ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация катионов в качественном анализе. Групповой реагент из "Качественный анализ" Из неорганических соединений, с которыми обычно имеют дело при анализе, аммиак в указанных условиях может образоваться только из аммонийной соли. Поэтому реакция эта является специфической реакцией иона NH . [c.21] Специфические реакции представляют, очевидно, большие удобства, так как позволяют аналитику открывать данный ион непосредственно в отдельной порции исследуемого раствора, не считаясь с присутствием в нем каких-либо других ионов. При этом не имеет значения и последовательность, в которой проводят открытие отдельных ионов. Открытие ионов посредством специфических реакций, производимое в отдельных порциях исследуемого раствора в произвольной последовательности, назы- вается дробным анализом. [c.21] Известно не так много специфических реакций. Чаще приходится иметь дело с реактивами, дающими одинаковый или сходный эффект реакции с несколькими, а иногда и со многими ионами. Реактивы, дающие сходный эффект реакции с ограниченным числом ионов, называют избирательными или селективными. При этом чем меньше число указанных ионов, тем большей является степень селективности реактива. [c.21] В ряде случаев мешающее влияние посторонних ионов удается устранить, применяя так называемые маскирующие средства при действии последних посторонние ионы переводятся в какие-либо малодиссоциированные соединения или комплексные ионы и тем самым концентрация их в растворе сильно понил ается. [c.22] Если же реакции, используемые при анализе, не специфичны и мешающее влияние посторонних ионов устранить нельзя, то применение дробного метода анализа становится невозможным и приходится прибегать к так называемому систематическому ходу анализа. Поясним сущность его на следующем при- мере. [c.22] Реакция эта, однако, не специфична для Са++, так как похожие по внешнему виду осадки с указанными реактивами дают также и многие другие катионы, например Ва++, 5г++, 2п++, РЬ++ и т. д. [c.22] Поэтому, анализируя раствор, могущий наряду с Са содержать также мешающий его открытию ион Ва+ , вопрос о присут- ствии последнего необходимо решить в первую очередь. [c.22] пока осадок ВаСг04 не перестанет выпадать. Отделив этот осадок фильтрованием, в фильтрате можно открывать ион Са+ , уже не боясь помех со стороны иона Ва . Выпадение белого осадка при действии (NH4)2 204 будет в этом случае вполне однозначно свидетельствовать о присутствии иона Са . [c.23] Из рассмотренного примера видно, что систематический ход анализа представляет собой определенную последовательность реакций, разработанную с таким расчетом, чтобы открытие каждого данного иона производилось лишь после открытия и удаления всех мешающих этому открытию других ионов. Таким образом, наряду с реакциями открытия при систематическом ходе анализа используются также реакции отделения ионов друг от друга. [c.23] Всякое отделение достигает цели только при условии, что оно оказывается достаточно полным. Это предполагает, в свою очередь, употребление достаточных количеств соответствующего реактива и создание надлежащих условий осаждения или достаточной продолжительности и температуры прокаливания и т. д. Полнота отделения должна обязательно проверяться специальным опытом, без чего результаты анализа могут ока- заться неверными. Техника выполнения пробы на полноту раз деления ионов будет описана в дальнейшем. [c.23] При систематическом ходе анализа сперва из сложной смеси производят выделение отдельных групп ионов, пользуясь сходным отношением их к действию некоторых реактивов, называемых групповыми реагентами. Так, например, ионы Ag , Hg2 n Pb++ образуют с ионами С1 трудно растворимые хлориды Ag l, Hg2 l2 и Pb Ia. В то же время хлориды всех других металлов хорошо растворимы в воде. Поэтому, если на исследуемый раствор подействовать разбавленной соляной кислотой, то три указанных катиона будут выделены в осадок и могут быть отделены, от всех других катионов. [c.23] Снова отделив образовавшийся осадок от раствора, из последнего выделяют далее следующую групп / катионов, действуя соответствующим групповым реагентом. [c.24] В рассмотренных примерах действие групповых реагентов состояло в осаждении той или hh u группы ионов в виде каких-либо трудно растворимых соединений. В других случаях действие группового реагента может заключаться в растворении тех или иных составных частей твердой смеси (осадка), в то время как другие части ее в этом реагенте не растворяются. [c.24] например, если на осадок сульфидов, полученный пропусканием через исследуемый кислый раствор H2S (см. выше), подействовать полисульфидом аммония (NII4)2S2, то сульфиды олова, мышьяка и сурьмы перейдут в раствор сульфиды остальных металлов растворяться при этом не будут. Таким образом, полисульфид аммония является групповым реагентом для указанной группы ионов. [c.24] Применение групповых реагентов представляет большие удобства сложная задача анализа распадается при этом на ряд более простых. Кроме того, если какая-либо группа ионов полностью отсутствует, то ее групповой реагент не даст с анализируемым раствором никакого осадка. В этом случае не имеет смысла проводить реакции на отдельные ионы этой группы. В результате достигается значительная экономия труда, времени и реактивов. [c.24] Из всего сказанного следует, что в аналитической химии в основу классификации ионов положено различив в растворимости некоторых образуемых ими соединений, на использовании этого различия основан метод отделения одной группы ионов от другой. [c.24] Хотя аналитическая классификация ионов основана на при знаке, имеющем на первый взгляд чисто практический характер, она ни в коей мере не является случайной. Действительно, растворимость указанных выше соединений элементов, лежащая в основе их аналитической классификации, как и все другие свойства элементов, функционально связана с положением последних в периодической системе элементов Д. И. Менделеева.-Наличие указанной связи выступает с полной очевидностью, если периодическую систему Д. И. Менделеева представить в развернутом виде, как это сделано в табл. 3. В ней римскими цифрами обозначена валентность катионов. [c.26] Из табл. 3 видно, что катионы, осаждаемые в ходе анализа в виде карбонатов, гидроокисей и сульфидов, расположены в периодической системе за единичными исключениями вполне закономерно. Именно, катионы, образующие трудно растворимые сульфиды, занимают правую часть таблицы, начиная с VI группы в первой половине больших периодов и кончая той же группой во второй их половине. Катионы, не образующие трудно растворимых сульфидов, располагаются в I—V группах в первой половине больших периодов (левая сторона таблицы). При этом катионы первой и второй аналитических групп расположены в тех же группах периодической системы. Катионы III группы, осаждаемые сульфидом аммония в виде гидроокисей, занимают III—V группы в первой половине больших периодов. Наконец, катионы III группы, осаждаемые (NH4)2S в виде сульфидов, расположены главным образом в средине четвертого большого периода. [c.26] Конечно, встречаются и отдельные отклонения от указанных закономерностей. Эти отклонения объясняются, главным образом, условностью отнесения отдельных катионов к той или иной аналитической группе. Например, по положению магния в периодической системе элементов катион Mg++ следовало бы отнести ко II аналитической группе. В пользу этого говорит и то обстоятельство, что карбонат магния трудно растворим в воде. Однако ввиду растворимости его в солях аммония Mg++ нельзя полностью осадить при действии (ЫН4)гСОз. Вследствие этого предпочитают вести разделение I и II групп в присутствии NH4 I, с тем чтобы ион Mg++ остался в растворе с I группой. Это и является причиной отнесения его к последней. [c.28] Вернуться к основной статье