На чем основано растворение осадка agcl в растворе аммиака

РЕАКЦИЙ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ

Сдвиг состояния равновесия между осадком и раствором в сторону растворения осадка зависит от произведения растворимости осадка, устойчивости комплекса, концентрации лиганда, кислотности раствора и других условий.

С помощью лигандов можно связать различные ионы, которые мешают анализу, методом осаждения или другими методами. По существу этот процесс соответствует разделению без фильтрования, промывания и т. д., которые требуют много времени.

Расчеты растворимости осадков при образовании комплексов связаны с некоторыми затруднениями. Обусловлено это тем, что для многих комплексных соединений пока не установлены константы нестойкости или устойчивости. Кроме того, комплексные ионы, аналогично многоосновным кислотам, образуются и диссоциируют ступенчато. Состояние равновесия между отдельными формами комплексных групп зависит от концентрации лиганда и кислотности раствора.

ПРИМЕР 3.10 Рассчитать растворимость хлорида серебра в 1М растворе NH₃ при условии, что после достижения равновесия концентрация избытка аммиака [NH₃] составила 0,1моль/л.

Решение:Растворимость хлорида серебра в растворе аммиака связана с образованием аммиачного комплекса:

Константа устойчивости комплекса имеет вид:

.

Произведение растворимости хлорида серебра:

Уравнение реакции между хлоридом серебра и аммиаком можно записать следующим образом:

Константа равновесия этой реакции

.

Если это выражение умножить и поделить на концентрацию ионов серебра [Ag + ] и подставить соответствующие значения, то

.

Состояние равновесия реакции смещается вправо тем больше, чем больше растворимость осадка и чем меньше константа диссоциации комплекса, т. е. чем больше его устойчивость.

Тогда можно записать:

Отсюда,

3.5. ДРОБНОЕ ОСАЖДЕНИЕ

Нередко прибавляемый реагент образует малорастворимое соединение не с одним, а с двумя или несколькими ионами, находящимися в растворе. Используя правило произведения растворимости, можно понять, как происходит осаждение ионов в подобных случаях.

Первым выпадает в осадок то соединение, для которого раньше будет достигнута (и превышена) величина произведения растворимости.

Исходя из значений ПР, можно вычислить, какие концентрации иона C₂O₄ 2- необходимы для начала осаждения оксалата кальция и бария:

Следовательно, из смеси будет первым осаждаться оксалат кальция, для которого произведение растворимости достигается раньше.

Таким образом, осаждение ионов из их смеси происходит в той последовательности, в какой достигаются произведения растворимости малорастворимых электролитов, образующихся при действии того или иного реактива, т.е. первым выпадет в осадок соединение с меньшим значением произведения растворимости. Такое последовательное осаждение называется фракционированным (или дробным).

Дробное осаждение используют достаточно часто в качественном химическом анализе, осадочной хроматографии и т. д.

3.6. Превращение одних малорастворимых

соединений в другие

Это имеет большое практическое значение, т. к. SrSO₄ не растворяется в кислотах, а SrCO₃ – растворим. Поэтому, чтобы перевести SrSO₄ в раствор, его сначала превращают в карбонат, а затем растворяют в кислотах.

Превращение BaSO₄ в BaCO₃ должно происходить при условии: , т. е. ,

Таким образом, чтобы превращение BaSO₄ в BaCO₃ происходило, надо, чтобы [CO₃ 2- ] в растворе превышала [SO₄ 2- ] более, чем в 50 раз.

На практике для более полного перевода осадка осуществляют многократное действие свежей порцией раствора Na₂CO₃ на осадок, сливая при этом жидкость с осадка.

Процессы превращения одних малорастворимых соединений в другие могут быть с успехом использованы для разделения ионов, особенно при их дробном обнаружении.

Источник

Учебно-методическое пособие Кемерово 2007

Форма записи при изучении аналитических реакций ионов

В отчете по анализу контрольной задачи смеси катионов должно содержаться:

Дата выполнения работы.

Ход анализа смеси катионов, содержащихся в конкретной задаче, полученной студентом. Реакции, которые давали аналитический эффект.

Вывод о наличии в задаче тех или иных катионов.

Результаты анализа смеси катионов также необходимо представить в виде схемы. Схема должна включать в себя основные этапы проведения анализа, реагенты, которыми действуют на смесь, условия проведения реакций, а также ионы, составляющие осадок или центрифугат (см. рис. 1).

