1. Лекции по аналитической химии.

2. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика).М.: Высшая школа,2000. 353-362с.

3. Основы аналитической химии. Под ред. Ю.А.Золотова. М.: Высшая школа, 2001. 29-35 с.

4. Васильев В.П. Аналитическая химия. 1 ч. М.: Высшая школа, 1989.

5. Жаркова Г.М., Петухова Э.Е. Аналитическая химия. Качественный анализ. С.-Петербург: Наука, 1993. 212-220 с.

6. А.Г.Воскресенский, И.С.Солодкин. Практическое руководство по качественному анализу. М: Просвещение, 1972. 23-27с.

В качественном химическом анализе преимущественно имеют дело с водными растворами электролитов, поэтому аналитическими реакциями открывают образующиеся при диссоциации катионы и анионы. В форме катионов существуют элементы различных групп периодической системы, поэтому и аналитические свойства катионов различны. Однако с помощью групповых реактивов из общей смеси катионов можно выделить отдельные группы катионов со сходными аналитическими свойствами – аналитические группы. Групповые реактивы могут быть осадителями, избирательно осаждающими катионы определенной группы в виде различных соединений (карбонатов, сульфидов, хлоридов, сульфатов, фосфатов, гидроксидов и др.), или реагентами, селективно выделяющими из смеси труднорастворимых веществ группу растворимых соединений (растворимых комплексов и амфотерных гидроксидов и т.д.). Применение разнообразных групповых реактивов позволило разработать различные аналитические классификации катионов (и анионов).

Кислотно-основная классификация

Группа	Катионы	Групповой реактив	Растворимость соединений
I	Na+, K+, NH4+	-	Хлориды, сульфаты и гидроксиды растворимы в воде
II	Ag+, Pb2+, Hg22+	HCl	Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных кислотах
III	Ba2+, Sr2+, Ca2+	H2SO4 + C2H5OH	Сульфаты нерастворимы в воде и кислотах
IV	Cr3+, Al3+, Zn2+, Sn2+, Sn(IV)	NaOH (избыток)	Гидроксиды растворимы в избытке щелочи (амфотерны)
V	Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Bi3+, Sb3+, Sb(V)	NaOH (NH4OH)	Гидроксиды нерастворимы в избытке щелочи и аммиаке
VI	Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, Cd2+	NH4OH (избыток)	Гидроксиды растворимы в избытке аммиака

Кислотно-основная классификация основана на различной растворимости гидроксидов, хлоридов, сульфатов. Групповыми реактивами этого метода являются растворы кислот и оснований. По кислотно-основной классификации катионы делят на шесть аналитических групп.

Выполнение анализа по кислотно-основной схеме имеет определенные преимущества:

• используются кислотно-основные свойства элементов, способность к комплексообразованию, амфотерность гидроксидов, что обусловлено их положением в периодической системе элементов Д.И.Менделеева;

• исключает токсичное действие сероводорода;

• сокращает затраты времени на анализ.

Недостатками этой классификации являются:

- нечеткость в разделении катионов на аналитические группы;

- трудоемкость некоторых операций;

Так, ионы Pb²⁺ , относящиеся ко II группе, осаждаются групповым реактивом в виде PbCl₂ не полностью вследствие значительной растворимости. Поэтому эти ионы частично переходят в III группу и осаждаются в виде PbSO₄. некоторые операции этого метода достаточно трудоемки, например перевод сульфатов BaSO₄, SrSO₄, CaSO₄ в соответствующие карбонаты. Кислотно-основной метод (как и сероводородный) значительно осложняется присутствием РО₄^3- - иона, поэтому при наличии этого иона приобретает определенные преимущества аммиачно-фосфатный метод.

Общая характеристика катионов I аналитической группы

К первой аналитической группе катионов относят катионы Li⁺, Na⁺, K⁺ и NH₄⁺.

Группа не имеет группового реактива. Соответствующие первым двум катионам элементы Na, Li и K находятся в главной подгруппе первой группы периодической системы Д.И.Менделеева и являются s-элементами. Общая электронная формула их внешнего энергетического уровня s¹, таким образом, ионы Li⁺, Na⁺ и K⁺ имеют устойчивую 8-электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня.

Катион NH₄⁺ - сложный ион, свойства его сходны со свойствами катиона К⁺, что объясняется одинаковым зарядом ионов и близким значением их ионных радиусов (r_K+ = 0,133 нм, r_NH4+ = 0,142 нм). Сходные свойства приводят к одинаковому действию некоторых реактивов на эти ионы.

Соединения катионов Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺, как правило, характеризуется хорошей растворимостью в воде и других полярных растворителях. Именно поэтому группа не имеет группового реактива. Только с крупными анионами катионы I группы дают труднорастворимые соединения, например КHC₄H₄O₆, (NH₄)₂Na[Co(NO₂)₆], NaH₂SbO₄. Поэтому реактивы, содержащие подобные анионы, служат для обнаружения катионов I группы.

Катионы Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺ бесцветны. Окраска их соединений определяется только окраской их аниона. Например, ион CrO₄^2- желтого цвета и хромат натрия Na₂CrO₄ желтого цвета; ион MnO₄^- фиолетового цвета и перманганат калия КMnO₄ фиолетового цвета.