Кислотно-основная классификация катионов
Материалы / Качественное и количественное определение ионов хрома (III) / Кислотно-основная классификация катионов
Страница 1

Данная классификация катионов по группам основана на использовании в качестве групповых реагентов водных растворов кислот и оснований — хлороводородной кислоты НС1, серной кислоты Н2SО4, гидроксидов натрия NаОН или калия КОН (в присутствии пероксида водорода Н2О2) и аммиака NН3. Эта классификация менее совершенна, чем сероводородная, и разработана менее детально, однако при ее использовании не требуется получение и применение токсичного сероводорода.

Катионы, открываемые в рамках кислотно-основной классификации, подразделяют на шесть аналитических групп.

Группа

Катионы

Название группы

Групповой реагент

Характеристика группы

I

Ag+, Hg22+, Pb2+

Хлоридная

HCl

Образование малорастворимых хлоридов

II

Ca2+, Sr2+, Ba2+

Сульфатная

Н2SО4

Образование малорастворимых в воде сульфатов

III

Al3+, Cr3+

Zn2+, Sn2+, Sn4+, As3+, As5+

Амфолитная

NаОН

Образование растворимых солей

IV

Mn2+, Fe2+, Fe3+, Mg2+, Bi3+, Sb3+, Sb5+,

Гидроксидная

NаОН

Образование малорастворимых гидроксидов

V

Cu2+, Cd2+, Hg2+, Co2+, Ni2+

Аммиакатная

NH4OH

Образование растворимых комплексов - аммиакатов

VI

Na+, K+, NH4+

Растворимая

Нет

Соединения растворимы в воде

К первой аналитической группе относят катионы серебра, ртути(I) и свинца. Групповым реагентом на катионы первой аналитической группы является водный раствор хлороводородной кислоты (обычно с концентрацией 2 моль/л НС1). Групповой реагент осаждает из водных растворов катионы второй аналитической группы в виде осадков малорастворимых в воде хлоридов серебра АgС1, ртути(I) Нg2С12 и свинца РЬ2С12. Произведения растворимости этих трех хлоридов при комнатной температуре равны соответственно 1,78∙1010, 1,3∙10-18 и 1,6∙10-5. Как видно из этих данных, произведение растворимости хлорида свинца не очень мало, т. е. хлорид свинца заметно растворим в воде, особенно — при нагревании. Растворимость хлорида свинца в воде составляет (г/100 г воды): 0,99 при 25 °С и 2,62 при 80 °С. При действии группового реагента катионы свинца осаждаются из водного раствора неполностью — частично они остаются в растворе.

Ко второй аналитической группе относят катионы кальция, стронция и бария. Групповым реагентом на катионы второй группы является водный раствор серной кислоты (обычно с концентрацией 1 моль/л Н2SО4). При действии группового реагента катионы второй аналитической группы осаждаются в виде малорастворимых в воде сульфатов кальция СаSО4, стронция SrSО4 и бария ВаSО4.Произведение растворимости сульфата кальция не слишком мало; при действии группового реагента катионы кальция неполностью осаждаются из водного раствора в форме осадка сульфата кальция — часть ионов Са2+ остается в растворе. Для более полного осаждения катионов кальция в форме сульфата кальция при действии группового реагента к анализируемому раствору прибавляют этанол, в присутствии которого растворимость сульфата кальция уменьшается.

Сульфаты кальция, стронция и бария практически нерастворимы в разбавленных кислотах, щелочах. Сульфат бария заметно растворяется в концентрированной серной кислоте с образованием кислой соли Ва(НSО4)2. Сульфат кальция растворим в водном растворе сульфата аммония (NH4)2SО4 с образованием комплекса (NH4)2[Ca(SO4)2], сульфаты стронция и бария — не растворяются.

Третья аналитическая группа включает катионы алюминия, хрома, цинка, мышьяка и олова. Групповым реагентом является водный раствор гидроксида натрия NaОН (или калия КОН) в присутствии пероксида водорода Н2О2 (обычно — избыток 2 моль/л раствора NаОН в присутствии Н202); иногда — без пероксида водорода. При действии группового реагента катионы третьей аналитической группы осаждаются из водного раствора в виде амфотерных гидроксидов, растворимых в избытке щелочи с образованием гидроксокомплексов.

Страницы: 1 2

Смотрите также

Синтез химико-технологической схемы
Задание Требуется синтезировать ХТС, работающую по следующей технологии: Смесь, состоящую из компонентов А и B и инертного компонента нагревается в системе теплообмена до t1, пост ...

Золото (Aurum), Au
Во имя обладания золотом велись войны, порабощались государства, сын убивал отца, братья уничтожали сестер, дети - своих матерей. Гибли целые народы, превращались в пустыни плодородные края, потоками ...

Серебро (Argentum), Ag
Серебро - химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 47, атомная масса 107,868; металл белого цвета, пластичный, хорошо полируется. В природе находится в виде смеси дв ...