Цель, возможные методы. Качественный химический анализ
неорганических и органических веществМатериалы / Качественный анализ / Цель, возможные методы. Качественный химический анализ
неорганических и органических веществСтраница 2
, когда позволяет обнаружить один ион в присутствии всех остальных. Специфической, например, на ион аммония является реакция:
NH4Cl + KOH NH3 + KCl + H2O
Аммиак обнаруживают по запаху или по посинению красной лакмусовой бумажки, смоченной в воде и помещенной над пробиркой.
Селективность реакций можно повысить, изменяя их условия (рН) или применяя маскирование. Маскированиезаключается в уменьшении концентрации мешающих ионов в растворе меньше предела их обнаружения, например путем их связывания в бесцветные комплексы.
Если состав анализируемого раствора несложен, то его после маскировки анализируют дробнымспособом. Он заключается в обнаружении в любой последовательности одного иона в присутствии всех остальных с помощью специфических реакций, которые проводят в отдельных порциях анализируемого раствора. Поскольку специфических реакций немного, то при анализе сложной ионной смеси используют систематическийспособ. Этот способ основан на разделении смеси на группы ионов со сходными химическими свойствами путем перевода их в осадки с помощью групповых реактивов, причем групповыми реактивами воздействуют на одну и ту же порцию анализируемого раствора по определенной системе, в строго определенной последовательности. Осадки отделяют друг от друга (например, центрифугированием), затем растворяют определенным образом и получают серию растворов, позволяющих в каждом обнаружить отдельный ион специфической реакцией на него.
Существует несколько систематических способов анализа, называемых по применяемым групповым реактивам: сероводородный, кислотно-основный, аммиачно-фосфатныйи другие. Классический сероводородный способ основан на разделении катионов на 5 групп путем получения их сульфидов или сернистых соединений при воздействии H2S, (NH4)2S, NaS в различных условиях.
Более широко применяемым, доступным и безопасным является кислотно-основный метод, при котором катионы разделяют на 6 групп (табл. 1.3.1.). Номер группы указывает на последовательность воздействия реактивом.
Таблица 1.3.1
Классификация катионов по кислотно-основному способу
Номер группы |
Катионы |
Групповой реактив |
Растворимость соединений |
I |
Ag+, Pb2+, Hg22+ |
2M HCl |
Хлориды нерастворимы в воде |
II |
Ca2+, Sr2+, Ba2+ |
1M H2SO4 |
Сульфаты нерастворимы в воде |
III |
Zn2+, Al3+, Cr3+, Sn2+, Si4+, As |
4M NaOH |
Гидроксиды амфотерны, растворимы в избытке щелочи |
IV |
Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Bi3+, Sb3+, Sb5+ |
25 %-й NH3 |
Гидроксиды нерастворимы в избытке NaOH или NH3 |
Номер группы |
Катионы |
Групповой реактив |
Растворимость соединений |
V |
Co2+, Ni2+, Cu2+, Cd2+, Hg2+ |
25 %-й NH3 |
Гидроксиды растворяются в избытке NH3 с образованием комплексных соединений |
VI |
Na+, K+, NH4+ |
Нет |
Хлориды, сульфаты, гидроксиды растворимы в воде |
Анионы при анализе в основном не мешают друг другу, поэтому групповые реактивы применяют не для разделения, а для проверки наличия или отсутствия той или иной группы анионов. Стройной классификации анионов на группы не существует.
Наиболее простым образом их можно разделить на две группы по отношению к иону Ba2+:
а) дающие хорошо растворимые соединения в воде: Cl-, Br-, I-, CN-, SCN-, S2-, NO22-, NO33-, MnO4-, CH3COO-, ClO4-, ClO3-, ClO-;
б) дающие плохорастворимые соединения в воде: F-, CO32-, CsO42-, SO32-, S2O32-, SO42-, S2O82-, SiO32-, CrO42-, PO43-, AsO43-, AsO33-.
Смотрите также
Химический язык
В условиях развития современного общества
повышаются требования к качеству обучения школьников, уровню знаний и умений
учащихся. При том, резко возрастает нагрузка на весь образовательный пр ...
Электрохимические методы анализа и их современное аппаратурное оформление: обзор WEB–сайтов фирм–продавцов химико-аналитического оборудования
Электрохимические методы анализа
(электроанализ), в основе которых лежат электрохимические процессы, занимают
достойное место среди методов контроля состояния окружающей среды, так как
спос ...
Абсорбция углекислого газа водой
Исходные данные для расчета абсорбционной
установки:
Шифр по Иоффе –
4;
Тип насадки –
ситчатые тарелки;
Поглощаемое
вещество – диоксид углерода (СО2);
Количество газовой
с ...