Chemiczna analiza jakosciowa

Article by: barmertarawa

Summary

Chemiczna analiza jako?ciowa zwi?zków nieorganicznych
[edytuj]
Z Wikipedii
Skocz do: nawigacji, szukaj

Klasyczna chemiczna analiza jako?ciowa zwi?zków nieorganicznych to przede wszystkim analiza jonów wyst?puj?cych w roztworze. Do roztworu dodaje si? ró?nych odczynników i obserwuje si? zmiany koloru roztworu, wytr?canie osadów, oraz inne charakterystyczne reakcje, które ?wiadcz? o obecno?ci pewnych jonów oraz grup jonów. W sk?ad klasycznej analizy jako?ciowej wchodzi te? barwienie p?omienia palnika. Ró?ne jony barwi? p?omie? na ró?ne i zwykle ?atwo rozró?nialne kolory.

Ze wzgl?du na w?a?ciwo?ci jony zosta?y pogrupowane. Zwykle najpierw okre?la si? wyst?powanie w roztworze jonów danej grupy, a dopiero po stwierdzeniu ?e wyst?puj? przyst?puje si? do testów na obecno?? konkretnych jonów. Podzia?y na grupy ró?ni? si? nieznacznie u ró?nych autorów. Poniewa? grupy s? wydzielone na podstawie zachodz?cych reakcji, wi?kszo?? rzadziej wyst?puj?cych jonów mo?na z ?atwo?ci? przyporz?dkowa? do której? z istniej?cych grup po przeprowadzeniu zaledwie kilku reakcji.
Spis tre?ci
[ukryj]

* 1 Wykrywanie kationów
o 1.1 I grupa kationów
+ 1.1.1 Srebro (Ag+)
+ 1.1.2 O?ów (Pb2+)
+ 1.1.3 Rt?? (Hg22+)
+ 1.1.4 Rozdzielanie kationów I grupy w toku analizy chemicznej
o 1.2 II grupa kationów
o 1.3 III grupa kationów
o 1.4 IV grupa kationów
o 1.5 V grupa kationów
* 2 Wykrywanie anionów
o 2.1 I grupa anionów
o 2.2 II grupa anionów
o 2.3 III grupa anionów
o 2.4 IV grupa anionów
o 2.5 V grupa anionów
o 2.6 VI grupa anionów
o 2.7 VII grupa anionów
* 3 Bibliografia

Wykrywanie kationów [edytuj]

Kationy zosta?y podzielone na 5 grup. Do roztworu dodaje si? odpowiedni odczynnik grupowy. Je?li nast?pi?o str?cenie osadu, oznacza to ?e jakie? kationy z danej grupy s? obecne w roztworze.

Po wykryciu kationów z danej grupy dalsze reakcje to zwykle alkalizacja roztworu, dodanie amoniaku oraz barwienie p?omienia. W pewnych przypadkach u?yteczne mo?e by? te? odbarwianie MnO4-.

I grupa kationów [edytuj]

Pierwsza grupa kationów zawiera Ag+, Pb2+ i Hg22+, Tl+, Cu+, Au+.

Chlorki tych kationów s? trudnorozpuszczalne i bia?e, tylko chlorek o?owiu(II) rozpuszcza si? cz??ciowo w wodzie, wi?c dlatego jest umieszczony zarówno w I jak i w II analitycznej grupie kationów, podczas gdy prawie wszystkie inne chlorki s? dobrze rozpuszczalne w wodzie. Odczynnikiem grupowym jest wi?c kwas solny.

