2020-06-29
320
При анализе образцов, содержащих достаточно большое число видов разнообразных катионов, их взаимное мешающее действие не позволяет использовать дробный метод анализа. В этом случае используют систематический анализ, чтобы предварительно разделить эти ионы на более мелкие группы с помощью подходящих групповых регентов, а затем определять отдельные виды катионов внутри каждой группы.
Аналитическая классификация катионов на группы проводится не по всей совокупности химических свойств элементов, а по небольшому числу выбранных свойств конкретных ионов, которые определяют конкретную специфику их качественного анализа.
В каждом отдельном случае, исходя из определенных частных соображений, выбирают свойства катионов для распределения их на группы. В результате созданы разные классификации катионов и, как следствие этого, разные схемы анализа:
-кислотно-основная,
-сероводородная,
-аммиачно-фосфатная, т
-тиоацетамидная и др.
Каждая из этих схем анализа обладает определенными достоинствами и недостатками, но в конечном итоге при тщательном выполнении все они дают правильные результаты.
|
|
|
В основу кислотно-основной схемы качественного анализа положено разное отношение катионов к действию на них кислот и оснований (H2SO4, HCl,NaOH,NH4OH)
В соответствии с их действием выделены шесть групп катионов.
| Аналитическая классификация катионов по кислотно-основной схеме | Таблица 3 | |||||
| Гру | Катионы | Группо- | Примечание | |||
| ппы | вой реа- | |||||
| гент | ||||||
| Na+, K+, NH 4+ | Эти катионы в большинстве случаев образуют хорошо | |||||
| I | - | растворимые соли и группового реагента не имеют. | ||||
| Ag +, Hg 22+, | Эти катионы образуют малорастворимые хлориды. | |||||
| II | Pb 2+ | HCl | Наибольшее значение произведения растворимости у | |||
| PbCl2 (1,6 · 10-5), поэтому часть ионов Pb2+ остается в | ||||||
| растворе и в ходе систематического анализа попадает в | ||||||
| III группу. | ||||||
| III | Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, | H2SO4 | Эти катионы образуют малорастворимые сульфаты. | |||
| Pb 2+ | Наибольшей растворимостью обладает CaSO4 (ПР = 2,5 | |||||
| · 10-5). Для снижения растворимости следует добавлять | ||||||
| равный объем этилового спирта. | ||||||
| IV | Al 3+, Cr 3+, Zn 2+, | NaOH | Эти катионы образуют амфотерные гидроксиды или | |||
| As 3+, As 5+, Sn 2+, | растворимые соли кислородсодержащих кислот и | |||||
| Sn 4+ | поэтому хорошо растворяются в избытке щелочей. | |||||
| V | Bi 3+, Fe 3+, Fe 2+, | NaOH | Эти катионы образуют малорастворимые гидроксиды | |||
| Mg 2+, Mn 2+, | или кислородсодержащие кислоты. | |||||
| Sb 3+, Sb 5+ | ||||||
| VI | Cd 2+, Co 2+, Cu 2+, | NH4OH | Эти катионы образуют прочные растворимые в воде
| |||
| Ni 2+, Hg 2+ | аммиакаты, в результате образования которых не- | |||||
| растворимые гидроксиды легко переходят в раствор. | ||||||
В соответствии с кислотно-основной классификацией систематический ход качественного анализа смеси катионов можно представить схемой:
