Визначення складу суміші солей

Міністерство  освіти і науки України

Чернівецький  факультет НТУ «ХПІ»

Кафедра «Промислова біотехнологія»

Курсова робота

з аналітичної хімії на тему:

Визначення складу суміші солей

Виконала студентка                                                                         Олександрюк В.І.

Група ЧПБ-80А

Курсова робота захищена

перед комісією кафедри «Промислова  біотехнологія»

з оцінкою «                              »                  

Члени комісії 

                                               (прізвище, ініціали)                                                                                ( підпис)                       

                                                                                 (прізвище, ініціали)                                                                                 ( підпис)                                                              

                                               (прізвище, ініціали)                                                                                 (підпис)                                                       

Чернівці – 2011

План

І. Літературний огляд……………………………………………………3

1. Класифікація катіонів на аналітичні групи……………………………………3
2. Катіони першої аналітичної групи……………………………………………..4
3. Катіони другої аналітичної групи………………………………………………6
4. Катіони третьої аналітичної групи……………………………………………..9
5. Катіони четвертої аналітичної групи………………………………………….12
6. Катіони п’ятої аналітичної групи………………………………………………15
7. Класифікація аніонів на аналітичні групи…………………………………….16
8. Аніони першої аналітичної групи ……………………………………………..16
9. Аніони другої аналітичної групи……………………………………………….17
10. Аніони третьої аналітичної групи………………………………………………18

ІІ. Експериментальна частина………………………………………….19

1. Визначення складу суміші солей…………………………………...19

ІІІ. Висновок…………………………………………………………….22

IV. Список рекомендованої літератури………………………………..23

І. Літературний огляд

Класифікація катіонів на аналітичні групи

У систематичному ході аналізу  всі катіони розділені на п’ять аналітичних груп. Ця класифікація ґрунтується на неоднаковій розчинності карбонатів і сульфідів металів.

Катіони І групи. Сюди належать іони калію, натрію, амонію, магнію. Для катіонів І групи характерна розчинність карбонатів і сульфідів названих металів у воді. Друга особливість полягає у відсутності групового реагенту, за допомогою якого можна було б перевести в осад усі катіони І групи.

Катіони ІІ групи. До цієї групи належать іони кальцію, стронцію і барію. Вони утворюють не розчинні у воді карбонати. Груповим реактивом, за допомогою якого осаджують ці катіони,є розчин карбонату амонію (NH₄)₂CO₃.

Катіони ІІІ групи. До цієї групи входять іони заліза, алюмінію, хрому, нікелю, кобальту, цинку й марганцю. Сульфіди і гідроксиди катіонів цієї групи не розчиняються у воді, але розчиняються в розведених кислотах. Розчин сульфіду амонію є груповим реагентом, при дії якого на нейтральний або слабко лужний розчин осаджуються сульфіди NiS, CoS, Fe₂S₃, MnS, ZnS і гідроксиди Cr(OH)₃, AL(OH)₃.     

Катіони ІV групи. Сюди належать іони срібла, ртуті, свинцю, міді, вісмуту і кадмію. Сульфіди цих металів не розчиняються у воді і в розведеній соляній кислоті. Сірководень є груповим реактивом, який осаджує всі названі  катіони з кислого розчину у вигляді сульфідів. Іони срібла, ртуті(І) і свинцю становлять окрему підгрупу ІV групи. Хлориди цих металів не розчиняються у воді.

Катіони V групи. До цієї групи входять іони олова, сурми й миш’яку. Останній частіше утворює аніони миш’якової або миш’яковистої кислоти. Сульфіди цих елементів не розчиняються у воді і в розведеній соляній кислоті, але, на відміну від сульфідів ІVгрупи, розчиняються в полісульфіді амонію (NH₄)₂S_x. Груповим реактивом є сірководень.

 Катіони першої аналітичної групи

  До І аналітичної  групи катіонів належать Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺, Mg²⁺ і деякі інші катіони. Всі ці катіони не мають загального групового реагенту. Цим і відрізняється І група катіонів від інших аналітичних груп, які мають групові реагенти.

