Вопросы

1. Какова сравнительная растворимость сульфатов катионов III группы?

2. Как понизить растворимость сульфата кальция?

3. Как переводят в раствор сульфаты катионов III группы?

4. С помощью какого реактива открывают Ba²⁺ в присутствии Sr²⁺ и Ca²⁺?

5. Каковы условия практически полного осаждения BaCrO₄ при действии дихромата калия?

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

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

8. Как выполняется микрокристаллоскопическая реакция на катион Ca²⁺?

Лабораторная работа 4 Анализ смеси катионов первой, второй и третьей аналитических групп

Исследуемый раствор, содержащий смесь катионов трех групп, может быть с осадком и без осадка. Осадок может содержать хлориды AgCl, PbCl₂, Hg₂Cl_{2 ,} сульфаты BaSO₄, SrSO₄, CaSO₄ или все вместе.

Поэтому различают два случая: раствор без осадка и раствор с осадком.

Раствор без осадка

В отдельной пробе открывают катион NH₄⁺ нагреванием с раствором гидроксида натрия.

Анализируемую смесь делят на две части. Первую половину используют для контрольных определений. В коническую пробирку наливают 1,5 мл исследуемого раствора, добавляют 3–4 капли концентрированной соляной кислоты, перемешивают стеклянной палочкой и центрифугируют.

Осадок промывают водой (15–20 капель), подкисленной 2 н. раствором соляной кислоты (для понижения растворимости хлорида свинца). Осадок (I) состава AgCl, PbCl₂, Hg₂Cl₂ анализируют, как указано в лабораторной работе “Реакции и ход анализа катионов группы соляной кислоты (вторая аналитическая группа катионов)”. Центрифугат (I) содержит катионы I и III групп и некоторое количество катионов Pb²⁺. К центрифугату (I) приливают 12–15 капель раствора (NH₄)₂SO₄ , нагревают 5–6 мин. на кипящей водяной бане, дают отстояться 10 мин. и центрифугируют. Осадок (II) обрабатывают 30%-ным раствором ацетата аммония при нагревании до полного удаления сульфата свинца. После этого осадок (III) сульфатов BaSO₄, SrSO₄, CaSO₄ промывают два раза дистиллированной водой, переносят в фарфоровую чашку, добавляют 3–4 мл раствора карбоната калия (10 н.) и кипятят 5 мин., нагревая на асбестовой сетке маленьким пламенем газовой горелки. После охлаждения в фарфоровую чашку добавляют 2 мл воды, перемешивают, дают отстояться и прозрачный слой жидкости сливают. Затем снова наливают 3 мл раствора карбоната калия K₂CO₃, опять нагревают 5 мин. и фильтруют (центрифугируют). Осадок промывают теплой водой до полного удаления ионов SO₄^2-. Осадок растворяют на фильтре (или в пробирке) в 10–12 каплях уксусной кислоты и разбавляют его 6–8 каплями дистиллированной воды. Катионы Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺ открывают по способу, изложенному в лабораторной работе “Реакции и ход анализа смеси катионов группы серной кислоты (третья аналитическая группа катионов)”. Центрифугат (II) может содержать катионы Ca²⁺, K⁺, Na⁺ и NH₄⁺. Обнаружение их проводят частными реакциями:

а) открывают Ca²⁺ в отдельной пробе ацетоном CH₃COCH₃ или спиртом C₂H₅OH; проверяют на пламени.

б) в присутствии катиона Ca²⁺ открывают катион Na⁺ из отдельной пробы центрифугата, добавляя K₂CO₃; отделяют CaCO₃ и в центрифугате открывают катион Na⁺ на пламени горелки, предварительно удалив NH₄⁺.

в) в присутствии катионов Ca²⁺ открывают катион K⁺. Упаривают часть центрифугата в фарфоровой чашке, растворяют в горячей воде, добавляют Na₂CO₃ , отделяют CaCO₃ и открывают катион K⁺ раствором Na₃[Co(NO₂)₆] в слабоуксуснокислой среде; проверяют на окрашивание пламени, предварительно удалив NH₄⁺.