Якісний аналіз аніонів

Про матеріал

Якісний аналіз неорганічних сполук дозволяє встановити вміст як індивідуальних неорганічних речовин, так і їх сумішей. Більшість неорганічних сполук є електролітами і у водних розчинах знаходяться у вигляді іонів. В зв’язку з цим, якісний аналіз неорганічних сполук поділяють на аналіз катіонів і аніонів. У більшості випадків при проведенні аналізу катіонів присутність одних іонів заважає виявленню інших, так як специфічних реакцій на окремі іони немає. В зв’язку з цим, виявлення іонів часто проводять за допомогою систематичного ходу аналізу. Якщо в аналізує мій пробі знаходиться невелика кількість катіонів і усунути їх заважаючий взаємний вплив порівняно нескладно, застосовують дробний аналіз. Аналіз аніонів (за винятком особливих випадків) частіше виконують дробним методом.

Перегляд файлу

Якісний аналіз неорганічних речовин

Якісний аналіз катіонів

Якісний аналіз неорганічних сполук дозволяє встановити вміст як індивідуальних неорганічних речовин, так і їх сумішей.

Більшість неорганічних сполук є електролітами і у водних розчинах знаходяться у вигляді іонів. В зв’язку з цим, якісний аналіз неорганічних сполук поділяють на аналіз катіонів і аніонів. У більшості випадків при проведенні аналізу катіонів присутність одних іонів заважає виявленню інших, так як специфічних реакцій на окремі іони немає. В зв’язку з цим, виявлення іонів часто проводять за допомогою систематичного ходу аналізу. Якщо в аналізує мій пробі знаходиться невелика кількість катіонів і усунути їх заважаючий взаємний вплив порівняно нескладно, застосовують дробний аналіз. Аналіз аніонів (за винятком особливих випадків) частіше виконують дробним методом.

Класифікація катіонів

Існує декілька методів систематичного ходу аналізу катіонів: сірководневий, амонійно-фосфатний, кислотно-лужний і т.д.

Історично першим був сірководневий метод аналізу, який був запропонований в 1871 році російським вченим М.О. Меншуткіним. В основі розділення катіонів на аналітичні групи в цьому методі – різна розчинність сульфідів катіонів в залежності від рН середовища (табл. 1.1.). Як групові реагенти в сірководневому методі використовують карбонат амонію, сульфід амонію, соляну кислоту, сірководень та полісульфід амонію. В процесі аналізу для осадження застосовують й інші речовини – сірчану кислоту, луг, аміак, хромат-, фосфат-іони, тіосульфат натрію та ін. Головним недоліком цього методу є застосування високотоксичного сірководню. В зв’язку з цим, в останній час частіше застосовують аміачно-фосфатний метод, оснований на різній розчинності фосфатів катіонів (табл. 1.2.), і кислотно-основний, оснований на різній розчинності гідроксидів і деяких солей, утворених цими катіонами і сильними кислотами (табл. 1.3).

Таблиця 1.1

Класифікація катіонів за сірководневим методом

Гру-па	Катіони	Групові реагенти та умови осадження
Гру-па	Катіони	Сірководневий метод	Розчинність сполук
I	NH₄⁺, K⁺, Na⁺, Mg²⁺	Немає	Сульфіди, карбонати, хлориди і гідроксиди, розчиняються у воді
II	Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺	(NH₄)₂CO₃, NH₃Н₂О + NH₄Сl, рН = 9,25	Карбонати не розчиняються у воді
III	Al³⁺, Cr³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺	(NH₄)₂S NH₃Н₂О + NH₄Сl, рН = 9,25	Сульфіди, не розчиняються у воді**, але розчиняються у розведених кислотах
IV	Cu²⁺, Hg²⁺, Bi³⁺, Sn (II, IV), As (III, V), Sb (III,V)	H₂S, HСl, рН = 0,5	Сульфіди, не розчиняються у воді і розведених кислотах
V	Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺	HСl	Хлориди, не розчиняються у воді і розведених кислотах

* - за винятком Мg²⁺.