Особливість катіонів І  аналітичної групи є те, що більшість  їх солей добре розчинні у воді. Найбільш розчинні є солі натрію і  калію. Отже, добре розчиняються у  воді хлориди, сульфіди,  карбонати, сульфати, фосфати, гідроксидів калію  і натрію. Менш розчинними є солі і гідроксиди літію і магнію. На відміну від солей калію і  натрію, флориди, карбонати, фосфати  і деякі інші солі літію і магнію не розчинні у воді. Така особливість, спостерігається серед солей  літію і магнію з одної сторони, і калію і натрію з іншої, пояснюється  положенням елементів K, Na, Li, Mg в періодичній системі Д. І. Менделєєва їх порядковими номерами, зарядами і радіусами іонів:

Із наведених даних  очевидно, що найменші радіуси іонів  і атомів мають літій і магній, тому що властивості їх солей відрізняються  від властивостей солей натрію і  калію.

До І аналітичної групи  відноситься також NH₄⁺-іон. Його радіус (0,143нм) приблизно дорівнює радіусу іона калію, а розчинність його солей нагадує розчинність солей лужних металів. При визначенні  розчинності солей лужних металів і амонію можна користуватися наступним правилом: всі солі лужних металів і амонію практично розчинні у воді. Нерозчинні в воді тільки ті солі, в склад яких входить великі аніони, наприклад, (NH₄)₃[CO(NO₂)₆], K₃[Co(NO₂)₆], KHC₄H₄O₆ S і інші.

Особливістю катіонів калію  і натрію є те, що вони утворюють добре розчинні в воді сильні основи, майже повністю дисоційовані в розбавлених водних розчинах. Ця характеристика NaOH і KOH пояснюється відносно великими радіусами їх іонів і малими зарядами при порівнянні з Mg²⁺-іонами, які утворюють нерозчинну в воді основу Mg(OH)₂.

Катіони І аналітичної  групи безбарвні. Колір їх з’єднань може бути обумовлена тільки відповідними аніонами. Кольоровими з’єднаннями можуть бути хромати (жовті), біхромати (оранжеві), манганати (зелені), перманганати (малиново-червоні), гексаціаноферати(ІІ) (жовті), гексаціаноферати(ІІІ) (червоні) і гексаціанокобальти(ІІІ) (жовті і червоні).

Всі катіони І аналітичної групи, крім NH₄⁺- іонів, здатні до дії відновників і окисників, а NH₄⁺- іони здатні окислюватись при дії сильних окисників.

За своїми аналітичними характеристиками Li⁺- іони відрізняються характерними рисами. З однієї сторони, Li⁺- іони утворюють аналогічно іонам лужних металів в міру розчинна в воді сильна основа LiOH. В цьому відношенні Li⁺- іони нагадують Na⁺- іони. З іншої сторони , подібні до іонам магнію і катіонам ІІ аналітичної групи, Li⁺-іони утворюють малорозчинні карбонат, фосфат, фторид, відрізняючись цим від Na⁺- іонів. Таким чином, літій є перехідним елементом від групи лужних до групи лужноземельних металів.

В результаті того, що карбонат амонію нерозчинний у воді, деякі  вчені відносять до ІІ аналітичної  групи,катіони якої осаджуються  в вигляді нерозчинних у воді карбонатів і фосфатів (на відміну від катіонів І групи).  Але це не має прочного наукового обґрунтування за наступними розуміннями.

1. Властивості Mg²⁺- іона відрізняються найменшим радіусом порівняно з радіусами Ca²⁺ (0,106нм ), Sr²⁺ (0,127нм), Ba²⁺ (0,143нм), у багатьох  відношеннях нагадує особливості іонів літію, які звичайно, відносяться до катіонів І аналітичної групи.
2. Катіони магнію і літію, в присутності солі амонію не осаджуються в вигляд і карбонатів і оксикарбонатів (осадження ведуть карбонатом амонію), а карбонати Ba²⁺ , Sr²⁺, Ca²⁺ осаджуються.
3. Якщо вибрати груповий реактив – фосфат натрію або амонію, то разом з фосфатами барію, кальцію, стронцію і магнію в осад випаде Li₃PO₄.

Тому  іони магнію потрібно відносити до катіонів І аналітичної групи.

