В растворе имеется смесь нескольких катионов различных аналитических групп. Опишите ход анализа данного раствора, при условии, что в растворе могли находиться следующие катионы NH4 + , Na+ , K+ , Mg2+, Ca2+, Ba2+, Fe3+ , Fe2+, Zn2+, Al3+, Cr3+, Mn2+ . (Решение → 1664)

Заказ №38813

258. В растворе имеется смесь нескольких катионов различных аналитических групп. Опишите ход анализа данного раствора, при условии, что в растворе могли находиться следующие катионы NH4 + , Na+ , K+ , Mg2+, Ca2+, Ba2+, Fe3+ , Fe2+, Zn2+, Al3+, Cr3+, Mn2+ . Напишите уравнения реакций и укажите условия их проведения: Ba2+, Fe3+, Zn2+, Cr3+ .

Решение:

Аналитическая группа – группа катионов, которая с каким – либо одним реактивом (при определенных условиях) может давать сходные аналитические реакции. Деление катионов на аналитические группы основано на их отношении к различным анионам. Приняты две классификации: сульфидная и кислотно-щелочная. Химические методы элементного анализа неорганических соединений основаны на ионных реакциях, и позволяют обнаруживать элементы в форме катионов и анионов. Для качественного анализа катионов используют различные схемы систематического анализа с последовательным разделением катионов на группы и подгруппы, внутри которых возможна идентификация отдельных элементов. По кислотно-щелочной классификации катионы делятся на шесть аналитических групп (таблица 1), по сероводородной классификации на пять групп (табл.2). Таблица 1-Разделение катионов на группы по кислотно-щелочной классификации Катионы Групповой реактив Получаемые соединения Групповая характеристика K + , Na+ , NH4 + нет - Хлориды, сульфаты и гидроокиси растворимы в воде Ag+ , Pb2+ 2н HCl Осадок AgCl, PbCl2 Хлориды нерастворимы в воде Ba2+,Ca2+ 2н H2SO4 Осадок BaSO4, CaSO4 Сульфаты нерастворимы (или плохо растворимы) в воде и кислотах Zn2+,Al3+, Cr3+, Избыток 4н КОН или NaOH Раствор ZnO2 2- , AlO2 - , CrO2 - , Гидроксиды растворимы в избытке едкой щелочи Mg2+, Mn2+, Fe2+ , Fe3+ Избыток 25%-ного NH3 Осадок Mg(OH)2, Mn(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3 Гидроксиды нерастворимы в избытке едкой щелочи Ni2+, Co2+, Cu2+ Избыток 25%-ного NH3 [Ni(NH3)4] 2+ , [Co(NH3)4] 2+ , [Cu(NH3)6] 2+ Гидроксиды растворимы в избытке аммиака Таблица 2 - Сероводородная классификация ионов Группа катионов Катионы Групповой реактив I K + , Na+ , NH4 + , Mg2+ - II Ba2+, Ca2+ (NH4)2CO3 в присутствии NH4OH и NH4Cl III Al3+, Fe2+, Fe3+, Zn2+ (NH4)2S или H2S в присутствии NH4OH IV Ag+ (подгруппа серебра), Pb2+ , Cu2+(подгруппа меди) H2S в присутствии HCl V Sn2+ H2S в присутствии HCl с последующим растворением в полисульфиде аммония (NH4)2S2