Контрольные вопросы

1.Дать характеристику второй аналитической группы катионов.

2.Действие группового реагента катионов II группы.

3.Общие реагенты II группы катионов.

4.Какова сравнительная растворимость сульфатов катионов II группы?

5.В чем растворяют карбонаты катионов II группы?

6.С помощью какого реактива открывают Ba²⁺ в присутствии Sr²⁺ и Ca²⁺? Условия проведения реакции.

7.Каковы условия практически полного осаждения BaCrO₄ при действии бихромата калия?

8.Почему необходимо удалить катион Ba²⁺ перед обнаружением Sr²⁺ и Ca²⁺?

9.Можно ли проводить реакцию обнаружения Sr²⁺ гипсовой водой в присутствии Ba²⁺? Почему?

10.Почему при действии гипсовой воды на катион Sr²⁺ образуется не осадок, а лишь муть SrSO₄?

11.Как выполняется микрокристаллоскопическая реакция на катион Ca²⁺?

12.Как проверить полноту осаждения?

Третья аналитическая группа катионов

К III аналитической группе катионов относятся катионы Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺,Fe²⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ и некоторые другие катионы менее распространенных элементов. От I и II групп катионов эта группа отличается нерастворимостью соответствующих сульфидов в воде, которые, однако, легко растворяются в разбавленных кислотах, что отличает III группу от IV и V групп.

Основные свойства гидроокисей, образуемых катионами III группы, выражены слабо, поэтому отвечающие им соли должны более или менее значительно подвергаться гидролизу. При этом гидролиз солей сильных кислот сказывается в том, что растворы таких солей имеют более или менее сильнокислую реакцию (рН<7).

Вследствие сильных различий в величинах рН исследуемого раствора может иногда служить важным ориентировочным признаком, указывающим на возможность присутствия (или отсутствия) тех или иных ионов в растворе.

В III аналитической группе рассматриваются элементы высших групп периодической системы, обладающие переменной степенью окисления. Поэтому при анализе III группы широко используется реакции окисления - восстановления. Особенно большое значение они имеют для обнаружения и отделения марганца, хрома и железа.

Большинство ионов III аналитической группы и их соли окрашены в различные цвета. Они являются хорошими комплексообразователями, дающими комплексные и внутрикомплексные соли.

Действие группового реагента (nh4)2s

Осаждение III группы катионов можно вести либо сероводородом в слабощелочной среде, либо сульфидом аммония, являющимся ее групповым реагентом. Как и всегда при осаждении солей слабых кислот, одним из важнейших условий является величина рН раствора. Для достаточно полного осаждения всех катионов III группы необходимо создать в растворе рН ≥8,7. Растворы солей катионов III группы имеют рН<7, поэтому в раствор должна быть введена буферная смесь, поддерживающая практически постоянный рН. Из обычно применяемых при анализе смесей в данном случае вполне пригодной является только аммонийная буферная смесь с рН = 8-9. Прибавление NH₄Cl полезно также и тем, что он является элекролитом-коагулянтом, способствующим коагуляции коллоидных растворов сульфидов, к образованию которых многие из них, особенно NiS весьма склонны. Коагуляции способствует также нагревание раствора при осаждении.

В конические пробирки берут по 2 капли растворов солей Fe²⁺,Fe³⁺, Mn²⁺, Co^»+, Ni^»+ и прибавляют к ним по 2-3 капли растворов NH₄OH, NH₄Cl, (NH₄)₂S. При этом выпадают осадки соответствующих сульфидов:

2Fe³⁺ + 3S^2- = Fe₂S₃ Mn²⁺ + S^2- = MnS

Осадки FeS, Fe₂S₃, CoS, NiS – черного цвета, MnS – телесного цвета. Все сульфиды III группы, кроме NiS и CoS, растворяются в разбавленных HCl и H₂SO₄ c выделением газообразного H₂S.

При действии раствором (NH₄)₂S на растворы солей аммония, хрома вместо сульфидов Al₂S₃, Cr₂S₃ выпадают осадки гидроокисей Al(OH)₃ (белого цвета), Cr(OH)₃ (серо-фиолетового или серо-зеленого цвета).

Для хрома реакцию можно записать так:

Сr³⁺ + 3S^2- + 3H₂O = Cr(OH)₃↓ + 3HS^-.

Аналогичное уравнение можно составить и для Al³⁺.

Осадки Al(OH)₃, Cr(OH)₃ подобно сульфидам катионов III группы, растворимы в разбавленных кислотах.

Общие реагенты: 1. Действие щелочей КОН, NаОН.

2. Действие гидроксида аммония NH₄OH.