Систематический ход анализа I-VI групп катионов.

Предварительные испытания:

1) определение pH раствора;

2) цвет;

3) запах;

4) качественные реакции дробным методом проводят на ион NH₄⁺, Fe²⁺,Fe³⁺.

 

	Катионы I-VI групп
	+ HCl
Осадок		Раствор
AgCl, PbCl2,		Катионы
(II группа катионов)	+ Н2SO4	I, III-VI групп
Осадок		Раствор
CaSO4, BaSO4		Катионы
(III группа катионов)		I, IV-VI групп
	+ NaOH, H2O2
Осадок		Раствор
Mg(OH)2, MnO2, Fe(OH)3 (V группа); Co(OH)2, Cu(OH)2, (VI группа)		Катионы IV,I группы [Al(OH)6]3-, [Zn(OH)4]2-, (IV группа); K+, Na+, NH4+ (I группа)
	+ NH4OH
Осадок		Раствор
Mg(OH)2, MnO2, Fe(OH)3, (V группа)		[Co(NH3)6]2+, [Cu(NH3)4]2+, (VI группа)

 

Классификация анионов:

1) с использованием группового реагента;

2) анионы окислители, анионы восстановители.

 

	Группы
I	II	III
Анионы	S2O32-, SO32-, SO42-, CrO42-,Cr2O72-	S2-, Cl-, Br-, I-, SCN-, CN-	NO3-, NO2-,MnO4-,CH3COO-
Групповой реагент	Ba(NO3)2, BaCl2	AgNO3	Нет

 

Анионы восстановители: C₂O₄^2-, S^2-, Cl^-, Br^-, I^-.

Анионы окислители: NO₃^-, Cr₂O₇^2-, MnO₄^-.

 

При проведении систематического анализа на анионы с использованием групповых реагентов обязательно проводят предварительные испытания:

1) Цвет;

2) Запах;

3) pH - если сильно кислая, то CO₃^2- не будет.

 

 

Систематический ход анализа анионов:

1) Если рН – величина близкая к 1, то S^2-, CO₃^2- отсутствуют. При рН от 3 до 5 в растворе исключается присутствие анионов-окислителей и анионов-восстановителей.

2) Проба на анионы-восстановители: исследуемый раствор + H₂SO₄ (3н.) + KMnO₄ (0,002М). Если раствор KMnO₄ обесцвечивается в течение нескольких секунд, то могут присутствовать ионы: S^2-, CO₃^2-, Cl^-, Br^-, I^-.

3) Проба на анионы-восстановители: исследуемый раствор + CH₃COOH (3н.) + KI. Если выделяется I₂ (раствор буреет), то в растворе присутствует ион NO₃^-.

4) Реакция с BaCl₂: исследуемый раствор + BaCl₂. Если раствор нейтральный или слабощелочной, то появление осадка указывает на присутствие анионов первой группы. Если осадок образуется в кислой среде, то это указывает на присутствие SO₄^2-.

5) Реакция с AgNO₃: исследуемый раствор + HNO₃ + AgNO₃. Появление осадка указывает на присутствие анионов второй аналитической группы.

6) Открытие NO₃^-: исследуемый раствор + CH₃COOH (6н.) + Ag₂SO₄ до прекращения выделения осадка. Все анионы, за исключением NO₃^-, выпадают в осадок.

7) Открытие CO₃^2-.

8) Открытие CH3COO^-: исследуемый раствор + этиловый спирт + H₂SO₄ конц. Появление характерного запаха этилацетата указывает на присутствие СН₃СОО^-.

 

Техника качественного полумикроанализа: капельные и микрокристаллоскопические реакции.

 

По массе веществ, взятых для анализа, различают следующие методы:

1) макрометод – 10^-1 г.

2) полумикрометод – 10^-1-10^-2 г.

3) микрометод – 10^-2-10^-3 г.

4) ультрамикрометод – 10^-6 г.

 

Капельный анализ.

Капиллярно-адсорбционный метод, или, как его называют, «капельный анализ», основан на использовании для целей ана­лиза капиллярных и адсорбционных явлений в волокнах фильтровальной бумаги. Так как адсорбция волокнами фильтро­вальной бумаги, а также скорость диффузии по капиллярам различных ионов неодинаковы, то при нанесении капли раствора на фильтровальную бумагу происходит накопление и разделе­ние ионов по концентрическим зонам, где те или другие ионы затем могут быть обнаружены чувствительными и специфиче­скими реакциями. Белый цвет бумаги дает возможность легко замечать цветные продукты реакции. Если образующееся вещество малорастворимо, оно задерживается в капиллярах бумаги в виде пятна, растворимые же продукты двигаются дальше. Поэтому при выполнении капельных реакций, ведущих к образова­нию осадка, происходит одновременно и процесс фильтрования, при котором фильтрат собирается вокруг пятна, образованного осадком. В случае необходимости в этой краевой зоне ионы могут быть открыты прибавлением надлежащих реактивов. Это ценное свойство фильтровальной бумаги позволяет в некоторых случаях избегать длительных операций разделения элементов посредством осаждения, фильтрования и промывания осадков.

Реакции на фильтровальной бумаге выполняются следующим образом: при помощи стеклянной трубочки, оттянутой на конце в капилляр, набирают такое количество исследуемой жидкости, которое удерживается капиллярными силами (капля жидкости не должна висеть на кончике капилляра). Затем вертикально поставленную трубочку плотно прижимают к горизонтально рас­положенному листку рыхлой филь­тровальной бумаги, на которой при этом образуется круглое пятно. В центр образовавшегося пятна ана­логичным способом помещают кап­лю реактива, и тогда, в зависимо­сти от растворимости получающегося продукта реакции, образуется боль­шое или маленькое окрашенное пят­но (рис. 1).

В некоторых случаях пятно получается более четким, если сначала на бумагу поместить каплю реактива, а потом каплю испытуемо­го раствора. Иногда рекомендуется употреблять заранее пропитанную реактивом и высушенную бумагу. Для открытия малых количеств определяемого элемента капли ис­следуемого раствора и реактива наносят несколько раз последовательно друг на друга. В результате такой операции образуется более четкое пятно, особенно в тех случаях, когда продукты реакции малорастворимы. Капельный анализ, введенный в практику аналитической химии Н. А. Тананаевым, широко применяется во многих лабо­раториях при исследовании минералов, руд и сплавов.

Пример капельной реакции – реакция Н.А. Тананаева – определение Mg²⁺.