Аналитическая классификация катионов

 

В основу классификации ионов в аналитической химии положено различие в растворимости образуемых ими солей и гидроксидов, позволяющее отделять (или отличать) одни группы ионов от других.

Существуют разные системы группового разделения катионов: сероводородная, кислотно-основная, аммиачно-фосфатная, тиоацетамидная и др. Наибольшее распространение получили сульфидная и кислотно-основная классификации.

Сульфидная классификация основана на различной растворимости в воде сульфидов, хлоридов, карбонатов и гидроксидов (табл. 6.2).

 

Таблица 6.2. Сульфидная классификация катионов

 

Группа катионов	Катионы	Групповой реагент
I II   III   IV V	Na+, K+, NH+4 Ba2+, Ca2+, Sr2+, Mg2+   Fe2+, Fe3+, Mn2+, Al3+, Cr3+, Zn2+ Hg2+, Cu2+, Cd2+ Ag+, Pb2+, Hg22+	Отсутствует (NH4)2CO3 в присутствии NH4OH и NH4Cl (NH4)2S в присутствии NH4OH и NH4Cl   H2S в присутствии HCl HCl

 

Основным недостатком сероводородного метода является необходимость работы с сероводородом, что требует хорошей вентиляции из-за его токсичности и неприятного запаха. В нашем случае описывается классификация катионов и анализ смеси катионов по кислотно-основному методу.

Кислотно-основный метод анализа катионов основан на различной растворимости в воде хлоридов, сульфатов и гидроксидов, а также растворимости последних в избытке раствора гидроксида натрия или в водном растворе аммиака. Соляная и серная кислоты, раствор NaOH и водный раствор аммиака являются групповыми реагентами. В этом методе классификации катионы делят на шесть групп (табл. 6.3).

Таблица 6.3. Кислотно-основная классификация катионов

Группа катионов	Катионы	Групповой реагент	Краткая характеристика осадков
I	Na+, K+, NH+4	Отсутствует	-
II	Ag+, Pb2+, Hg22+;	HCl	Хлориды нерастворимы в воде и в разбавленных растворах кислот
III	Ba2+, Ca2+, Sr2+	H2SO4	Сульфаты нерастворимы в воде и в разбавленных растворах кислот
IV	Al3+, Cr3+, Zn2+	NaOH (избыток)	Гидроксиды растворимы в избытке гидроксида натрия
V	Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+	NaOH	Гидроксиды нерастворимы в избытке гидроксида натрия и аммиаке
VI	Cu2+, Hg2+, Cd2+	Водный раствор аммиака	Гидроксиды нерастворимы в NaOH, но растворимы в избытке аммиака

 

В табл. 6.2 и 6.3 приведены лишь те катионы, методы определения которых входят в содержание настоящего курса аналитической химии.

 

ВОПРОСЫ

1. Какие методы анализа применяются для обнаружения элементов (ионов) в веществах?

2. Как классифицируются методы анализа в зависимости от количества исследуемого вещества и объема раствора?

3. Какие требования предъявляются к аналитическим реакциям?

4. Что такое чувствительность и специфичность аналитических реакций?

5. В чем сущность: а) дробного метода анализа; б) систематического метода анализа?

6. Что такое химические реактивы? Какие типы квалификаций по чистоте присваиваются химическим реактивам: а) в практике химического анализа; б) для специфических целей?

7. Что лежит в основе аналитической классификации катионов?