Катіони І аналітичної групи утворюють  характерні з’єднання тільки з деякими  специфічними реактивами.

Катіони другої аналітичної групи

До другої аналітичної групи  катіонів належать іони лужноземельних металів Ca²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺. Катіони цієї групи осаджуються в присутності NH₄Cl і NH₄OH при рН = 9 груповим реактивом (NH₄)₂CO₃ у вигляді карбонатів. Цим відрізняється ІІ аналітична група від І групи, яка не має групового реактиву. На відміну від катіонів інших груп (ІІІ, ІV і V), катіони ІІ групи не осаджуються сірководнем і сульфідом амонію.

Більшість з’єднань катіонів ІІ аналітичної групи безбарвні і малорозчинні у воді.

Розчиняються у воді: всі гідроксиди, що є сильними основами (найменш  розчинний Ca(OH)₂, найбільш розчинний Ba(OH)₂), хлориди, броміди, йодиди, гексаціаноферати (за винятком CaKNH₄[Fe(CN)₆] і BaK₂[Fe(CN)₆]), роданіди, гіпохлорити, нітрати, нітрити, ацетати, сульфіди (крім відносно малорозчинного CaS), тіосульфати і хромати (крім BaCrO₄ і SrCrO₄).

 Не розчинні у воді: фториди, сульфати, сульфіти, карбонати, оксалати, фосфати, арсеніти, арсенати, силікати , а також тіосульфат барію, гексаціаноферати (ІІ)кальцію, барію і стронцію.

Кольорові з’єднання є всі солі кислот з кольоровими аніонами: хромати, біхромати, манганати, перманганати і  гексанітрокобальтати (ІІІ).

Всі катіони ІІ аналітичної групи  здатні до дії окисників  і відновників.

 Карбонат амонію (NH₄)₂CO₃ є груповим реагентом на катіони ІІ аналітичної групи і використовується в якісному аналізі для їх відділення від катіонів І аналітичної групи. При взаємодії з розчинами солей кальцію, стронцію і барію (NH₄)₂CO₃  осаджує відповідні карбонати:

SrCl₂ + (NH₄)₂CO₃ = SrCO₃↓ + 2NH₄Cl

або в іонній формі:

Sr²⁺ + CO₃^2- = SrCO₃↓

Карбонати кальцію, стронцію і барію  – білого кольору, практично нерозчинні у воді. Всі вони розчиняються в оцтовій, хлорид ній, азотній і багатьох інших кислотах  з виділенням вуглекислого газу:

SrCO₃ + H⁺ = Sr²⁺ + H₂O + CO₂↑

Карбонати катіонів ІІ аналітичної  групи розчиняються також у воді при наявності в ній вуглекислого газу. При цьому утворюються гідрокарбонати:

CaCO₃ + H₂O + CO₂ = Ca (HCO₃)₂

Забруднення карбонату амонію великою  кількістю гідрокарбонатом амонію може призвести до часткової або  повної втрати катіонів ІІ аналітичної  групи, так як гідрокарбонати цих  елементів розчинні у воді.

Розклад утворених гідрокарбонатів  відбувається  під час нагрівання:

Sr (HCO₃)₂  ^{нагрівання}   SrCO₃↓ + H₂O + CO₂↑                                                                                                                                    

В розчині карбонату амонію є  також домішки карбонату амонію, утвореного згідно реакції:

 (NH₄)₂CO₃           NH₄OCONH₂ + H₂O 

При кімнатній температурі реакція зміщується вправо, а при нагріванню вліво.

Крім того, при нагріванні осад карбонатів із аморфного переходять в кристалічний.

Однак, дуже сильне нагрівання призводить до підвищенню розчинності карбонатів катіонів ІІ аналітичної групи в  розчинах солей амонію, що може бути джерелом помилок. Тому при осадженні карбонатів не слід доводити температуру осаджуваної суміші до кипіння.

Вплив NH₄HCO₃ можна вилучити додавання в розчин аміаку, так як при цьому гідрокарбонат перетворюється в карбонат. Для попередження утворення гідрокарбонатів в розчин реактива (NH₄)₂CO₃ додають 6н. розчин аміаку.

