные (селективные) реакции. Пример: йодокрахмальная реакция. Для этих целей используют органические реагенты. Пример: диметилглиоксим + Ni²⁺ → образование ало-красного осадка диметилглиоксимата никеля.

Изменяя условия протекания аналитической реакции, можно неизбирательные реакции сделать избирательными. Пример: если реакции Hg₂²⁺, Pb²⁺, Ag⁺ + Сl^- – проводить при нагревании, то PbCl₂ не осаждается, так как он хорошо растворим в горячей воде.

3 Реакции комплексообразования, используемые для целей маскирования мешающих ионов.

Пример: для обнаружения Co²⁺ в присутствии Fe³⁺ с помощью KSCN, реакцию проводят в присутствии F⁻ -ионов. При этом Fe³⁺ +4F^-  [FeF₄]^- ,

K_Н = 10^-16, в то время как K_Н [Fe(SCN)₄]^- ≈ 10⁻⁵ , поэтому ионы Fe³⁺ закомплексованы и не мешают определению Co²⁺ -ионов.

Классификация аналитических реагентов

Реагенты по их избирательности можно разделить на три группы:

1. Специфические реагенты — например: крахмал для обнаружения I₂; NaOH для открытия NH₄⁺.

2. Избирательные (селективные) реагенты — например: диметилглиоксим (реагент Чугаева) в аммиачной среде реагирует с Fe(II), Co(II), Ni(II), Zr(IV) и Th(IV).

3. Групповые реагенты — например: HCl осаждает нерастворимые хлориды Ag(I), Hg(I), Tl(I), Pb(II).

Групповые и селективные реагенты, образующие малорастворимые соединения с ионами, используют при разделении катионов на аналитические группы. Ионы, осаждаемые данным групповым реагентом, образуют аналитическую группу ионов. Используемый групповой реагент и условия осаждения определяют состав аналитической группы ионов.

Анализ смеси ионов — трудная аналитическая задача, поскольку посторонние ионы могут препятствовать открытию интересующего нас иона. Такие ионы называют мешающими. Помехи со стороны сопутствующих ионов начинают проявляться при определенном соотношении открываемых и мешающих ионов и усиливаются с увеличением концентрации последних.

Причинами мешающего влияния при открытии ионов могут быть:

1. Образование (мешающими ионами) при действии реагента соединений, аналогичных аналитической форме открываемого иона, и генерирование ими такого же сигнала, что и аналитический сигнал открываемого иона.

2. Образование (мешающими ионами) соединений, препятствующих наблюдению аналитического сигнала.

3. Вероятность проведения аналитической реакции открытия невелика, например, в результате связывания реагента мешающими ионами. Устранение мешающих ионов в качественном анализе

Для устранения мешающего влияния сопутствующих ионов используют два пути:

1. избирательное распределение компонентов анализируемой системы между двумя разделяющимися фазами (методы разделения или отделения). В практике качественного анализа наибольшие значения имеют осаждение, экстракция и хроматография;

2. маскирование мешающих ионов. Для этого используют химические реакции, протекающие в той же фазе, что и реакции обнаружения, и приводящие к уменьшению концентрации мешающего иона или реагента. Для маскирования и демаскирования применяют реакции комплексообразования, кислотно-основные и окислительно-восстановительные.

Устранение мешающих ионов без удаления их из раствора называется маскировкой тех или иных ионов.

Существуют следующие пути маскировки ионов: