Аналитические реакции катионов III аналитической группы
(Ca2+, Sr2+, Ba2+, Pb2+).
Реакции катионов Са2+. Реакция с серной кислотой:
CaCl2 + H2SO4 = CaSO4↓ + 2HCl (ПРCaSO4 = 2,37. 10-5)
| (1.20)
|
Выпадает белый осадок. Эту реакцию рекомендуют выполнять в микроскопических количествах.
Реакция с оксалатом аммония:
CaCl2 + (NH4)2C2O4↓ = CaC2O4↓ + 2NH4Cl (ПРCaC2O4 = 2,3 . 10-9)
| (1.21)
|
Образуется белый мелкокристаллический осадок. После охлаждения раствора под микроскопом наблюдают характерные, собранные в пучки игольчатые кристаллы гипса – CaSO4 . 2H2O.
Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4:
CaCl2 + (NH4)2C2O4 = CaC2O4↓ + 2NH4Cl (ПРCaC2O4 = 2,3 . 10-9)
| (1.22)
|
Образуется белый мелкокристаллический осадок.
Реакция с гексацианоферратом (II)калия (жёлтой кровяной солью) K4[Fe(CN)6]:
CaCl2 + 2(NH4)Cl + K4[Fe(CN)6] = Ca(NH4)2[Fe(CN)6] ↓ + 4KCl
| (1.23)
|
Реакцию проводят в присутствии аммонийного буферного раствора
(рН = 9), при этом образуется белый кристаллический осадок нерастворимый в уксусной кислоте (отличие от Sr2+).
Окрашивание пламени: соли кальция окрашивают бесцветное пламя горелки в кирпично-красный цвет.
Реакции катионов Sr2+. Осаждение сульфата стронция SrSO4:
а) реакция с серной кислотой и растворимыми сульфидами
SrCl2 + H2SO4 = SrSO4↓ + 2HCl (ПРSrSO4 = 3,2 . 10-7)
| (1.24)
|
Выпадает белый мелкокристаллический осадок. Аналогичный осадок образует ион Ва2+.
б) реакция с гипсовой водой (водным раствором CaSO4):
SrCl2 + CaSO4 = SrSO4↓ + CaCl2
| (1.25)
|
Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4:
SrCl2 + (NH4)2C2O4 = SrC2O4↓ + 2NH4Cl (ПРSrSO4 = 1,6 . 10-7)
| (1.26)
|
Образуется белый осадок, растворимый в кислотах.
Реакции с карбонатом аммония (NH4)2CO3:
SrCl2 + (NH4)2CO3 = SrCO3↓ + 2NH4Cl (ПРSrCO3 = 1,1 . 10-10)
| (1.27)
|
Образуется белый осадок, растворимый в кислотах.
Окрашивание пламени: соли стронция окрашивают пламя в характерный яркий карминово- красный цвет.
Реакции катионов Ва2+. Реакции с серной кислотой и растворимыми сульфатами:
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl (ПРBaSO4 = 1,1. 10-10)
| (1.28)
| Образуется белый кристаллический осадок нерастворимый в кислотах. Перевести его в раствор можно нагреванием с насыщенным раствором Na2CO3.
Реакция с дихроматом калия K2Cr2O7:
2BaCl2 + K2Cr2O7 = 2BaCrO4↓ + 4KCl (ПРBaCrO4 = 1,2 . 10-10)
| (1.29)
|
Образуется жёлтый кристаллический осадок BaCrO4, растворимый в сильных кислотах, но нерастворимый в разбавленной уксусной кислоте
(рН › 2,7). Образование BaCrO4 возможно, поскольку в результате существования равновесия
Cr2O72- + H2O ↔ 2HCrO4 ↔ 2CrO42- + 2H+
| (1.30)
|
образуются ионы CrO42-, концентрация которых при рН › 2,7 становится достаточной для достижения ПРBaCrO4 = 1,2 . 10-10 ([Сr2O72- = 1M при [Ba2+] =
10-5M).
Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4:
BaCl2 + (NH4)2C2O4 = BaC2O4↓ + 2NH4Cl ПРBaC2O4 = 1,1 . 10-7
| (1.31)
|
Образуется белый осадок, растворимый в сильных кислотах, а при нагревании – в уксусной кислоте.
Реакция с карбонатом аммония (NH4)2CO3:
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3↓ + 2NH4Cl
| (1.31)
|
Образуется белый осадок, растворимый в кислотах с выделением пузырьков газа СО2.
Окрашивание пламени: летучие соли бария (хлориды, нитраты) окрашивают бесцветное пламя в жёлто-зелёный цвет.
Анализ смеси ионов III группы. При анализе смеси катионов III группы, содержащей Ca2+, Sr2+, Ba2+ и Pb2+, последовательно выполняют следующие операции:
● осаждение сульфатов групповым реагентом H2SO4 (для достижения полноты осаждения CaSO4 следует добавлять равный объём C2H5OH) cм. [(1.20), (1.24), (1.28)];
● перевод сульфатов в карбонаты многократной обработкой осадка избытком карбоната натрия при нагревании:
● перевод ионов свинца в сульфид добавлением Na2S;
● растворение осадка карбонатов в уксусной кислоте:
● открытие и отделение ионов бария в виде BaCrO4 (с помощью K2Cr2O7 + CH3COONa) [см. (1.29)];
● растворение карбонатов и отделение сульфата стронция добавлением CH3COOH + (NH4)2SO4 при нагревании;
● открытие ионов кальция в виде CaC2O4 с помощью оксалата аммония (NH4)2C2O7 [уравнение (1.21)].
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1548 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
|