Для утримання в розчині іонів  магнію, які при відомих умовах можуть також випадає осад в вигляді Mg₂(OH)₂CO₃, до розчину слід додати NH₄Cl. Зате необхідно мати на увазі, що карбонати кальцію, стронцію і барію помітно розчинені в розчинах амонійних солей сильних кислот. Тому при осаджені карбонатів, до розчину добавляють суміш, утворену із хлориду амонію і розчину аміаку.

Для того щоб одержати кристалічні, добре розділені осади і бути впевненим в повноті їх осадження і в чистоті одержаного осаду, осадження карбонатів лужноземельних металів слід вести в певних умовах.

1. Проводити осадження рекомендується із гарячих розчинів (60 – 70⁰С), але не вище 80⁰С.
2. Середовище розчину повинне бути лужним, оскільки збільшення концентрації іонів водню призводить до збільшення розчинності карбонатів.
3. Проводити осадження карбонатів потрібно в присутності суміші хлориду амонію і розчину аміаку.
4. Для осадження карбонатів потрібно використовувати свіжоприготовлений розчин карбонату амонію. Для досягнення повного осадження необхідно додавати реактив з залишком і давати осадженню трохи відстоятись (приблизно 15 хвилин).

Катіони третьої аналітичної групи

До ІІІ аналітичної групи  відносяться катіони трьохвалентні  Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺ і двохвалентні катіони Fe²⁺, Zn²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺, Co²⁺. Катіони цієї групи в слабко - лужному середовищі осаджуються груповим реактивом сульфідом амонію (NH₄)₂S у вигляді сульфідів: Fe₂S₃, FeS, ZnS, MnS, NiS, CoS і гідроксидів: Al(OH)₃, Cr(OH)₃. Це відрізняє ІІІ аналітичну групу від перших двох груп катіонів, які не реагують з сульфідом амонію. Сульфіди катіонів ІІІ аналітичної групи розчиняються в розбавлених кислотах і не осаджуються сірководнем із солянокислих розчинів. Сульфіди катіонів IV i V аналітичних груп не розчиняються в розведених кислотах і випадають із хлороводних розчинів при дії сірководню.

Більшість з’єднань катіонів ІІІ  групи малорозчинні у воді, і багато з них кольорові.

Розчинені у воді: всі хлориди, броміди, йодиди, нітрити, нітрати, ацетати, сульфати, роданіди, хромати цинку, марганцю і  заліза.

Нерозчинні у воді: всі гідроксиди, ціаніди, гексаціаноферати(ІІ) і (ІІІ), сульфіди, карбонати, оксалати, фосфати, арсенати, арсеніти, силікати і хромати (крім хроматів цинку, алюмінію, марганцю і заліза).

Скороченими з’єднаннями є: всі  солі катіонів ІІІ аналітичної групи, утворені кислотами з кольоровими аніонами; всі солі тривалентного хрому – зелені або фіолетові, з’єднання шестивалентного хрому (хромати) – жовті, біхромати – оранжевого кольору, солі нікелю – зелені; кобальту – червоні; з’єднання марганцю двовалентного – рожеві, чотиривалентного – чорно-бурі, шестивалентного (манганати) – зелені, семивалентного (перманганати) – червоно-фіолетові. Ацетат заліза (ІІІ) – коричнево-чайного кольору, арсенат заліза(ІІІ) – зелений, бромід заліза(ІІ) – червоний, хлорид заліза (ІІІ) – коричнево-жовтий, гексаціаноферат (ІІІ) заліза – берлінська лазур і гексаціаноферат (ІІ) заліза – турнбулева синь і роданід кобальту – сині; роданід заліза (ІІІ) – червоний. Кольорові також деякі гідроксиди і всі сульфіди, за винятком ZnS. З’єднання хрому (ІІІ) і (  І), заліза (ІІ) і (ІІІ), марганцю (ІІ), (IV), (VI)  і (VІІ), нікелю (ІІ) і (ІІІ) і кобальту нестійкі в присутності окисників і відновників.