** - сульфіди Al³⁺, Cr³⁺ розкладаються водою.

Систематичний аналіз починають з попередніх іспитів, які виконують переважно сухим способом с наступним розчиненням проби і визначенням деяких катіонів (NH₄⁺, Fe²⁺, Fe³⁺і т.д.) специфічними реакціями. Потім осаджають у вигляді оксидів, гідроксидів, карбонатів і основних солей катіони ІІ-VI груп дією К₂СО₃або Na₂СО₃на окремі порції розчину, а в розчині визначають іони Na⁺ і K⁺, спочатку нейтралізувавши розчин за допомогою розчину CH₃COOH. З окремої порції аналізуємого розчину осаджають катіони ІІ аналітичної групи дією 2М розчином хлористоводневої кислоти. З отриманої порції центрифугату осаджають катіони ІІІ аналітичної групи 1М розчином сірчаної кислоти у присутності 3% Н₂О₂. При цьому гідроксиди катіонів V і VI груп випадають в осад, а катіони І, IV груп залишаються у розчині. Гідроксиди катіонів V і VI груп розділяють дією надлишку розчину аміаку, які переводять гідроксиди катіонів VI аналітичної групи в розчинні аміакати.

Таким чином, груповий реагент у аналізі катіонів використовують для відкриття аналітичної групи і відокремлення катіонів цієї групи від катіонів інших аналітичних груп.

Таблиця 1.2

Класифікація катіонів за амонійно-фосфатним методом

Гру-па	Катіони	Групові реагенти та умови осадження
Гру-па	Катіони	Сірководневий метод	Розчинність сполук
I	Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺	HСl	Хлориди, не розчиняються у воді
II	Sn (II, IV), Sb (III,V)	HNО₃	Метасурм’яна і метаолов’яна кислоти, не розчиняються у воді
III	Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺ Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺	(NH₄)₂HPO₄, конц. NH₃Н₂О	Фосфати, не розчиняються у воді і у надлишку амонію
IV	Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Co²⁺, Ni²⁺_,Zn²⁺	(NH₄)₂HPO₄, конц. NH₃Н₂О	Фосфати, не розчиняються у воді, але розчиняються у надлишку амонію
V	Na⁺, K⁺, NH₄⁺	Немає	Хлориди, нітрати і фосфати, розчиняються у воді

Таблиця 1.3

Поділ катіонів на аналітичні групи за кислотно-лужною класифікацією

Характеристика групи	Хлориди, сульфати і гідроксиди, добре розчинні у воді	Хлориди, які не розчиняються у воді	Сульфати, які не розчиняються у воді і кислотах	Амфотерні гідроксиди, що не розчиняються у воді, але розчиняються у NaOH (надл.)	Гідроксиди, які не розчиняються у воді, але розчиняються у NaOH і NH₄OH (надл.)	Гідроксиди, які не розчиняються у воді, у NaOH (надл.), але розчиняються у NH₄OH (надл.)
Групи катіонів	Перша група	Друга група	Третя группа	Четверта група	П’ята група	Шоста група ⁺
Назви катіонів	K⁺, Na⁺, NH₄⁺	Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺	Ba²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺	Al³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺_, As⁵⁺	Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Ві³⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺	Co²⁺, Ni²⁺_,Cd²⁺, Cu²⁺, Hg²⁺
Груповий реагент	Немає	Розчин HCl	Розчин H₂SO₄	Надлишок розчину NaOH	Надлишок розчину аміаку	Надлишок розчину аміаку
Характеристика одержаних сполук	–	Осад AgCl, PbCl₂, Hg₂Cl₂	Осад BaSO₄, CaSO₄, SrSO₄	Фільтрат AlO₂^–, CrO₂^–, ZnO₂^2–, SnО₂^2–	Осад Mg(OH)₂, Mn(OH)₄, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃	Фільтрат [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Co(NH₃)₄]²⁺, [Ni(NH₃)₄]²⁺

docx

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Білкей Наталія Іванівна

Пов’язані теми

Хімія, Інші матеріали

Додано

29 жовтня 2025

Переглядів

154

Оцінка розробки

Відгуки відсутні