Аналитическая классификация анионов
Аналитическая группа |
Анионы |
Групповой реагент |
Наблюдаемый эффект |
I |
SO42-,SO32-,CO32- PO4 3-, SiO3 2-, BO3 -, S2O3 2- |
BaCl2 |
Белые осадки, нерастворимые в воде
|
II |
Cl-, Br-, I-, S2- |
AgNO3 |
Осадки различных цветов, нерастворимые в воде и кислотах
|
III |
NO3-, NO2-, CH3COO- |
Нет группового реактива |
Соли Ва2+ и Ag+ растворимы в воде
|
Контрольные вопросы
1. Предмет изучения аналитической химии.
2. В чем состоит основная задача качественного анализа?
3. Назовите основные методы качественного анализа и требования к этим методам.
4. Что такое аналитическая реакция? Какие требования предъявляются к аналитическим реакциям?
5. Какие аналитические реакции называются общими, частными, селективными и специфическими?
6. Какие реактивы применяются в качественном анализе, и требования, предъявляемые к ним?
7. Что такое предел обнаружения?
8. Что такое дробный и систематический методы анализа?
9. Какие реакции лежат в основе кислотно-щелочного метода анализа катионов?
10. Аналитическая классификация ионов.
2. Кислотно-основная аналитическая классификация катионов
2.1. Первая аналитическая группа катионов
К первой аналитической группе относятся катионы щелочных металлов: калия K+, натрия Na+, лития Li+ и катион аммония NH4+. Большинство солей катионов первой аналитической группы представляют собой белые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Вследствие этого катионы данной группы не имеют группового реагента, и открывают их только с помощью частных реакций. Перед проведением частных реакций на катионы первой группы ионы других групп удаляют методом осаждения (например, в виде карбонатов в нейтральной или щелочной среде).
2.1.1. Реакции катиона лития
1. Окрашивание пламени. Летучие соединения лития окрашивают бесцветное пламя горелки в карминово-красный цвет. Реакция весьма чувствительна. Определению мешают ионы натрия. Желтую окраску ионов Na+ маскируют, используя индиговую призму или кобальтовое стекло, не пропускающее желтых лучей.
Методика проведения реакции. С помощью металлической петли из флакона берется небольшое количество соли и вносится в пламя спиртовки. Пламя окрашивается в карминово-красный цвет.
2. Реакция с фторидом аммония NH4F. При нагревании смеси растворов соли лития и фторида аммония выделяется белый аморфный осадок фторида лития, растворимый в уксусной кислоте.
Li+ + F- = LiF(тв).
Методика проведения реакции. В пробирку помещают 2-3 капли раствора, содержащего ионы лития, и 2-3 капли раствора фторида аммония или калия. Смесь нагревают до кипения, при этом медленно выделяется белый аморфный осадок. Определению мешают ионы Mg2+, которые можно замаскировать, проводя реакцию в присутствии аммиака при рН 9-10.
+++2.1.2. Реакции катиона аммония
1. Реакция со щелочами. При нагревании растворов солей аммония со щелочами образуется гидрат аммиака, который разлагается с выделением аммиака, имеющего характерный запах нашатырного спирта.
NH4+ + OH- ↔ NH3 Н2О ↔ NH3(г) + H2O.
Выделение аммиака можно зафиксировать с помощью лакмусовой или универсальной индикаторной бумаги, смоченной водой и внесенной в пары. При выделении аммиака лакмусовая бумага синеет.
Методика проведения реакции. В пробирку вносят 5 капель раствора, содержащего ионы аммония, и добавляют 5 капель щелочи. Пробирку слегка подогревают и к верхней части подносят влажную индикаторную бумагу. В присутствии ионов аммония индикаторная бумага синеет.
2. Реакция с гидротартратом натрия NaHC4H4O6. Образуется белый кристаллический осадок гидротартрата аммония, растворимый в кислотах и щелочах. Кристаллы имеют характерную форму.
NH4+ + HC4H4O6- = NH4HC4H4O6(тв).
Методика проведения реакции. На предметное стекло наносят капилляром 1-2 капли анализируемого раствора, рядом наносят 1-2 капли гидротартрата натрия. Капли соединяют стеклянной палочкой и перемешивают. Стекло охлаждают, и через несколько минут наблюдают в микроскоп форму образовавшихся кристаллов. Определению мешают ионы калия.
3. Реакция с реактивом Несслера (K2[HgI4]+KOH). Реактив Несслера (смесь тетраиодомеркурата(II) калия с гидроксидом калия) взаимодействует с ионом NH4+, образуя красно-бурый осадок иодида меркураммония [OHg2NH2]I, растворимый в кислотах и щелочах.
Методика проведения реакции. К одной капле раствора, содержащего ионы аммония, прибавляют 1 каплю реактива Несслера. Реакцию удобнее всего проводить на предметном стекле.