В якісному аналізі для відділення катіонів ІІІ групи від катіонів інших груп застосовується сульфід  амонію (NH₄)₂S. З катіонами залізу, нікелю, кобальту, цинку і марганцю (NH₄)₂S утворює сульфіди, наприклад:

Zn²⁺ + (NH₄)₂S = ZnS↓ + 2NH₄⁺

Fe₂S₃, FeS, NiS, CoS – розчини чорного кольору, ZnS – білого і MnS – тілесного кольору. З катіонами хрому і алюмінію (NH₄)₂S утворює гідроксиди Cr(OH)₃, Al(OH)₃. Утворення гідроксидів хрому і алюмінію при дії сульфіду амонію на їхні солі, рівно як і утворення цих гідроксидів в багатьох інших випадках (при дії карбонатів, гідрокарбонатів і т ін.) , об’яснюється присутності ОН^—іонів в розчині вказаного реактива.

Так, в розчині сульфіду амонію утворюються наступні аніони, здатні з’єднатися з катіонами:

(NH₄)₂S            2 NH₄⁺ + S^2-

S^2- + HOH         SH^- + OH^-

Такі елементи в розчині сульфіду амонію можлива присутність S^2--, SH^--, OH^—іонів.

При осадженні сульфідів дуже сильний вплив на повноту виділення сульфіду і якість утвореного осадка вказує рН розчину. Так, сульфід марганцю осаджується при рН = 9; сульфіду залізу (FeS) – при рН≤7; сульфід нікелю – при рН = 4,8; сульфід кобальту – при рН ˃ 3,6; сульфід цинку – при рН = 2-3 і т. д.

Всі гідроксиди і сульфідів (крім сульфідів нікелю і кобальту) легкорозчинні в хлороводні кислоті; у оцтовій кислоті нерозчинні сульфіди цинку, нікелю і кобальту.

При розчиненні сульфідів катіонів ІІІ аналітичної групи в кислотах виділяється сірководень.

В присутності окисників, а іноді  просто під впливом кисню повітря  відбувається  окиснення сульфідів з утворенням вільної сірки або сульфат іонів:

CoS + H₂O₂ + 2CH₃COOH = Co(CH₃COO)₂ + S↓ + H₂O

MnS + 10HNO₃ = Mn(NO₃)₂ + H₂SO₄ + 8NO₂ + 4H₂O

Розчинення Fe₂S₃ встановлюється відновленням іонів Fe³⁺ в іони Fe²⁺, при цьому виділяється вільна сірка:

Fe₂S₃ + 4HCl = 2FeCl₂ + 2H₂S + S↓

Для розчинення сульфідів нікелю і  кобальту застосовують концентровані хлороводневі і азотну кислоти, реактив Комаровського (суміш пероксид водню з оцтовою кислотою) і розчинення ведуть при нагріванні.

Катіони четвертої аналітичної  групи

До ІV аналітичної групи катіонів належать катіони міді, срібла, кадмію, ртуті, свинцю, вісмуту та інші, які не розглядаються (наприклад, талій і золото в нижчій формі валентності). Метали, що утворюють цю групу, розташовані в другій половині, V i VI великих періодів; Сu і Ag у І; Cd і Hg у ІІ; Pb у IV і Bi у V групах періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва.

Характерним для катіонів IV групи є те, що утворювані ними сульфіди не розчиняються в розведених(крім азотної) і в полісульфіді амонію. Нерозчинність сульфідів цієї групи катіонів у розведених кислотах відрізняє їх від сульфідів катіонів ІІІ групи, а нерозчинність їх у полісульфіді амонію відрізняє від катіонів V аналітичної групи.

Катіони IV групи не тільки, а й (на відміну від катіонів ІІІ групи) навіть з підкислених розчинів відповідних солей, тому що сульфіди цих металів випадають в осад навіть при дії , в розчині якого концентрація іонів набагато менша, ніж при застосуванні  (NH₄)₂S . Концентрація іонів S^2- достатня навіть тоді, коли розчин містить сильну кислоту і її іони пригнічують і без того незначну дисоціацію H₂S.

Груповим реактивом для катіонів IV групи є сірководень (H₂S) в кислому розчині за таких умов осаджуються також іони V аналітичної групи.

