Таблица 1.1 Сероводородная классификация катионов.

Тема:Методы качественного анализа. Аналитическая классификация катионов и анионов.

Цель:приобретение новых знаний при изучении методов качественного анализа.

План

1.Качественный химический анализ.

2. Качественный анализ катионов. Аналитическая классификация катионов по группам.

3. Качественный анализ анионов. Аналитическая классификация анионов по группам.

1.Под качественным химическим анализом вещества понимают определение его качественного состава, т.е. открытие (идентификацию) атомов, атомных групп, ионов и молекул в анализируемом веществе.

Существует два метода качественного анализа: дробный и систематический. Дробный качественныйанализ предполагает обнаружение иона или вещества в анализируемой пробе с помощью специфического реагента в присутствие всех компонентов пробы. Примером такой реакции может служить обнаружение ионов аммония при подщелачивании раствора:
NH4⁺ + ОН^– = NH₃↑ + Н₂O

Однако специфических реагентов известно немного. Более распространенны групповые реагенты, дающие сходные реакции с целой группой ионов.

Групповые реагенты используются в систематическом качественном анализе, который предусматривает разделение смеси анализируемых ионов по аналитическим группам, после чего внутри каждой группы с помощью тех или иных реакций разделяют и открывают индивидуальные ионы.

2. Качественный анализ катионов. Аналитическая классификация катионов по группам.

В основу той или иной аналитической классификации катионов по группам положены их сходства или различия по отношению к действию определенных аналитических реагентов и свойства образующихся продуктов аналитических реакций (растворимость в воде, кислотах и щелочах, способность к комплексообразованию, окислительно-восстановительные свойства).

Существует ряд классификаций катионов по группам (или химических методов качественного анализа катионов). Наиболее распространенными среди них являются три классификации: сероводородная, аммиачно-фосфатная и кислотно-основная, причем сероводородный метод анализа в настоящее время практически не используется, т.к. требует применения токсичного сероводорода и довольно продолжителен.

Применение групповых реагентов позволяет подразделить многие катионы по аналитическим группам, однако не существует классификации, охватывающей все известные катионы или, по крайней мере, катионы всех металлов.

В таблице 1,2 представлены катионы в соответствии с сероводородной и аммиачно-фосфатнойклассификацией. В ней перечислены все катионы, входящие в группу. Нужно отметить, что в водных растворах «голые» индивидуальные катионы металлов не существуют, поскольку они термодинамически неустойчивы и образуют комплексы различного состава. Поэтому используемая в дальнейшем форма написания катионов Mg²⁺, Bi³⁺ и т.д. означает лишь, что речь идет о соединениях элементов в соответствующих степенях окисления, а не о действительном существовании таких ионов.

Таблица 1.1 Сероводородная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺, Mg²⁺	Нет
II	Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺	Раствор (NH₄)₂СО₃ в аммиачном буфере, рН=9,2
II	Al³⁺, Cr³⁺, Zn³⁺, Mn³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Ni²⁺	Раствор (NH₄)₂S, рН=7-9
IV	Cu²⁺, Cd²⁺, Mg²⁺, Bi³⁺, Sn³⁺, Sn⁴⁺, Sb⁵⁺, As³⁺, As⁵⁺	Раствор H₂S, pH= 0,5 (HCI)
V	Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺	Раствор HCI

12 3 4 5 Следующая ⇒