2. Какие Вы знаете операции качественного химического анализа?

Многие дробные реакции используют не только для качественного обнаружения ионов, но и для количественного его определения. Например, в основе иодометрического титриметрического метода определения меди (II) лежит реакция:

2Cu²⁺ + 4I^– = 2CuI ↓+I₂ ,

которую используют и в дробном методе обнаружения меди (II). Мешающие обнаружению меди (II) ионы Fe³⁺ устраняют переведением их в осадок действием NH₄OH. Для количественного определения меди (II) ионы Fe³⁺ тоже должны быть удалены из раствора. В принципе это можно сделать так, как показано выше: осадить ионы Fe³⁺ водным раствором аммиака, а после осторожного подкисления раствора до слабокислой реакции медь (II) оттитровать иодометрически.

В гравиметрическом методе большие количества никеля, например в стали, определяют осаждением его в виде ало-красного осадка диметилглиоксимата никеля, который после отфильтровывания, промывания и высушивания при 100–110°С взвешивают. На основании полученных данных проводят расчет. Эта же реакция применяется для дробного обнаружения Ni²⁺. Только в дробном методе мешающие обнаружению Ni²⁺ ионы Fe³⁺, Cr³⁺, Cu²⁺ и другие по правилу рядов Тананаева для гидроксидов отделяют действием суспензии Zn(OH)₂ и затем в фильтрате обнаруживают Ni²⁺ с помощью диметилглиоксима. При количественном определении никеля в стали мешающие ионы не удаляют из раствора, а связывают винной или лимонной кислотой в комплекс.

В принципе также можно поступить при дробном обнаружении Ni²⁺.

В фотометрических методах содержание того или иного элемента находят на основании измерения светопоглощения (оптической плотности) окрашенных растворов, которые получают в результате проведения различных характерных реакций. Так, Мn²⁺ переводят в МnО₄^‑, окрашенный в красно-фиолетовый цвет, Cr^{3+ --} в Сг₂О₇^2‑, окрашенный в оранжевый цвет, или в продукт его взаимодействия с дифенилкарбазидом, окрашенный в фиолетовый цвет, Bi³⁺ переводят в желтый тиокарбамидный комплекс, сурьму ‑ в окрашенный ионный ассоциат сурьмы (V) с метиловым фиолетовым и т.д. Те же характерные реакции используют и в дробном анализе. При этом не проводят предварительного разделения катионов на группы и подгруппы, как, например, в сероводородном методе, а устранив соответствующими приемами мешающие ионы, сразу в растворе обнаруживают искомый ион. В некоторых дробных реакциях ме­шающие ионы устраняют так же, как в количественном анализе. Например, при обнаружении Bi³⁺ с помощью тиокарбамида Fe³⁺ в фотометрическом и дробном методах маскируют действием солянокислого гидразина. Обнаружению сурьмы не мешает большинство ионов, поэтому фотометрическое определение и обнаружение ее дробным методом проводят сразу в испытуемом растворе.

3. Какие бывают классификации катионов (групповые реактивы)?

4. Какие s-элементы составляют I и II группы катионов и каковы их свойства?

s-Элементы расположены в главных подгруппах I и II групп периодической системы. Они имеют только s-валентные электроны, которые легко отдают, образуя ионы с устойчивой 8-электронной оболочкой и зарядом 1+ (Na⁺ и К⁺, к которым близок и ион NН₄⁺) или с 2+ (Mg²⁺, Са²⁺, Sr²⁺ и Ва²⁺). Эти катионы имеют самые большие радиусы из всех остальных катионов и обладают наименьшей поляризуемостью, что обусловливает небольшое разнообразие реакций, в которые они вступают. В основном эти ионы образуют хорошо растворимые неокрашенные соединения.