Катіони IV аналітичної групи поділяється на дві підгрупи: підгрупу срібла і підгрупу міді. До підгрупи срібла належать іони Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺. Їх хлориди (AgCl, PbCl₂, Hg₂Cl₂) не розчиняються у воді. До підгрупи міді належать іони Cu²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Bi³⁺, хлориди яких (на відміну від підгрупи срібла) розчиняються у воді. Тому, якщо підкислити розчин суміші солей катіонів IV групи соляною кислотою, катіони підгрупи срібла випадають в осад  у вигляді хлоридів, тоді як катіони підгрупи міді  залишаються в розчині.

Проте внаслідок помітної розчинності  PbCl₂ у воді іони Pb²⁺ повністю не осаджуються соляною кислотою. Тому  вони при поділі IV аналітичної групи соляної кислоти потрапляють і в підгрупу срібла, і в підгрупу міді.

Срібло практично завжди потребує в розчині у вигляді одновалентного катіона Ag⁺. Свинець, кадмій і вісмут перебувають у розчині у вигляді таких катіонів: Pb²⁺, Cd²⁺ і   Bi³⁺. На відміну від них, мідь і ртуть утворюють два ряди іонів: Cu²⁺ і Hg²⁺ в солях міді (І), Cu²⁺ і Ag⁺ в солях міді (ІІ).

Гідроксиди катіонів IV групи (крім срібла) є слабкими основами, тому внаслідок гідролізу розчини їх солей мають кислу реакцію.

Для катіонів IV аналітичної групи характерна здатність утворювати комплексні сполуки.

Сірководень H₂S з іонами Ag⁺ утворює чорний осад сульфіду срібла Ag₂S.

2AgNO₃ + H₂S = Ag₂S + 2HNO₃

Сульфід срібла не розчиняється в  аміаку, ціанідах і тіосульфатах лужних металів, але розчиняється при нагріванні в азотній:

3Ag₂ + 8HNO₂ = 6AgNO₃ + 3S + 2NO = 4H₂O

Сірководень H₂S осаджує іони у вигляді сульфіду свинцю чорного кольору з нейтрального, лужного або слабко лужного розчинів.

Pb(CH₃COO)₂ + H₂S = PbS + 2CH₃COOH

Із соляних розчинів сірководень спочатку осаджує червоний осад сульфохлориду свинцю Pb₂Cl₂S , який при розведенні  розчину і дальшому пропусканні сірководню поступово переходить у чорний осад PbS.

Сульфід свинцю не розчиняються в розведених кислотах, їдких лугах і сульфідах лужних металів. Він легко розчиняється в розведеній азотній кислоті, при розчиненні утворюється нітрат свинці і виділяється сірка:

3PbS + 8HNO₃ = 3Pb (NO₃)₂ + 2NO + 3S + 4H₂S

Гаряча концентрована азотна кислота  окиснює сульфід свинцю у сульфат свинцю, а сама відновлюється при цьому до NO₂:

PbS + 8HNO₃ = PbSO₄ + 8NO₂ + 4H₂O

Сірководень H₂S осаджує суміш сульфіду ртуті (І) HgS і металічної ртуті Hg.

Реакція відбувається за таким рівняння:

Hg (NO₃)₂ + H₂S = HgS + Hg + 2HNO₃

Сірководень H₂S з іонів Hg²⁺ утворює білий осад, який поступово жовтіє, потім буріє і,нарешті стає чорним. Зміна забарвлення пояснюється утворенням проміжних продуктів реакцій, наприклад 2HgS*HgCl₂. Кінцевим продуктом реакції є чорний осад сульфіду ртуті HgS.

Сульфід ртуті не розчиняється в  соляній кислоті і розчиняється тільки в кислотах окиснювачах: концентрованій азотній кислоті, царській водці, а  також інших кислотах у присутності  окиснювачів.

Сульфід ртуті не розчиняється в  сульфіді амонію, але розчиняється в сульфідах лужних металів Na₂S i K₂S. Наприклад:

HgS + Na₂S = Na[HgS₂]

Сірководень утворює з іонами Сu²⁺ чорний осад сульфіду міді CuS. Осад не розчиняється при нагріванні в 2н розчині HNO₃.

3CuS + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 3S + 2NO + 4H₂O

Сульфід міді (ІІ) розчиняється в полісульфіді амонію і у надлишку ціаніду калію.