Рис. 1. Схема анализа контрольной задачи смеси катионов.

1.2. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ

I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

Общая характеристика катионов I группы

Большая растворимость РbС1 2 не позволяет практически полностью осадить катионы Рb 2+ из раствора при действии НС1. Поэтому при анализе смеси катионов нескольких групп ион Рb 2+ осаждается серной кислотой и частично попадает во II группу.

Большинство солей катионов I группы нерастворимы в воде. Растворимы лишь нитраты этих катионов и ацетаты серебра и свинца.

Действие группового реактива на катионы I группы

Рb 2+ + 2Cl – → PbС1 2 ↓;

Hg 2 2+ + 2Cl – → Hg 2 Cl 2 ↓.

1. Осадок AgCl растворяется в растворе аммиака. Эту реакцию используют для отделения AgCl от Hg 2 Cl 2 :

AgCl + 2NH 4 OH → Ag(NH 3 ) 2 + + Cl – + 2Н 2 О.

При подкислении образовавшегося амминокомплекса азотной кислотой последний разрушается с образованием осадка AgCl:

[Ag(NH 3 ) 2 ]Cl + 2HNO 3 → AgCl ↓ + 2NH 4 NO 3

Этот комплекс разрушается и иодидом калия KI, при этом выпадает светло-желтый осадок AgI:

Ag (NH 3 ) 2 + + I – + 2Н 2 О → AgI ↓ + 2NH 4 OH.

Эти реакции служат для обнаружения иона Ag+.

Частные аналитические реакции ионов Ag +

1.2.1. Растворы бромидов и иодидов (ионы Вr – и I – ) дают с ионом Ag + белый или желтоватый творожистый осадок AgBr и светло-желтый творожистый осадок AgI:

Ag + + Br – → AgBr ↓ (K S = 5,3 ∙10 –13 );

Ag + + I – → AgI ↓ (K S = 8,3 ∙10 –17 ).

1.2.2. Восстановление Аg + до металлического серебра.

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал пары Ag + /Ag равен 0,80 В. Поэтому ионы серебра можно восстановить до металлического серебра различными восстановителями, напрмер:

2AgCl + Mn 2+ + 4OH – ↔ 2Ag↓ + 2Cl – + MnO(OH) 2 + H 2 O.

Частные аналитические реакции ионов Pb 2+

1.2.3. Хромат калия К 2 СrO 4 и дихромат калия К 2 Сr 2 О 7 с ионами Рb 2+ образуют желтый осадок РbСrО 4 (K S 0 = 1,8 ∙10 –14 ):

РbCrO 4 + 4ОН – → РbО 2 2– + CrO 4 2– + 2Н 2 О.

Выполнение реакции. К 1–2 каплям раствора Pb(NO 3 ) 2 прибавить 1–2 капли раствора KI. К полученному осадку прибавить несколько капель воды, 2 М раствор СН 3 СООН и нагревать на воцяной бане в течение 1–2 мин до растворения осадка. При резком охлаждении раствора под струей холодной воды наблюдать образование блестящих золотистых кристаллов.

1.2.5. Важное значение в анализе имеют также реакции катионов I аналитическое группы с едкими щелочами, гидрофосфатом натрия.

1. Какой реактив является групповым на I аналитическую группу катионов?

2. Можно ли практически полностью осадить катион Рb 2+ действием НС1?

3. Как выполняется реакция обнаружения Рb 2+ действием KI?

4. На чем основано удаление РbС1 2 из осадка хлоридов катионов I группы?

6. На чем основано растворение осадка AgCl в растворе аммиака?

8. Какой вывод сделаете, если осадок хлоридов, отмытый от хлорида свинца, полностью растворится в растворе аммиака?

9. Чем можно разрушить аммиачный комплекс серебра? Что при этом наблюдается?

1.3. качественные реакции катионов II аналитической группы

Общая характеристика катионов II группы

Гидроксиды катионов II группы проявляют основные свойства, усиливающиеся с возрастанием ионного радиуса. В этом же направлении повышается и растворимость гидроксидов.

Действие группового реактива на катионы II группы

Ba 2+ + SO 4 2– → BaSO 4 ↓,

Sr 2+ + SO 4 2– → SrSO 4 ↓,

Ca 2+ + SO 4 2– → CaSO 4 ↓.

ВаСО 3 + 2СН 3 СООН → Ва 2+ + 2СН 3 СОО – + CO 2 + Н 2 О.

Са 2+ + SO 4 2– → CaSO 4 ↓.

Условие проведения реакции. Осаждение сульфатов 1 М раствором H 2 SO 4 проводят в присутствии этанола.

Частные аналитические реакции ионов Ba 2+

1.3.1. Хромат калия К 2 СrO 4 и дихромат калия К 2 Сr 2 О 7 дают с ионами Ва 2+ желтый кристаллический осадок ВаСrО 4 :

Ва 2+ + СrО 4 2– → ВаСrО 4 ↓,

2BaCl 2 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O → 2BaCrO 4 ↓ + 2КС1 + 2НС1,

Н + + СН 3 СОО – → СНзСООН.

Выполнение реакции. На фильтровальную бумагу нанести каплю раствора ВаС1 2 и каплю реактива. На красно-бурое пятно образовавшегося осадка подействовать каплей 0,5 М раствора НС1. Наблюдать изменение окраски осадка.

1.3.3. Реакция окрашивания пламени. Летучие cоли бария окрашивают бесцветное пламя в зеленый цвет.

Частные аналитические реакции ионов Sr 2+

1.3.4. Гипсовая вода (насыщенный раствор гипса CaSO 4 ∙2H 2 O) с катионами Sr 2+ образует осадок (муть) SrSO 4 :

Выполнение реакции. На фильтровальную бумагу нанести каплю раствора SrCl 2 и каплю реактива. На красно-бурое пятно осадка подействовать каплей раствора НС1. Наблюдать обесцвечивание.

Частные аналитические реакции ионов Са 2+

1.3.7. Оксалат аммония (NH 4 ) 2 C 2 O 4 и другие растворимые соли щавелевой кислоты образуют с катионом Са 2+ белый кристаллический осадок СаС 2 О 4 :

Са 2+ + С 2 О 4 2– → СаС 2 О 4 ↓.

Осадок растворим в сильных кислотах НС1 и HNO 3 :

но не растворяется в СНзСООН.

В присутствии аммонийной буферной смеси (рН=9,2) раствор, содержащий ионы кальция, при добавлении хрома темно-синего окрашивается в малиновый или вишневый цвет. Реакции мешают металлы, дающие комплексные соединения с кислотным хромом темно-синим.

1.3.9. Реакция окрашивания пламени. Соли кальция окрашивают бесцветное пламя в кирпично-красный цвет.

1. 3.10. Важное значение в анализе имеют также реакции катионов II аналитической группы с карбонатом аммония, оксалатом аммония, гидрофосфатом натрия.

Какова сравнительная растворимость сульфатов катионов II группы?

Как переводят в раствор сульфаты II группы?

В чем растворяют карбонаты катионов II группы?

Каковы условия практически полного осаждения ВаСrО 4 при действии дихромата калия?

Для чего при осаждении сульфатов добавляют этанол?

Источник

Аналитическая химия

Лабораторная работа № 2. Анализ катионов второй и третьей аналитических групп

Анализ катионов второй и третьей аналитических групп

Оглавление

1. Общая характеристика катионов II аналитической группы

При действии разбавленной HCl на катионы II аналитической группы образуются белые малорастворимые хлориды AgCl, Hg₂Cl₂, PbCl₂. Они нерастворимы в воде и разбавленных HNO₃ и H₂SO₄, однако могут частично растворяться в избытке HCl с образованием комплексных хлоридных ионов. Следовательно, при осаждении катионов II аналитической группы не следует сильно повышать концентрацию хлороводородной кислоты, которая является групповым реагентом.

Осадок PbCl₂ хорошо растворим в горячей воде, что используется для отделения PbCl₂ от хлоридов серебра и ртути в систематическом ходе анализе.

Хлорид серебра, который представляет собой аморфный творожистый осадок, на свету чернеет из-за разложения:

Действие NH₄OH используется в ходе анализа для отделения AgCl от Hg₂Cl₂.

При действии NH₄OH белый осадок Hg₂Cl₂ превращается в белый комплексный амид ртути(I):

который быстро разлагается с образованием мелкодисперсной металлической ртути, что приводит к почернению осадка:

Амидосоединение ртути(II) NH₂HgCl белого цвета. Эту реакцию обычно используют для обнаружения ртути (I) в ходе анализа.

2. Реакции обнаружения катионов II аналитической группы

Цель работы: Изучение реакций обнаружения катионов II аналитической группы.

