ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ смеси катионов первой и второй групп в присутствии сульфатов и в отсутствие фосфатов и оксалатов из "Курс химического качественного анализа" Сульфаты щелочноземельных металлов нерастворимы в воде и разбавленных кислотах. Следовательно, в присутствии сульфат-иона исследуемый раствор содержит осадок, нерастворимый в разбавленных кислотах. Если исследуемое вещество, содержащее сульфаты щелочноземельных металлов, находится в твердом состоянии, то оно не растворяется полностью в воде и разбавленных кислотах. [c.298] Для растворения сульфатов щелочноземельных металлов сначала переводят их в карбонаты кипячением или сплавлением с карбонатами щелочных металлов. [c.299] Превращение это неполное, так как реакция обратима. Степень разложения в каждом данном случае зависит от концентрации реагирующих веществ. Чем выше первоначальная концентрация карбоната щелочного металла, а следовательно, и концентрация карбонат-иона, тем полнее идет реакция превращения сульфата в карбонат. [c.299] Направление реакции зависит также от растворимости труднорастворимого сульфата и образовавшегося карбоната. Реакция идет слева направо (см. уравнение 1) тем легче, чем более растворим сульфат и чем менее растворим карбонат. [c.299] Из сульфатов второй группы наименьшей растворимостью обладает сульфат бария, а карбонат бария более растворим, чем карбонаты кальция и стронция. Следовательно, сульфат бария труднее перевести в карбонат, чем другие сульфаты щелочноземельных металлов. Образовавшийся сульфат-ион также тормозит реакцию она идет до тех пор, пока концентрация карбонат-иона не уменьшится, а концентрация сульфат-иона не возрастет до известного значения. Предел реакции определяется отношением концентраций карбонат- и сульфат-ионов. [c.299] По закону действующих масс, для направления реакции, выражаемой уравнением (1), между сульфатом щелочноземельного металла и карбонатом щелочного металла в сторону образования карбоната щелочноземельного металла необходим большой избыток карбоната щелочного металла. Эмпирическим путем установлено, что при количестве карбоната натрия, в 4—5 раз большем, чем количество сульфата бария, весь сульфат бария превращается в карбонат бария. [c.299] Обычно для полного превращения сульфатов щелочноземельных металлов в карбонаты применяют насыщенный раствор К ЗаСОз или К2СО3. Легко рассчитать приблизительное количество сульфата бария, которое может быть превращено в карбонат действием данного количества карбоната щелочного металла. [c.299] Например, вычислим, сколько граммов сульфата бария может быть превращено в карбонат при помощи 5 мл насыщенного раствора МЗгСОд. [c.299] Раствор 1 катионы первой группы, избыток (ЫН4)2СОз и другие соли аммония. [c.300] К 2—3 мл исследуемой суспензии прибавляют 1—2 ли 2 н. раствора HNO3, нагревают до кипения и центрифугируют. В осадке остаются сульфаты катионов второй группы, а раствор содержит катионы первой и, возможно, второй группы. Далее исследуют раствор как смесь катионов первой и второй групп в отсутствие сульфатов (стр. 293). [c.302] Кипячение с раствором карбоната натрия. Осадок сульфатов катионов второй группы промывают 1—2 раза горячей водой, переносят его в колбу, приливают 3—4 мл насыщенного раствора Naj Og и кипятят при непрерывном помешивании в течение 3—5 мин. Тщательное перемешивание во время нагревания необходимо, так как осадок собирается на дне чашки, из-за чего происходят толчки и разбрызгивание содержимого. После кипячения смеси дают отстояться и центрифугируют. [c.302] Ва + и 8г + находятся в осадке в виде сульфатов, а сульфат кальция, вследст-ние довольно значительной растворимости, может находиться в растворе. [c.302] Прозрачную жидкость сливают, а осадок вновь обрабатывают насыщенным раствором ЫнзСОд. Обработку осадка карбонатом натрия проводят 2—3 раза. После последней обработки осадка раствором ЫааСОз смесь центрифугируют, осадок несколько раз промывают горячей водой, после каждого промывания центрифугируют и сливают промывную жидкость. Осадок промывают горячей водой до тех пор, пока не будут удалены ионы ЗО (см. ниже, п. 4). [c.303] Чашку нагревают, переворачивая в ней тигель, пока лепешка сплава не распадется и не выпадет из тигля. Сплав раздавливают стеклянной палочкой, переносят смесь в пробирку, центрифугируют, сливают жидкость, а осадок отмывают горячей водой от сульфат-ионов. [c.304] Для испытания на полноту отмывки осадка карбонатов от сульфат-ионов к 2—3 каплям последней порции промывных вод прибавляют 0,5 мл 2 н. раствора НС1 и 2—3 капли 2 н. раствора Ba lj. В отсутствие ионов SOf в промывных водах осадка или мути не появится. [c.304] Хорошо промытый осадок растворяют в горячей уксусной кислоте, в полученном растворе открывают катионы второй группы (см. стр. 295). [c.304] Фосфаты щелочноземельных металлов, магния и лития не растворимы в воде и в щелочи, но растворимы в уксусной и минеральных кислотах. Катионы второй группы осаждают карбонатом аммония в щелочной среде, а в этих условиях в присутствии фосфат-ионов вместе с Ва +, Са + и 5г2+ выпадают Mg - и Li+ в виде фосфатов. [c.304] Присутствие оксалат-ионов в исследуемом растворе, так же как и присутствие фосфат-ионов, осложняет ход анализа катионов второй аналитической группы, так как оксалаты могут осаждаться вместе с карбонатами. Осадок второй группы необходимо растворять в уксусной кислоте, но в этой кислоте оксалаты бария и стронция слабо растворимы, а оксалат кальция не растворим даже в кипящей уксусной кислоте. [c.304] Таким образом, в присутствии фосфат- и оксалат-ионов ход анализа смеси катионов первой и второй групп должен быть изменен. [c.304] Схема хода анализа приведена на стр. 309. [c.304] Вернуться к основной статье