Srebro (Ag+) [edytuj]

Kwas solny (HCl) i rozpuszczalne chlorki
Cl- wytr?caj? z oboj?tnych lub kwa?nych roztworów zawieraj?cych jony Ag+ bia?y, serowaty osad chlorku srebra AgCl, fioletowiej?cy na ?wietle – rozpad zwi?zku pod wp?ywem ?wiat?a na srebro i chlor:

Ag+ + Cl- ? AgCl

Osad AgCl jest nierozpuszczalny w wodzie i w rozcie?czonych kwasach, rozpuszcza si? natomiast do?? znacznie w st??onym HCl, jak równie? w st??onych roztworach chlorków metali alkalicznych na gor?co:

AgCl + Cl- ? AgCl2-

Podobnie mo?e powsta? jon kompleksowy AgCl32-, AgCl43-. ?atwo rozpuszcza si? w amoniaku, tworz?c jon kompleksowy:

AgCl + 2NH3 ? Ag(NH3)2+ + Cl-

Po zakwaszeniu amoniakalnego roztworu ponownie wydziela si? bia?y osad AgCl:

Ag(NH3)2+ + Cl- + 2H+ ? AgCl + 2NH4+

Rozpuszcza si? w roztworze tiosiarczanów, powstaje jon kompleksowy:

AgCl + 2S2O32- ? Ag(S2O3)23- + Cl-

Rozpuszcza si? równie? w roztworze cyjanku metalu alkalicznego:

AgCl + 2CN- ? Ag(CN)2- + Cl-

Bromek potasu i jodek potasu (KBr i KI)
Jony Br- i I- wytr?caj? z roztworów soli srebra trudno rozpuszczalny s?omkowy AgBr, s?abo rozpuszczalny w amoniaku i ?ó?tawy AgI, który zielenieje pod wp?ywem ?wiat?a, a w amoniaku bieleje, lecz si? nie rozpuszcza. S? one natomiast rozpuszczalne w KCN i Na2S2O3. Jodek srebra AgI cz??ciowo rozpuszcza si? w nadmiarze odczynnika, tworz?c jon kompleksowy AgI2-.

Ag+ + I- ? AgI
AgI + 2CN- ? Ag(CN)2- + I-

Chromian potasu (K2CrO4)
Jony CrO42- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag + czerwonobrunatny osad chromianu srebra Ag2CrO4, s?abo rozpuszczalny w kwasie octowym, dobrze rozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym i w roztworze amoniaku.

2Ag+ + CrO42- ? Ag2CrO4

Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ czarny osad siarczku Ag2S.

2Ag+ + S2- ? Ag2S

Ag2S jest jedynym siarczkiem oprócz siarczku arsenowego, wytr?caj?cym si? pod wp?ywem AKT ju? na zimno. Rozpuszczalno?? siarczku srebra w wodzie jest bardzo ma?a. Jest on nierozpuszczalny równie? w rozcie?czonych mocnych kwasach nieorganicznych, amoniaku i w roztworze tiosiarczanu. Ag2S rozpuszcza si? w 2 molowym roztworze kwasu azotowego z wydzieleniem siarki:

3Ag2S + 2NO3- + 8H+ ? 6Ag+ + 2NO + 3S + 4H2O

Rozpuszcza si? równie? w 1 molowym roztworze cyjanku metalu alkalicznego:

Ag2S + 2CN- ? Ag(CN)2- + S2-

Wodorotlenek sodowy i potasu (NaOH i KOH)
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ nietrwa?y wodorotlenek srebra AgOH, który szybko rozpada si? na tlenek srebra Ag2O:

2Ag+ + 2OH- ? 2AgOH ? Ag2O +H2O

Osad nie rozpuszcza si? w nadmiarze odczynnika. Rozpuszcza si? w

* amoniaku:

Ag2O + 4NH3 + H2O ? 2Ag(NH3)2+ + 2OH-

* rozcie?czonym kwasie azotowym
* roztworach w?glanu amonu
* roztworach tiosiarczanów
* roztworach KCN

Amoniak (NH3•H2O)
Amoniak wytr?ca z roztworów soli srebra bia?y, brunatniej?cy osad, rozpuszczalny w nadmiarze amoniaku z utworzeniem jonu kompleksowego.