В ходе работы студенты получают практические навыки выполнения аналитических реакций, характерных для катионов II аналитической группы, осуществления контроля за кислотностью реакционной среды и температурными условиями протекания реакций, правильного и безопасного использования центрифуги для отделения осадков, проведения микро- кристаллоскопического анализа.

Полученные знания и умения необходимы при проведении анализа образца неизвестного состава, в частности, при выполнении контрольной работы № 1.

1. Реакция с растворимыми хлоридами.

Растворимые хлориды (HCl, NaCl, KCl и т.д.) образуют с ионами серебра белый творожистый осадок хлорида серебра:

Если осадок AgCl растворить в водном растворе аммиака и полученный раствор подкислить азотной кислотой, то снова выпадает белый осадок хлорида серебра:

При действии на аммиачный раствор хлорида серебра иодида калия образуется желтый осадок AgI:

4-5 капель раствора нитрата серебра помещают в коническую пробирку и добавляют 2-3 капли раствора хлорида натрия. Наблюдают образование белого творожистого осадка. Затем осторожно по каплям при перемешивании добавляют 6М раствор NH₄OH до полного растворения осадка.

Половину полученного раствора переносят в чистую коническую пробирку и добавляют 3-4 капли 6М раствора азотной кислоты. Наблюдают образование белого осадка, который отделяют от раствора на центрифуге.

К оставшейся части раствора добавляют 3-4 капли раствора иодида калия. Наблюдают образование желтого осадка, который отделяют от раствора на центрифуге.

2. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия K₂CrO₄ в нейтральной среде образует с ионами серебра кирпично-красный осадок хромата серебра:

Осадок растворяется в азотной кислоте и гидроксиде аммония, но весьма трудно растворяется в уксусной кислоте.

Выполнение реакции:

2-3 капли раствора нитрата серебра помещают в пробирку и добавляют 1-2 капли раствора хромата калия. Наблюдают образование кирпично-красного осадка. Реакцию следует проводить при рН = 7. В щелочной среде вы­падает осадок окиси серебра (Ag₂0). В аммиачной среде и в сильнокислой среде осадок не образуется.

3. Едкие щелочи NaOH и КОН дают с Ag + бурый осадок Аg₂О, который образуется вследствие распада получающейся в первый момент неустойчивой гидроокиси серебра:

Растворение осадка в NH₄OH обусловлено образованием ам­миачного комплекса серебра:

Растворение Ag₂0 в NH₄OH необходимо вести в присутствии соли аммония, так как иначе возможно образование азида серебра Ag₃N, взрывающегося от малейшего сотрясения.

При действии NH₄OH на растворы солей серебра может также выпасть осадок Ag₂0, который, однако, сейчас же растворяется в избытке реагента.

5. Растворы бромидов и иодидов (ионы Вr — и I — ) дают с Ag + и бледно-желтый осадок AgBr и желтый AgI:

Ион Ag + имеет сравнительно высокий стандартный потенциал (Е₀ = 0,80 в.) и поэтому может быть восстановлен до металлического серебра различными восстановителями.

а) Восстановление формальдегидом НСОН.

Выполнение реакции:

В пробирку, очищенную от жира промыванием хромовой смесью и затем водой, помещают несколько капель раствора соли серебра и разбавляют 10 каплями воды. Туда же добавляют 8—10 капель 2 н. Раствора NH₄OH и несколько капель разбавленного раствора формальдегида (формалина). При погружении пробирки в горячую воду на стенках ее образуется блестящее зеркало металлического серебра:

Реакцию обнаружения Ag + проводят капельным методом.

Выполнение реакции:

На полоску бумаги наносят каплю раствора HCl. В центр получившегося влажного пятна помещают капилляр с раствором соли серебра. При этом на бумаге образуется осадок AgCl. Осадок тщательно промывают, поставив в центр пятна капилляр, содержащий столько воды, сколько ее может быть удержано капиллярными силами. Держат капилляр до тех пор, пока диаметр пятна не увеличится в 2-3 раза. Затем промытый осадок смачивают каплей раствора Mn(N0₃)₂ и действуют маленькой каплей концентрированного раствора NaOH. Признаком присутствия Ag + является момен­тальное почернение пятна при действии щелочи. Предельное раз­бавление 1 :25 000.

Осадок PbI₂ растворяется при нагревании в воде, в растворе уксусной кислоты, а в избытке иодид-иона образует растворимый тетраиодокомплекс:

Выполнение реакции:

2-3 капли раствора нитрата свинца помещают в пробирку и добавляют 1-2 капли раствора иодида калия. Наблюдают образование желтого осадка.

Затем прибавляют 8-10 капель воды и 8-10 капель 2М раствора уксусной кислоты и смесь нагревают на водяной бане до растворения осадка. Быстро охлаждают пробирку с раствором под струей холодной воды и наблюдают выпадение осадка иодида свинца в виде блестящих золотистых кристаллов («золотой дождь»).

2. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия K₂CrO₄ с ионами свинца в нейтральной или слабокислой среде образует желтый осадок хромата свинца:

Выполнение реакции:

2-3 капли раствора нитрата свинца помещают в пробирку и добавляют 1-2 капли раствора хромата калия. Наблюдают образование желтого осадка.

Осадок легко растворяется в растворах едких щелочей:

Осадок обладает амфотерными свойствами, т. е. растворяется в кислотах и щелочах. В последнем случае образуются плюмбиты Na₂Pb0₂ или К₂Рb0₂:

В аммиаке осадок РЬ(ОН)₂ нерастворим.

4. Серная кислота и растворимые сульфаты (S0₄ 2- -ион) осаждают Рb 2+ в виде белого осадка PbS0₄:

Осадок растворим при нагревании в растворах едких щелочей вследствие образования плюмбитов, например:

Сульфат свинца также растворяется при нагревании с кон­центрированным (30%-ным) раствором СН₃СООNН₄ или (NH₄)₂C₄H₄O₆:

Кислоты НС1 и HN0₃ также значительно повышают раствори­мость PbS0₄.

Отсюда следует, что полное отделение Рb 2+ в виде PbS0₄ возможно лишь после удаления из раствора указанных кислот.

Фосфат свинца Рb₃(Р0₄)₂ сравнительно мало растворим в раз­бавленной азотной и в уксусной кислотах, растворим в ще­лочах.

Выполнение реакции:

Смочив фильтровальную бумагу аммиачным рас­твором 3%-ной Н₂0₂, наносят на увлажненное место каплю иссле­дуемого на Рb 2+ раствора. Бумагу выдерживают в парах кипящей водяной бани. При этом образовавшаяся в результате взаимо­действия соли свинца с NH₄OH гидроокись свинца окисляется пере­кисью водорода до двуокиси свинца (бурого цвета):

и в то же время разрушается избыток Н₂О₂.

Если затем влажное пятно на бумаге обработать каплей рас­твора уксуснокислого бензидина, то реагент окислится образовав­шийся РЬ0₂, и пятно посинеет. Предельное разбавление 1 : 33000.

3. Общая характеристика катионов III аналитической группы

4. Реакции обнаружения катионов III аналитической группы

Цель работы: Изучение реакций обнаружения катионов III аналитической группы.

В ходе работы студенты получают практические навыки выполнения аналитических реакций, характерных для катионов III аналитической группы, осуществления контроля за кислотностью реакционной среды и температурными условиями протекания реакций, правильного и безопасного использования центрифуги для отделения осадков, проведения микро- кристаллоскопического анализа.

Полученные знания и умения необходимы при проведении анализа образца неизвестного состава, в частности, при выполнении контрольной работы № 1.

1. Реакция с дихроматом калия.

При рН = 5 концентрация ионов CrO₄ 2- достаточна для того, чтобы произведение растворимости для BaCrO₄ оказалось превышенным, и реакция протекает по уравнению:

В этих условиях ионы Sr 2+ и Ca 2+ не образуют осадков хроматов и обнаружению Ba 2+ не мешают. Реакция также используется для отделения катионов стронция и кальция от ионов бария.

Выполнение реакции:

В пробирку помещают 3 капли раствора соли бария, добавляют 3 капли раствора CH₃COONa и 3 капли раствора K₂Cr₂O₇. Наблюдают образование желтого осадка.

Осадок ВаСг0₄ образуется также при действии на растворы со­лей бария хроматом калия. Однако К₂Сг0₄ дает с Sr 2+ желтый оса­док SrCr0₄, отличающийся от ВаСг0₄ лишь растворимостью в ук­сусной кислоте. Поэтому для предупреждения образования SrCr0₄ реакцию ведут в присутствии СН₃СООН или лучше, ацетатной бу­ферной смеси.

