Обнаружение ионов в смеси

Обнаружение ионов проводят дробным и систематическим методом. Анализ, основанный на применении качественных специфических реакций называется дробным. В отдельных порциях раствора в произвольной последовательности проводят открытие отдельных катионов. Так на практическом занятии проводим анализ смеси катионов 4, 5 и 6 групп.

Однако, специфических реакций известно немного. Поэтому в качественном анализе применяют систематический ход анализа, при котором открытие ионов ведется в строгой последовательности, путем выделения групп катионов и анионов с помощью групповых реагентов. После чего внутри каждой группы с помощью тех или иных реакций разделяют и открывают индивидуальные катионы и анионы.

Систематический анализ используют в основном для обнаружения ионов в сложных многокомпонентных смесях. Он очень трудоемок и в настоящее время часто применяют дробно-систематический метод. При таком подходе используется минимальное число групповых реактивов, что позволяет наметить ход анализа в общих чертах, который затем осуществляется дробным методом.

Аналитическая классификация ионов.

Аналитическая классификация ионов связана с их разделением на аналитические группы при последовательном действии групповыми реагентами. Существует различные аналитические классификации катионов и анионов: сероводородная, кислотно-основная, тиоциамидная. Наиболее часто применяют сероводородную и кислотно-основную классификации катионов.

Сероводородная (сульфидная)

Сероводородная (сульфидная) классификация катионов основана на использовании в качестве групповых реагентов растворов хлороводородной кислоты, сероводорода, сульфида аммония и карбоната аммония. Катионы по этой классификации подразделяют на пять аналитических групп, в зависимости от растворимости их хлоридов, сульфидов и карбонатов (табл. 1):

Таблица 1. «Сероводородная (сульфидная) классификация катионов»

Кислотно-основная классификация катионов.

Классификация основана на различной растворимости гидроксидов, хлоридов, сульфатов в воде, растворимости гидроксидов в избытке раствора гидроксида натрия или водном растворе аммиака.

Групповыми реактивами являются растворы кислот и оснований. классификация менее совершенна, чем сероводородная, и разработана менее детально, однако при ее использовании не требуется получение и применение токсичного сероводорода. Согласно кислотно-основной классификации катионы подразделяются на шесть аналитических групп (табл. 2).

Таблица 2 «Кислотно-основная классификация катионов»

Аналитическая классификация анионов

Анионы образуют только p- и реже d-элементы периодической системы, которые, проявляя положительную степень окисления, обладают более сильными поляризующими свойствами, чем s-элементы. В связи с этим большое число анионов – это комплексы соответствующих элементов с кислородом (CrO₄^2-, SO₄^2- и другие).

Наряду с анионами кислородсодержащих кислот, имеют место анионы бескислородных кислот: CI^-, Br^-, S^2-.

Общепринятой классификации анионов не существует. Чаще всего принимают во внимание растворимость солей бария и серебра тех или иных анионов и их окислительно-восстановительные свойства в водных растворах. В любом случае удается логически разделить на группы только часть известных анионов, так что всякая классификация анионов ограничена и не охватывает все анионы, представляющие аналитический интерес.

По окислительно-восстановительным свойствам анионы делят на

^· анионы окислители, в которых элемент проявляет высшую степень окисления (CrO4^2-, MnO₄^-, NO₃^-);

^· анионы – восстановители (CI^-, Br^-, S^2-), в них p-элемент проявляет низшую степень окисления

^· индифферентные анионы, не проявляющие в разбавленных растворах ни окислительных, ни восстановительных свойств (CO₃^2-, PO₄^3-, SO₄^2-, SiO₃^2-).

Окислительно-восстановительные свойства некоторых анионов с промежуточной степенью окисления элемента (SO₃^2-, NO₂^-) зависят от условий проведения реакций.

По растворимости солей бария и серебра анионы делят на три группы (табл. 3).

Таблица 3. «Классификация анионов»