Аналитические реакции катионов III - VI аналитических групп. Групповые реагенты, условия их применения. Систематический ход анализа катионов Катионы III аналитической группы

К III   АГ  принадлежат катионы щелочноземельных металлов  Ва2+, Sr2+,Ca2+ . Групповым  реагентом  является раствор 1 моль/л    H2SO4  в присутствии этилового спирта, который обеспечивает оса-ждение  катиона Ca2+  в виде сульфата, снижая его растворимость.  Катионы II  АГ  также осаждаются в виде сульфатов и мешают отделению катионов   III  АГ, в связи с чем их предварительно отделяют. Катионы IV-VI  АГ  не осаждаются  H2SO4   и остаются  в растворе. Для катионов III   АГ  не характерны реакции окисления- восстановления, т.к. они имеют постоянную степень окисления. Большинство соединений этих катионов белого цвета, а растворы бесцветны. Действие некоторых реагентов, а также схема систематического хода анализа катионов III АГ  приведены ниже.

Катионы IV аналитической группы.

К IV  АГ принадлежат катионы   Al3+, Zn2+, Cr3+, Sn2+, Sn (IV), As(III), As (V) . Групповым реагентом  является раствор 6 моль/л NaOH вместе с 3%  Н2О2 . Под действием группового реагента  сна-чала выпадают осадки гидроксидов, которые растворяются в из-бытке  NaOH. Присутствие Н2О2     способствует образованию гид-роксо- и  оксоанионов этих элементов в наивысших степенях оки-сления. При этом катионы V и  VI  АГ осаждаются в виде гирок-сидов, а гидроксо- и оксоанионы  IV  АГ остаются в растворе.

Катионы  V аналитической группы

К V  АГ принадлежат катионы  Fe2+,Fe3+,Mg2+,Mn2+,Bi3+ , Sb3+, Sb5+

Групповым реагентом  является  концентрированный раствор  аммиака, который осаждает данные катионы в виде  гидроксидов,  нерастворимых в избытке реагента,  за исключением гидроксидов   Sb3+  и    Sb5+ Дальнейший ход анализа катионов V АГ  основывается на разной растворимости гидроксидов этих катионов в концентрированных солях аммония , кислотах, а также на использовании различных ОВР. Соединения   Fe3+  желто-бурого цвета, а   Fe2+   светло-зеленого, соединения других катионов  –  белые, а их растворы  – бесцветные.

Катионы  VI   аналитической группы

К VI  АГ принадлежат катионы  Cu2+, Hg2+, Co2+, Ni2+   для которых характерны реакции комплексообразования. Большинство соединений VI  АГ  хорошо растворяются в воде ( сульфаты, хлориды, нитраты, ацетаты и др.)  Нерастворимы в воде -  гидроксиды, карбонаты, фосфаты. Групповым реагентом на VI  АГ  является  концентрированный раствор  аммиака, который  образует с данными катионами растворимые аммиачные комплексы. Дальнейший ход анализа катионов VI АГ  основывается  на разрушении этих комплексов действием 6 моль/л    H2SO4  ,  осаждении сульфидов   Cu+  и   Hg2+  и разной растворимости этих сульфидов в азотной  кислоте и бромной воде.  Все катионы  VI  АГ окрашены ( за исключением  Hg2+ ) и образуют окрашенные соединения.

Действие некоторых реагентов на катионы III аналитической группы

            Ва2+ , Sr2+ ,Ca2+ 

Реагент	Катионы
	Ва2+	Sr2+	Ca2+
H2SO4	BaSO4  белый осадок, не растворяется в кислотах и щелочах	SrSO4  белый осадок, не растворяется в кислотах и щелочах	CaSO4  белый осадок, частично растворяется в воде. Растворяется в концентрированном растворе (NH4)2SO4
насыщенный раствор CaSO4 (гипсовая вода)	BaSO4  белый осадок, образуется быстро	SrSO4  белый осадок, образуется постепенно при нагревании	_____
Na2CO3, K2CO3, (NH4)2CO3	ВаСО3 белый осадок, растворяется в сильных кислотах и уксусной кислоте	SrCO3   белый осадок, растворяется в сильных кислотах и уксусной кислоте	СаСО3  белый осадок, растворяется в сильных кислотах и уксусной кислоте
K2CrO4	BaCrO4  желтый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте	SrCrO4  желтый осадок, растворяется в сильных кислотах и в уксусной кислоте	_____
(NH4)2C2O4	BaC2O4  белый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте	SrC2O4  белый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте	CaC2O4  белый осадок, растворяется в сильных кислотах, не растворяется в уксусной кислоте