2. Реакция образования смешанных кристаллов.

Обнаружение ионов бария в этом случае основано на способности сульфата бария образовывать с перманганатом калия смешанные (изоморфные) кристаллы розового цвета вследствие близости параметров их кристаллических решеток:

Выполнение реакции:

2-3 капли раствора соли бария помещают в коническую пробирку и добавляют 2-3 капли раствора перманганата калия до образования устойчивой фиолетовой окраски. Затем приливают 8-10 капель 2 н. раствора H₂SO₄, несколько капель 3 % раствора H₂O₂ до обесцвечивания реакционной смеси и образовавшийся осадок отделяют от раствора на центрифуге. Наблюдают розовый цвет осадка.

3. Реакция окрашивания пламени.

Чистую нихромовую проволочку смочите раствором BaCl₂ и внесите в пламя горелки. Пламя окрасится в желто-зеленый цвет.

4. Карбонат аммония, (NH₄)₂CO₃, образует с ионом Ba 2+ белый осадок

BaCO₃, нерастворимый в NH₄Cl (проверьте, это важно!).

Сульфат бария — малорастворимая соль сильной кислоты, не­растворим в кислотах; BaS0₄ переводят в раствор, превратив его в ВаСО₃, который затем растворяют в кислоте:

Практически это превращение осуществляют, например, путем нагревания BaS0₄ с насыщенным раствором карбоната натрия (мокрый способ).

Осадок растворяется в НC1 и НNO₃, а при нагревании — также и в концентрированной СН₃СООН.

растворимый в НСl, HN0₃ и СН₃СООН.

Если вести реакцию в присутствии щелочей или аммиака, HPO₄ 2- превращается в Р0₄ 3- и осаждается средняя соль:

Отношение этого осадка к кислотам такое же, как и ВаНРО₄.

1. Реакция с оксалатом аммония (фармакопейная).

Оксалат аммония (NH₄)₂C₂O₄ образует с ионами кальция белый осадок оксалата кальция, растворимый в минеральных кислотах, но не растворимый в уксусной кислоте:

Выполнение реакции:

В пробирку помещают 2-3 капли раствора соли кальция (не следует брать насыщенный раствор сульфата кальция. ) и добавляют 2-3 капли раствора оксалата аммония. Наблюдают образование белого кристаллического осадка.

2. Реакция окрашивания пламени.

Чистую нихромовую проволочку смочите раствором CaCl₂ или Ca(NO₃)₂ и внесите в пламя горелки. Пламя окрасится в кирпично-красный цвет.

3. Карбонат аммония, (NH₄)₂CO₃, образует с ионом Ca 2+ белый осадок CaCO₃, нерастворимый в NH₄Cl (проверьте, это важно!).

4. Микрокристаллоскопическая реакция.

Реакция основана на образовании катионами кальция с сульфат-ионами кристаллов гипса CaSO₄*2H₂O игольчатой формы:

Выполнение реакции:

На предметное стекло помещают 1 каплю раствора соли кальция, добавляют 1 каплю 2 н. раствора H₂SO₄ и осторожно нагревают на плитке до появления белой каемки на границе капли. Затем наблюдают под микроскопом образовавшиеся крупные кристаллы гипса CaSO4*2H2O игольчатой формы, в виде сросшихся пучков.

Рис. Кристаллы гипса CaSO₄*2H₂O

5. Растворимые сульфаты ( SO ₄ 2- -ионы) осаждают белый осадок CaS0₄ только в сравнительно концентрированных растворах солей кальция:

Осадок растворим в (NH₄)₂S0₄ вследствие образования ком­плексной соли (NH₄)₂[Ca(S0₄)₂]. Гипсовая вода с растворами солей кальция мути не дает (отличие от Ва 2+ и Sr 2+ ).

Реакцию можно представить уравнением:

Реакцию ведут при рН= 9, т. е. в присутствии аммонийной бу­ферной смеси.

Выполнение реакции:

к 1—2 каплям исследуе­мого раствора прибавляют по капле растворов NH₄C1 и NH₄OH, нагревают и осаждают примерно равным объемом насыщенного раствора K₄[Fe(CN)₆]. Выпадает белый кристаллический осадок Ca(NH₄)₂[Fe(CN)₆] нерастворимый в уксусной кислоте. Это позво­ляет отличать его от SrC0₃, который может образоваться в присут­ствии (NH₄)₂C0₃, содержащемся в аммиаке, применяемом при реакции. Ион Ва 2+ при значительной концентрации может также дать осадок с K₄[Fe(CN)₆]. Поэтому в присутствии Ва 2+ применять эту реакцию для обнаружения Са 2+ не следует.

