Хіміко-аналітичні властивості іонів s-елементів

Іони s-елементів IA групи

Катіони натрію і калію належать до I аналітичній групі, яка характеризується відсутністю групового реагенту, тобто реактиву, здатного брати в облогу всі катіони цієї групи з їх розчинів.

Слід мати на увазі, що наведені нижче реагенти, які використовуються для дослідження розчинів на вміст у них іонів калію і натрію, дають аналогічний ефект з катіоном амонію. Тому використання цих реагентів можливо після попереднього випробування розчину на вміст у ньому катіона амонію.

Реакція виявлення катіона калію K +

гексанітрокобальтата (III) натрію Nа3 [Со (NO2) 6] утворює з іонами калію жовтий кристалічний осад гексанітрокобальтата (III) калію-натрію:

2КСl + Na3 [Co (NO2) 6] = K2Na [Co (NO2) 6] Ї + 2NaCl,

2К + + Na + + [Co (NO2) 6] 3 - = K2Na [Co (NO2) 6] Ї.

Виявлення іона К + з допомогою гексанітрокобальтата (III) натрію проводять у нейтральний і слабокислою розчинах, тому що у лужному середовищі та в присутності сильних кислот реагент розкладається.

Реакція виявлення катіона натрію Na +

Гексагідроксостібіат (V) калію К [Sb (ОН) 6] утворює з іоном натрію білий кристалічний осад гексагідроксостібіата (V) натрію:

NaCI + К [Sb (ОН) 6] = Na [Sb (OH) 6] Ї + КСl,

Na + + [Sb (OH) 6] = Na [Sb (OH) 6] Ї.

Виявлення іона Na + з допомогою гексагідроксостібіата (V) калію проводять у нейтральний чи слаболужному розчині, так як кислоти розкладають реагент, а лугу розчиняють осад Na [Sb (OH) 6] з утворенням добре розчинної середньої солі.

Іони s-елemeнтов IIA групи

Катіони магнію, кальцію, (барію та стронцію відносяться до II аналітичної групи, яка характеризується наявністю групового реагенту (NН4) 2СОз, облягати, будь-який з наведених катіонів з його розчину.

Реакції виявлення катіона магнію Mg2 +

Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NH4) 2СОз з розчином солі магнію утворює білий аморфний осад основної солі (MgOH) 2CO3, розчинний в надлишку NH4Cl:

2MgCl2 + 2 (NH4) 2CO3 + Н2О = (MgOH) 2CO3Ї + СО2 + 4NH4Cl,

2Mg2 + + 2CO32-+ Н2О = (MgOH) 2CO3Ї + CO2.

Реакція виявлення. Їдкі луги і гідроксид амонію утворюють з розчинами солей магнію білий аморфний осад Mg (OH) 2, добре розчинний в кислотах і розчинах амонійних солей:

Mg2 + + 2OН-= Mg (OH) 2Ї

Розчинення в кислотах:

Mg (OH) 2 + 2H + = Mg2 + + 2Н2O.

Розчинення в розчинах амонійних солей:

Mg (OH) 2 + 2NH4 + = Mg2 + + 2NH4OH.

Реакції виявлення катіона барію Ва2 +

Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NН4) 2СО3 тримає в облозі катіон Ва2 + з розчинів його солей у вигляді білого аморфного поступово кристалізується осаду ВаСО3:

BaCl2 + (NH4) 2CO3 = ВаСО3Ї + 2NH4Cl,

Ва2 + + CO32-= ВаСО3Ї.

Осад добре розчинний у кислотах, в тому числі і слабких.

Реакція виявлення. Діхромат калію К2Сг2O7 утворює з розчином солі барію жовтий осад ВаСгO4, нерозчинний в оцтової кислоти, в відміну від хромату стронцію (хромат кальцію добре розчиняється у воді):

2Ba2 + + Сг2O72-+ Н2O = 2ВаСгO4Ї + 2H +.

Реакцію проводять при надлишку CH3COONa, який реагує з утворюються іонами Н +, зміщуючи рівновагу вправо внаслідок утворення малодіссоціірованной оцтової кислоти:

СН3СОС - + Н + = СН3СООН.

Реакції виявлення катіона кальцію Са2 +

Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NН4) 2СО3 тримає в облозі з розчинів солей кальцію аморфний білий осад СаСО3, який при нагріванні переходить у кристалічний:

CaCl2 + (NH4) 2CO3 = СаСО3Ї + 2NH4C1,

Ca2 + CO32-= СаСО3Ї.

Осад легко розчиняється в мінеральних і оцтової кислоти.

Реакція виявлення. Оксалат амонію (NH4) 2C2O4 утворює з розчином солі кальцію білий кристалічний осад, розчинний у соляної, але не розчинний у оцтової кислоти:

CaCl2 + (NH4) 2C2O4 = СаС2O4Ї + 2NH4C1,

Ca2 + + С2O42 - = СаС2O4.

Аналогічний осад дають іони Ва2 + і Sr2 +. Тому цією реакцією можна виявити Са2 + тільки за відсутності іонів барію та стронцію.

Реакції виявлення катіона стронцію Sr2 +

Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NH4) 2CO3 При взаємодії з розчинами солей стронцію тримає в облозі карбонат стронцію білого кольору, розчинний у оцтової, соляної та азотної кислоти:

SrCl2 + (NH4) 2CO3 = SrCO3Ї + 2NH4C1.

Реакція виявлення. Насичений розчин гіпсу CaSO4. 2H2O (гіпсова вода) утворює з іонами Sr2 + білий осад сульфату стронцію:

Sr2 + + SO42-= SrSO4Ї.

Однак при дії гіпсової води іон стронцію дає не рясний осад, а тільки помутніння, що з'являється не відразу через утворення пересичені розчину. Поява осаду прискорюють нагріванням.

Реакція служить для виявлення Sr2 + лише за відсутності Ba2 +, якій з гіпсовою водою викликає помутніння, що з'являється відразу, тому що розчинність BaSO4 менше розчинності SrSO4 (Ks0 (BaSO4) = 1,1. 10-10, Ks0 (SrSO4) = 2,8. 10-7).

Гіпсова вода не утворює опадів з розчинами солей кальцію ні на холоду, ні при нагріванні. Цим іон Ca2 + відрізняється від іонів Ba2 + і Sr2 +.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://chemistry.narod.ru/