Сірководень осаджує іони Cd²⁺ у вигляді сульфіду CdS. Осад сульфіду кадмію має жовтий колір; розчиняється в гарячих сульфатній і сірчаній кислотах і при нагріванні в азотній кислоті виділяючи сірку.

Сірководень утворює з іонами Bi³⁺ темно-коричневий осад сульфіду вісмуту Bi₂S₃:

2Bi³⁺ + H₂S = Bi₂S₃ + H⁺

Сульфід вісмуту розчиняється при  нагріванні в азотній кислоті  і у гарячій соляній кислоті.

Катіони п’ятої аналітичної групи

До V аналітичної групи катіонів належать іони металів миш’яку, сурми,  олова та інших (наприклад, молібдену, вольфраму). Елементи   групи розташовані в IV і V великих періодів, містяться в IV і V групах елементів періодичної системи. Сульфіди катіонів Vаналітичної групи  не розчиняється в розведених кислотах і осаджується сірководнем у кислому середовищі. На відміну від більшості сульфідів катіонів IV групи розчиняється при дії на них сульфідів і полісульфідів лужних добувають збовтуванням розчину сульфіду амонію із сіркою. Полісульфід амонію – окиснювач.

Сульфід миш’яку (V) маючи більш кислотні властивості, ніж сульфіди сурми і олова, розчиняється у карбонаті амонію, але не розчиняється в концентрованій соляній кислоті .

AS₂S₅ + 3(NH₄)₂CO₃ = (NH₄)₃AsS₄ + (NH₄)₃AsO₃S + 3CO₃

Сульфіди сурми і олова розчиняються в концентрованій соляній кислоті

Sb₂S₅ + HCl = 2SbCl₂ + 2S + 3H₂S

При дії на сульфіди V групи подіяти азотною кислотою, можна відокремити миш’як від сурми і олова, перший перейде в розчин у вигляді нерозчинних кислот залишається в осаді.

Класифікація аніонів  на аналітичні групи

Класифікація аніонів  на аналітичні групи основана на різному відношенні до двох реактивів: AgNO₃ і BaCl₂. Всі аніони поділяють на три аналітичні групи.

Аніони  І групи. До цієї групи належать хлорид-, бромід-, йодид-, і сульфід-іони. Груповий реагент аніонів І аналітичної групи нітрат срібла AgNO₃ у присутності НNO₃.

Аніони  ІІ групи. До цієї групи належать карбонат-, борат-, сульфат-, сульфіт-, тіосульфат-, фосфат-, силікат-іони. Аніони ІІ аналітичної групи осаджуються груповим реактивом BaCl. Осад, що утворився розчинний у HNO₃.

Аніони  ІІІ групи. До цієї групи належать нітрат-, нітрит-, ацетат-іони. Аніони ІІІ групи не мають групового реагенту.

Аніони першої аналітичної  групи

До І аналітичної групи аніонів  належать іони, що утворюють з іонами срібла солі, які погано розчиняються у воді і нітратній кислоті: Cl^-, I^-, Br^-, S^2-. Отже, груповим реактивом на аніони І аналітичної групи є нітрат срібла в азотнокислому середовищі. Хлорид барію не осаджує аніони І групи.

Солі аніонів І групи з  катіонами І групи безбарвні.

Нітрат срібла осаджує білий  сирнистий осад хлориду срібла, який не розчиняється в розведених кислотах, але добре розчиняється в карбонаті амонію і в розчині гідроксиду амонію, утворюючи комплексну сполуку амікат срібла [Ag(NH₃)₂]Cl.

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

AgCl + (NH₄)₂CO₃ = [Ag(NH₃)₂]Cl + H₂CO₃

Нітрат срібла осаджує жовтуватий сирнистий осад броміду срібла, який не розчиняється в азотній кислоті, але розчиняється в гідроксиді амонію.

AgNO₃ + NaBr = AgBr↓ + NaNO₃

AgBr + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Br + 2H₂O

Нітрат срібла осаджує жовтий осад йодиду срібла, який не розчиняється в  азотній кислоті, гідроксиду амонію і карбонаті амонію.