Са 2+ + HP0 2- → СаHPO₄↓

растворимый в кислотах (в том числе и в уксусной кислоте).

1. Серная кислота и растворимые сульфаты образуют белый осадок SrS0₄ практически нерастворимый в кислотах (почему?), его можно перевести в раствор так же, как и BaS0₄. Вследствие меньшей растворимости SrC0₃ по сравнению с SrS0₄, сульфат стронция превращается в карбонат несравненно легче, чем BaS0₄.

2. Реакция с гипсовой водой.

Гипсовая вода (насыщенный раствор CaSO₄) образует с ионами стронция белый осадок (муть) SrSO₄:

Sr 2+ + SO₄ 2- → SrSO₄↓ (медленно, при нагревании)

Выполнение реакции:

4-5 капель раствора соли стронция (не следует брать насыщенный раствор сульфата стронция. ) помещают в пробирку, добавляют 4-5 капель гипсовой воды и полученную реакционную смесь нагревают на водяной бане в течение 4-5 минут. Наблюдают появление незначительного помутнения раствора.

Sr 2+ + HP0 2- → SrHPO₄↓

растворимый в кислотах (в том числе и в уксусной кислоте).

растворимого в минеральных кислотах, а при нагревании в кон­центрированной уксусной кислоте.

Выполнение реакции:

На фильтровальную бумагу помещают каплю нейтрального раствора соли стронция и действуют каплей водного раствора родизоната натрия. При этом на бумаге появляется красно-бурое пятно осадка родизоната стронция SrC₆0₆. При сма­чивании пятна каплей разбавленной НСl осадок растворяется и пятно исчезает.

С родизонатом Ва 2+ образует такой же красно-бурый осадок родизоната бария ВаС₆О₆, который, однако, легко отличить от ро­дизоната стронция, так как при действии НС1 этот осадок стано­вится розово-красным вследствие превращения в кислый родизонат бария.

Реакция очень удобна для дробного обнаружения Sr 2+ и Ва 2+ в присутствии всех остальных катионов III, II и I аналитических групп (катионы других групп должны отсутствовать).

Выполнение реакции:

Для об­наружения Sr 2+ в этом случае проделы­вают следующее испытание. Полоску бу­маги смачивают раствором К₂Сr0₄ и на­носят в центр пятна каплю исследуемого раствора. При этом Ва 2+ осаждается в виде ВаСrО₄, который с родизонатом не реагирует, тогда как хромат стронция с родизонатом реагирует вследствие боль­шей растворимости.

Чтобы быть уверенным в полноте осаждения, пятно еще раз смачивают К₂Сr0₄, после чего обрабатывают его каплей родизоната. В присутствии Sr 2+ пятно легко окрашивается в красновато-бурый цвет, при его отсутствии — в оранжевый (окраска контрольного пятна, образовавшегося при нанесении на бумагу капли реа­гента).

6. Микрокристаллоскопическая реакция.

Выполнение реакции:

Каплю исследуемого раствора соли стронция досуха выпаривают на предметном стекле. Сухой остаток растворяют в капле 2%-ного раствора Cu(N0₃)₂ и снова выпаривают досуха. После охлаждения прибавляют 2 капли 0,05 н. раствора СН₃СООН и в полученный прозрачный раствор вносят кристаллики KN0₂. Спустя несколько минут (быстрее при слабом подогревании капли) по краям образуются мелкие сине-зеленые кубики тройного нитрита K₂SrCu(NO₂)₆. Предель­ное разбавление 1 : 10 000.

Ионы Ва 2+ Са 2+ дают кристаллы зеленого цвета. Форма их отличается от формы кристаллов соли стронция.

7. Реакция окрашивания пламени.

Летучие соли стронция окрашивают бесцветное пламя в характерный карминово-красный цвет.

[1] Следует иметь в виду, что при малых количествах Ва 2+ от большего коли­чества или большей концентрации НС1 пятно может исчезнуть и Ва 2+ будет «недооткрыт». В сомнительных случаях полезно проделать параллельно реакцию на Ва 2+ с раствором К₂СrO₄.

Источник