Качественный анализ

В основе химического анализа лежат химические реакции между исследуемым веществом – Х и реагентом – R (чаще в виде ионов в растворе), сопровождающиеся появлением аналитического сигнала – Р, Х + R → Р. В качестве сигнала в качественном анализе обычно используют:

1. Выпадение осадка (Ba²⁺ + SO₄^2- →BaSO₄↓),

2. Изменение окраски раствора (Cu²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺),

3. Выделение фиксируемого газа (CO₃^2- + 2H⁺ → H₂O + CO₂ ↑)

4. Изменение формы кристаллов и др.

5. Реагенты и реакции подразделяют на групповые, селективные и специфические.

Групповые реактивы, например, NaOH, HCl и тд., взаимодействуют с целой группой ионов одинаково с точки зрения характеристики аналитического сигнала. Они служат для обнаружения и выделения из сложной смеси веществ определенной группы ионов, которая называется аналитической группой.

Селективные (избирательные) реактивы взаимодействуют с ограниченным числом ионов сравнительно индивидуально, давая соответствующий аналитический сигнал.

Специфические (характерные) реагенты позволяют идентифицировать только один компонент (ион), а соответствующая специфическая реакция характерна только для него.

В анализе катионов широкое распространение получили реакции кислотно-основного равновесия, где в качестве групповых реагентов используются определенные кислоты и основания. Так, катионы по отношению к солярной и серной кислотам, растворам оснований NaOH и NH₄OH подразделяются на шесть аналитических групп.

Таблица 1

№	Аналитическая группа	Групповой реактив	Характеристика группы
1.	«Растворимая» группа K^+, Na^+, NH4^+	Не имеет	Хлориды, сульфаты, гидроксиды растворимы в воде.
2.	«Хлоридная» группа Ag^+, Pb^2+, Hg2^2+	2н HCl	Осадок: AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных кислотах
3.	«Сульфатная» группа Ba^2+, Sr^2+, Ca^2+, Pb^2+	2н H2SO4	Осадок: BaSO4, SrSO4, CaSO4, PbSO4 Сульфаты нерастворимы в воде и кислотах.
4.	«Амфотерная» группа Al^3+, Cr^3+, Zn^2+, Sn^2+, Sn^4+	4н NaOH	Гидроксиды амфотерны, растворимы в избытке щелочи с образованием гидроксионов: [Al(OH)6]^3-, [Cr(OH)6]^3-, [Sn(OH)4]^2-, [Sn(OH)6]^2-
5.	«Гидроксидная» группа Mg^2+, Mn^2+, Fe^2+, Fe^3+, Bi^3+	4н NaOH	Осадок: Mg(OH)2, Mn (OH)2, Fe(OH)3, Bi(OH)3. Гидроксиды нерастворимы в избытке щелочи.
6.	«Аммиакатная» группа Cu^2+, Co^2+, Ni^2+, Cd^2+	25% NH4OH избыток	Гидроксиды образуют аммиакаты, растворимые в воде: [Cu(NH3)4]^2+, [Co(NH3)6]^2+, [Ni(NH3)6]^2+, [Cd(NH3)6]^2+

В основу классификации анионов на аналитические группы положена различная растворимость их бариевых и серебряных солей, т.е. реагентами на анионы являются растворы хлорида бария и нитрата серебра. Анионы в связи с этим подразделяются на три аналитические группы.

Таблица 2

Схема анализа анионов

№	Аналитическая группа	Групповой реактив	Характеристика группы
1.	SO4^2-, SO3^2-,S2O3^2-,CO3^2-, PO4^3-, CrO4^2-,C2O4^2-	BaCl2в нейтральной или слабощелочной среде	Соли бария и серебра нерастворимы в воде, но растворимы в HNO3, HCl (за исключением BaSO4)
2.	Cl^-,Br^-,I^-,S^2-	AgNO3 в азотно-кислой среде (1:1)	Соли бария растворимы, а соли серебра нерастворимы в воде и HNO3
3.	NO3^-,NO2^-,CH3COO^-	-	Соли бария и серебра растворимы в воде

Дата добавления: 2015-07-20