КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Способы выполнения аналитических реакций
Аналитические реакции могут выполняться «сухим» и «мокрым» путем. В первом случае исследуемое вещество и реагенты берут в твердом состоянии и обычно осуществляют реакцию, нагревая их до высокой температуры; во втором случае наблюдают взаимодействие исследуемого вещества и соответствующих реагентов в растворе.
К реакциям, выполняемым сухим путем, относятся реакции окрашивания пламени солями металлов, а также реакции окрашивания плава, полученного при нагревании вещества с тетраборатом калия или фосфатом натрия в ушке платиновой проволоки.
Большинство аналитических реакций проводят мокрым путем, т. е. в растворах, а в процессе растворения многие вещества распадаются (диссоциируют) на ионы – положительно и отрицательно заряженные частицы.
В качественном анализе для установления состава вещества к нему прибавляют другие вещества, вызывающие химические превращения, сопровождающиеся образованием новых соединений, которые имеют характерные свойства, а именно:
|
|
- определенное физическое состояние (осадок, жидкость, газ)
- известную растворимость в воде, кислотах, щелочах
- характерный цвет, запах и т.п.
Требования к качественным реакциям:
1. Реакция должна протекать быстро, практически мгновенно,
2. Быть необратимой, т. е. протекать преимущественно в одном направлении,
3. Быть по возможности специфической,
4. Отличаться высокой чувствительностью.
Специфическими называются реакции, которые дают возможность обнаруживать (открывать) одни ионы в присутствии различных других ионов.
Чувствительность реакции определяется наименьшим количеством искомого вещества, которое может быть обнаружено данным реактивом в капле раствора.
Реакции, позволяющие обнаружить искомые ионы в отдельных порциях сложной смеси при условии устранения влияния других ионов, называют дробными реакциями, а метод анализа, основанный на применении дробных реакций, называют дробным анализом. При этом порядок обнаружения катионов и анионов не имеет особого значения. При систематическом анализе, в отличие от дробного, соблюдается определенный порядок разделения и последующего открытия ионов. К обнаружению ионов приступают лишь после удаления из раствора всех других ионов, мешающих открытию искомых.
В аналитической химии все ионы делят на аналитические группы. Классификация катионов основана на растворимости их солей или других соединений. На основании различных классификаций катионов разработаны разные методы систематического анализа кати онов.
|
|
Методы систематического хода анализа катионов.
Наиболее распространенными являются сероводородный, аммиачно-фосфатный, кислотно-основной. Исторически первым был сероводородный метод, (1871 г. Предложен русским ученым М. О. Меншуткиным). В основу положена разная растворимость сульфидов катионов в зависимости от рН среды (табл. 1.1). Аммиачно-фосфатный метод - основан на разной растворимости фосфатов катионов (табл. 1.2), кислотно-основной - на разной растворимости гидроксидов и солей (табл. 1.3).
Таблица 1.1
Классификация катионов по сероводородному метод у
Группа | Катионы | Групповой реагент | Растворимость соед. |
І | К+, Na+, Lі+, NH+, Мg2+ | Нет | Сульфиды, карбонаты*, хлориды гидроксиды* растворяются в воде |
II | Ва2+, Sг2+, Са2+ | (НН4)2С0 3, NH3•Н2О+ NН4Cl, рН - 9,25 | Карбонаты не растворяются в воде |
III | Fе2+, Fе3+, Сг3+, А13+, Мn2+, Ni2+, Zn2+, Со2+ | (НН4)2S, NH3 • Н2О+NH4С1, рН = 9,25 | Сульфиды не растворяются в воде **, но растворяются в разб. кислотах |
IV | Сu2+, Нg2+, Ві3+, Sn2+, Sn (IV), 5Ь (III), SЬ (V), Аs (III), Аs (V) | Н2S, НС1, рН = 0,5 | Сульфиды не растворяются в воде ** и разб. кислотах |
V | Аg+, РЬ2+, Нg2+ | HCl | Хлориды не растворяются в воде и разб. кислотах |
*—За исключ. Mg2+
**—сульфиды Сг3+, А13+ разлагаются водой
Таблица 1.2