Классификация катионов и анионов

Существует несколько схем классификации катионов по аналитическим группам. Одной из наиболее распространенных является классификация, основанная на свойствах хлоридов, сульфидов и карбонатов. При разделении по так называемому сероводородному методу систематический ход анализа заключается в следующем.

  • 1. Раствором хлороводородной кислоты осаждают нерастворимые хлориды: AgCl, Hg2Cl2H РЬС12. Таким образом, катионы Ag+, Hg2+, Pb2+ составляют так называемую 5-ю аналитическую группу.
  • 2. Раствор, имеющий кислую реакцию, обрабатывают сероводородом. При этом в осадок переходят катионы меди(И), кадмия(И), ртути(И), висму- та(Ш), мышьяка, сурьмы и олова, сульфиды которых нерастворимы в разбавленных кислотах. Эти катионы образуют 4-ю аналитическую группу.
  • 3. Отделив раствор от осадка, его нейтрализуют до слабощелочной реакции и обрабатывают сульфидом аммония, который осаждает катионы железа, цинка, марганца(И), никеля(П), кобальта(П), хрома(Ш), алюмипия(Ш) и ряда других элементов. Эти катионы составляют 3-ю аналитическую группу.
  • 4. После отделения осадка, содержащего катионы 3-й группы, катионы щелочноземельных элементов (кроме магния) осаждают из раствора в виде карбонатов. Эта группа называется 2-й аналитической группой.
  • 5. После отделения карбонатов 2-й группы в растворе остаются катионы щелочных металлов, магния и аммония, которые не имеют группового реагента и составляют 1-ю аналитическую группу.

Итак, в основу классификации катионов положено различие в растворимости образуемых ими соединений, позволяющее отделять одни группы ионов от других (табл. 3.1).

Классификация катионов

Сульфиды, растворимые в воде

Сульфиды, нерастворимые в воде (гидроксиды, образующиеся при действии группового реагента)

Карбонаты, растворимые в воде

Карбонаты, нерастворимые в воде

Сульфиды (гидроксиды), растворимые в разбавленных кислотах

Сульфиды, нерастворимые в разбавленных кислотах

1-я группа

2-я группа

3-я группа

4-я группа

5-я группа

К Na NH/, Mg2 (MgC03 растворим только в присутствии солей аммония)

Ва2*, Sr2*, Са2

А13*, Cr3*, Fe3*, Fe2*, Mg2*, Zn2*, Co2*, Ni2*

а) первая подгруппа: сульфиды не образуют тиосолей при действии Na2S; в) вторая подгруппа: сульфиды растворяются в Na2S с образованием тиосолей

Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных кислотах (Ag Hg2 Pb2+)

Группового реагента не имеют

Групповой

реагент

(NH4)2C03

Групповой

реагент

(NH4)2S

Групповой реагент H2S + НС1

Групповой

реагент

НС1

Применение групповых реагентов позволяет задачу анализа свести к определению катионов в пределах группы, если она присутствует в растворе.

Неметаллы в воде содержатся обычно в виде анионов соответствующих кислот. Исключение составляет азот, который может существовать как в форме анионов N03 и NO^, гак и в форме катиона NHJ, и углерод, присутствующий в виде неорганических анионов и органических веществ. Кроме того, следует иметь в виду, что некоторые металлы также могут образовывать анионы, например, такие, как СгОл_, [А1(ОН)6]л , и ряд других.

Анионы принято делить на три аналитические группы в зависимости от растворимости соответствующих солей бария и серебра. Групповыми реагентами служат хлорид бария и нитрат серебра (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Классификация анионов

Номер аналитической группы

Анионы,

составляющие группу

Характеристика группы

Групповой

реагент

1

SO2-, СО2-, Р043-, SiO2-, AsO3-, AsO3-, CrO2-, Cr2()2 , F и др.

Соли бария малорастворимы в воде, но растворимы в разбавленных кислотах (кроме BaS04)

Раствор ВаС12 в нейтральной или слабощелочной среде

2

Cl , Br , Г, S2 и др.

Соли серебра нерастворимы в воде и в азотной кислоте

Раствор нитрата серебра в присутствии азотной кислоты

3

N03,N02,CH3C00 , и др.

Соли бария и серебра растворимы в воде

Группового реагента нет

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >