Тема 25: Реакції катіонів ІІІ гр., групи реактивів.

1. Реакції йонів Ca²⁺

1.1. H₂SO₄ – сульфатна кислота чи розчинні сульфати (Na₂SO₄).

У дві пробірки поміщають 3 - 4 краплини розчину солі кальцію. В першу пробірку додають 2-3 краплі 2 М розчину Na₂SO₄; у другу пробірку спочатку додають 3-4 краплі розчину (NH₄)₂SO₄, а потім його надлишок. Спостерігають утворення осаду CaSO₄, який розчиняється в надлишку (NH₄)₂SO₄. Реакцію можна провести мікрокристалоскопічним способом, спостерігаючи під мікроскопом утворення кристалів гіпсу CaSO_4˙Н₂О, які мають форму голок.

CaCl₂ + Na₂SO₄= CaSO₄ + 2NaCl

1.2. (NH₄)₂C₂O₄ – диамоній оксалат .

У пробірку поміщають 3-4 краплини розчину солі СаCl₂, додають стільки ж краплин розчину (NH₄)₂C₂O₄. Спостерігають утворення білого кристалічного осаду кальцію оксалату.

CaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄ + 2NH₄Cl

Ca²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄

1.3. Забарвлення полум’я.

Кілька кристалів солі кальцію вносять за допомогою платинової дротини в аналітичну частину полум’я спиртівки і фіксують зміну кольору (поява цегляно-червоного кольору).

2. Реакції йонів Sr²⁺.

2.1. CaSO₄ - кальцій сульфат.

До 4-5 краплин розчину солі стронцію додають стільки ж насиченого розчину CaSO₄. Спостерігають утворення білого кристалічного осаду, який розчиняється в надлишку (NH₄)₂SO₄.

SrCl₂ + CaSO₄= SrSO₄ + CaCl₂

2.2. C₆O₆Na₂ - натрій родизонат.

На фільтрувальний папір наносять 1 краплю солі стронцію й краплю розчину натрій родизонату . Появляється червоно-буре забарвлення стронцій родизонату , яке зникає при додаванні 1 краплі 2 М розчину HCl.

SrCl₂ + C₆O₆Na₂= C₆O₆Ca + 2NaCl

2.3. Забарвлення полум’я.

Кілька кристалів солі стронцію вносять за допомогою платинової дротини в аналітичну частину полум’я спиртівки і фіксують зміну кольору (поява карміново-червоного кольору).

3. Реакції йонів Ва²⁺.

3.1. H₂SO₄ – сульфатна кислота чи розчинні сульфати.

До 4-5 краплин розчину солі барію додають 1 краплю розчину KMnO₄, 4-5 краплин розчину Na₂SO₄ і прибавляють H₂O₂ і HCl до знебарвлення розчину над осадом. Фіксують зміну кольору та характер осаду.

BaCl₂ + Na₂SO₄= BaSO₄↓+ 2NaCl

3.2. K₂Cr₂O₇ – дикалій дихромат.

До 4-5 краплин розчину солі барію додають 3-4 краплини розчину CH₃COONa і 3-4 краплі розчину K₂Cr₂O₇ . Спостерігають утворення жовтого осаду хромату барію, нерозчинного в ацетатній кислоті.

BaCl₂ + K₂Cr₂O₇+ Н₂О= BaCrO₄ + 2KCl + 2 НCl

3.3. K₂CrO₄ – дикалій хромат.

До 4-5 краплин розчину солі барію додають 3-4 краплини розчину CH₃COONa і 3-4 краплі розчину K₂CrO₄. Спостерігають утворення жовтого осаду хромату барію.

BaCl₂ + K₂CrO₄= BaCrO₄ + 2KCl

Ba²⁺ + CrO₄^2- = BaCrO₄↓

3.4. (NH₄)₂CO₃ – амоній (натрій) карбонат.

До 4-5 краплин розчину солі барію додають 3-4 краплини розчину (NH₄)₂CO₃. З нейтральних або лужних розчинів солей барію випадає білий аморфний осад барій карбонату , розчинний у мінеральних кислотах ( крім H₂SO₄) і ацетатній кислоті.

BaCl₂ + (NH₄)₂CO₃ = BaCO₃ + 2NH₄Cl

Ba²⁺ + CO₃^2-= BaCO₃↓

3.5. (NH₄)₂C₂O₄ – диамоній оксалат.

До 4-5 краплин розчину солі барію додають 3-4 краплини розчину (NH₄)₂C₂O₄. Спостерігають випадання білого аморфного осаду барію оксалату, який добре розчиняється в HCl і HNO₃, а при кип'ятінні – в ацетатній.

ВaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = ВaC₂O₄ + 2NH₄Cl

Вa²⁺ + C₂O₄^2- = ВaC₂O₄↓

3.6. Забарвлення полум’я.

Кілька кристалів солі барію вносять за допомогою платинової дротини в аналітичну частину полум’я спиртівки. Леткі солі барію забарвлюють безбарвне полум’я в жовто-зелений колір.

Тема 26: Схематичний хід аналізу суміші катіонів ІІІ групи.

У досліджуваному розчині катіони Ва²⁺ відокремлюють від катіонів Sr²⁺ і Са²⁺, додаючи ацетатну кислоту й розчин дикалію хромату. При цьому катіони Ва²⁺ переходять в осад ВаCrO₄, а катіони Sr²⁺, Са²⁺ залишаються в розчині. Осад фільтрують і перевіряють повноту осадження катіонів Ва²⁺. Фільтрат ділять на дві частини.

До одної частини фільтрату додають гіпсову воду (насичений водний розчин гіпсу CaSO₄•2H₂O) і нагрівають суміш на водяній бані 7-10 хв.; якщо випадає осад, то це означає, що в розчині присутні катіони Sr²⁺.

До іншої частини фільтрату додають Na₂CO₃ і відокремлюють осади СаCO₃, SrCO₃ , які промивають дистильованою водою і розчиняють в ацетатній кислоті. До розчину добавляють (NH₄)₂SO₄, катіони Sr²⁺ переходять в осад у вигляді SrSO₄, а катіони Са²⁺ залишаються в розчині. Фільтрат розділяють на дві частини, до однієї добавляють (NH₄)₂С₂O₄. Поява осаду свідчить про наявність у розчині йонів Са²⁺.

Схема ходу аналізу суміші катіонів третьої аналітичної групи.