Классификация катионов (сероводородная)
Для достижения полного осаждения определяемых ионов к исследуемому раствору прибавляют избыток осадителя. При этом растворимость осадка снижается, количество определяемых ионов становится настолько малым, что не оказывает влияния на результаты анализа. Комплексообразование Таким образом, избыток осадителя не всегда способствует более полному растворению. Осадителя добавляется столько, чтобы… Читать ещё >
Классификация катионов (сероводородная) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Основана на применении групповых реагентов — HCl, H2S, (NH4)S и (NH4)CO3, прибавляемых к смеси катионов в определенной последовательности. Основана на отношении ионов к действию реактивов, на сходстве и различии растворимости их соединений:
Группа. | Катионы. | Групповой реагент. |
I аналитическая группа. | NH4+, K+, Rb+, Cs+, Fr+, Li+, Na+, Mg2+ | Нет группового реагента, способного одновременно осадить все катионы данной группы при их одновременном присутствии. |
1-ая подгруппа. | NH4+, K+, Rb+, Cs+, Fr+ | Na3[Co (NO2)6] (Me2Na[Co (NO2)6]) и NaHC4H4O6 (MeHC4H4O6) — гидротартрат. |
2-ая подгруппа. | Li+, Na+, Mg2+ | Не имеют группового реактива. |
II аналитическая группа. | Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ra2+ | (NH4)CO3 > MeCO3v. не осаждаются в виде MeS при действии H2S или (NH4)2S. |
III аналитическая группа. | Be2+, Al3+, TiIV, Cr3+, ZrIV, UO22+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Zn2+, (Ga, In, Sc, Y, La)3+, HfIV, Ac3+, ThIV | Осаждаются при рН? 7 (NH4)2S в виде нерастворимых в воде сульфидов и гидроксидов. |
1-ая подгруппа. | Be2+, Al3+, TiIV, Cr3+, ZrIV, UO22+, Sc3+, Y3+, La3+, HfIV, Ac3+, ThIV | Осаждаются (NH4)2S в виде гидроксидов. |
2-ая подгруппа. | Mn2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Ga3+, In3+ | Осаждаются в виде сульфидов. |
В отличие от катионов IV и V аналитических групп не осаждаются H2S из солянокислого раствора в виде сульфидов. | ||
IV аналитическая группа. | Hg2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+, Pd2+, Tl3+, Sn2+, SnIV, AsIII, AsV, SbIII, SbV, GeIV, Au3+, ReIV, IrIV, PtIV, VV, WVI, MoVI | Осаждаются при рН < 7 H2S в виде сульфидов и сернистых соединений. |
1-ая подгруппа. | Hg2+, Cu2+, Bi3+, Cd2+, Pd2+, Tl3+ | Сульфиды их нерастворимы в полисульфиде аммония (NH4)2S2 |
2-ая подгруппа. | Sn2+, SnIV, AsIII, AsV, SbIII, SbV, GeIV, Au3+, ReIV, IrIV, PtIV, VV, WVI, MoVI | Сульфиды растворимы в (NH4)2S2 |
В отличие от катионов V аналитической группы не осаждаются HCl в виде нерастворимых хлоридов. | ||
V аналитическая группа. | Ag+, Pb2+, [Hg2]2+, Cu+, Au+, Tl+, Pt2+ | Осаждаются HCl в виде нерастворимых хлоридов. |
Данное разделение дает возможность, действуя соответствующими реактивами HCl, H2S, (NH4)2S, (NH4)2CO3 в определенном порядке, проводить систематический анализ сложных смесей катионов.
Методы анализа:
дробный — метод анализа, основанный на применении реакций, при которых можно в любой последовательности обнаружить определяемые ионы в отдельных порциях исходного раствора, не прибегая к определенной схеме систематического хода обнаружения ионов. Используются специфические высокочувствительные реагенты, возможности ограничены (1 — 5 ионов).
полный анализ исследуемого объекта можно провести систематическим анализом — обнаружение определяемых ионов проводится в определенной последовательности; используются сходства или различия свойств ионов в отношении действия групповых реагентов. Обнаружить индивидуальные ионы можно только после того, как все другие ионы, реагирующие с выбранным групповым реагентом, будут отделены от них действием групповых реактивов. Для разделения ионов на группы применяют различные методы:
- а) осаждение;
- б) восстановление ионов металлов;
- в) адсорбцию и др.
РАСТВОРИМОСТЬ ОСАДКОВ В ВОДЕ И ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ При добавлении реактива, в котором содержатся ионы, одноименные с ионами осадка, растворимость осадка снижается. Это находит использование в химическом анализе.
Для достижения полного осаждения определяемых ионов к исследуемому раствору прибавляют избыток осадителя. При этом растворимость осадка снижается, количество определяемых ионов становится настолько малым, что не оказывает влияния на результаты анализа.
Большой избыток осадителя иногда приводит к нежелательном результатам.
Пример: Ba2+ отделяют от Ca2+ с помощью (NH4)2SO4 — желательно добавить большой избыток осадителя. Но при большом избытке осадителя кроме BaSO4 в осадок переходит и частично CaSO4.
Иногда при добавлении избытка осадителя происходит растворение осадка.
AgSCN + SCN? — [Ag (SCN)2]?
анион катион осадок комплексный.
— комплексообразование Таким образом, избыток осадителя не всегда способствует более полному растворению. Осадителя добавляется столько, чтобы количество определяемых ионов, оставшихся в растворе, не имело практического значения (обычно х1,5).
Очень часто наблюдается повышение растворимости осадков малорастворимых соединений в присутствии сильных электролитов, не содержащих общих с осадком ионов — «солевой эффект». Этот эффект вызван уменьшением коэффициентов активности ионов с повышением ионной силы раствора. Например, растворимость PbSO4 в присутствии в растворе 0,1 моль/л KNO3 повышается в 3 раза (при одной и той же температуре).