Частные реакции катионов первой аналитической группы

Тема урока «Классификация катионов и анионов. Общая характеристика катионов первой аналитической группы. Частные реакции катионов первой группы»

Качественный анализ делится на анализ катионов и анализ анионов. В основе кислотно-основной классификации катионов лежит их различное отношение к соляной и серной кислотам, к растворам щелочей и аммиака. Катионы делятся на шесть аналитических групп:

 

Задание: Все уравнения реакций запишите в молекулярной и ионной форме.

Первая аналитическая группа катионов: Na+, K+, NH4+ Общая характеристика

Большинство солей катионов первой аналитической группы представляют собой белые кристаллические порошки, хорошо растворимые в воде. Вследствие этого катионы первой аналитической группы не имеют группового реактива и их открывают с помощью специальных дробных реакций. Открытию катионов первой аналитической группы мешают катионы других групп, поэтому при проведении качественного анализа из раствора сначала необходимо удалить катионы других групп с помощью осадочных реакций.

Частные реакции катионов первой аналитической группы

Реакции обнаружения катиона калия K⁺

1.  Гидротартрат натрия NaHC₄H₄O₆, или винная кислота, в присутствии ацетата натрия при достаточной концентрации ионов калия K+ в растворе образует белый кристаллический осадок гидротартрата калия:

 KCl + NaHC₄H₄O₆ → KHC₄H₄O₆↓ + NaCl

Осадок растворяется в сильных кислотах и щелочах, поэтому реакцию проводят в нейтральной или слабокислой средах

2. Гексанитрокобальтат (III) натрия Na₃[Co(NO₂)₆] в нейтральном или слабокислом растворе с ионом калия K+ образует желтый кристаллический осадок гексанитрокобальтат (III) калия- натрия:

2KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] → K₂Na[Co(NO₂)₆]↓ + 2NaCl

3.Окрашивание пламени (фармакопейная): Если в образце или растворе присутствуют ионы калия, то пламя горелки окрашивается в фиолетовый цвет.

 Реакции обнаружения катиона натрия Na+

1. Гексагидроксостибат (V) калия K[Sb(OH)₆] образует с ионами натрия белый кристаллический осадок гексагидроксостибата (V) натрия:

K[Sb(OH)6] + NaCl → Na[Sb(OH)6]↓ + КС1

2. Микрокристаллоскопическая реакция: Ацетат диоксоуран (VI) цинка Zn(UO2)3(CH3COO)8 образует в уксуснокислой среде с солями натрия желтоватые кристаллы (фармакопейная реакция):

 NaCl + Zn(UO₂)₃(CH₃COO)₈  + CH₃COOH + 9Н₂О → NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉ ∙ 9Н₂О↓ + HCl

 3. Окрашивание пламени (фармакопейная): Соли натрия окрашивают бесцветное пламя горелки в желтый цвет.

Реакции обнаружения катиона аммония NH₄+

1. Гидроксид натрия NaOH разрушает аммонийные соли с выделением аммиака (фармакопейная реакция): 

NH₄Cl + NaOH → NaCl + H₂O + NH₃↑

Выделяющийся аммиак можно обнаружить с помощью влажной красной или фиолетовой лакмусовой бумажки. Образующиеся по реакции: NH₃ + H₂O ↔ NH₄⁺ + OH^- гидроксид - ионы OH- изменяют окраску лакмуса в синий цвет.

 2. Реактив Несслера (смесь K₂[HgI₄] и KOH) образует с       аммонийными солями аморфный красно-бурый осадок,          растворимый в кислотах и щелочах: 

2K₂[HgI₄] + 4KOH + NH₄Cl → [ОHg₂NH₂]I↓ + KCl + 7KI + 3H₂O

Мешающие ионы: катионы тяжелых металлов.