2Ag+ + 2OH- ? Ag2O +H2O
4(NH3•H2O)+Ag2O ? 2Ag(NH3)2++2OH-+3H2O

Roztworu zawieraj?cego amoniakalny kompleks srebra nie powinno si? d?u?ej przechowywa? lub odparowywa? do sucha, gdy? tworzy si? ?atwo wybuchaj?cy czarnobrunatny osad "srebra piorunuj?cego" (NH3)Ag – O – Ag(NH3)

W?glan sodu (Na2CO3)
Jony w?glanowe CO32- wytr?caj? z roztworów zawierj?cych jony Ag+ bia?y osad w?glanu srebra Ag2CO3, przechodz?cy w ?ó?tawy od powstaj?cego tlenku srebra Ag2O.

2Ag+ + CO32- ? Ag2CO3
Ag2CO3 ? Ag2O +CO2

Podczas ogrzewania reakcja ta zachodzi szybciej i ?atwo mo?na zauwa?y? ciemnobrunatny tlenek srebra.

Jony wodorofosforanowe (HPO42-)
wytr?caj? z roztworów srebra ?ó?ty osad fosforanu srebra:

3Ag+ + HPO42- ? Ag3PO4 + H+

który jest rozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym, amoniaku i kwasie octowym.

Cyjanki metali alkalicznych
wytr?caja z roztworu zawieraj?cego jony srebra bia?y osad rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika, ale nierozpuszczalny w amoniaku.

AgCN + CN- ? Ag(CN)2-

Metale
Sole srebra ulegaj? stosunkowo ?atwo redukcji i pod wp?ywem mniej szlachetnych metali wytr?ca si? z ich roztworu, oboj?tnego lub s?abo kwa?nego, czarny osad srebra metalicznego.

2Ag+ + Zn0 ? 2Ag0 + Zn2+
2Ag+ + Cu0 ? 2Ag0 + Cu2+

Reduktory
redukuj? jony srebra i wytr?caj? z roztworów szaroczarne srebro metaliczne. Hydrazyna i hydroksyloamina redukuj? jony srebra w ?rodowisku oboj?tnym lub s?abo amoniakalnym. Reakcja redukcji srebra ma zastosowanie w reakcji Tollensa wykrywaj?cej zwi?zki redukuj?ce.

Rodanki
str?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ bia?y osad – AgSCN, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika:

AgSCN + SCN- ? Ag(SCN)2-

Osad jest nierozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym. Rozpuszcza si? w amoniaku:

AgSCN + 2NH3 ? Ag(NH3)2+ + SCN-

Tiosiarczany
kiedy dodaje si? je powoli do roztworów soli srebra, str?caj? bia?y osad tiosiarczanu srebra:

2Ag+ + S2O32- ? Ag2S2O3

Po pewnym czasie osad brunatnieje, a w ko?cu czernieje na skutek tworzenia si? siarczku srebra:

Ag2S2O3 + H2O ? Ag2S + 2H+ + SO42-

Nadmiar roztworu tiosiarczanu rozpuszcza osad, tworz?c trwa?y tiosiarczanowy kompleks srebra:

Ag2S2O3 + 3S2O32- ? 2Ag(S2O3)23-

Podczas ogrzewania zakwaszonego roztworu tiosiarczanowego kompleksu srebra, wydziela si? czarny osad – Ag2S, na który rozk?ada si? kompleks.

Ditizon (zielony 0,002% roztwór w tetrachlorku w?gla)
zmienia zabarwienie na pomara?czowe, kiedy wytrz?sa si? go z kwa?nym roztworem zawieraj?cym jony Ag (<1mg). Tworzy si? ditizonian srebra – AgHDz. Podobnie reaguje rt?? i platyna. AgHDz rozk?ada si?, podczas wytrz?sania 10% lekko zakwaszonym HCl chlorkiem sodu. Powraca zielony kolor wolnego ditizonu w fazie tetrachlorkowej – odró?nienie od Hg.

Rodanina (0,005% roztwór acetonowy)
po dodaniu do s?abo kwa?nego roztworu soli srebra (<1mg) powstaje czerwonofioletowa koloidalna zawiesina zwi?zku odczynnika ze srebrem.Podobnie zachodzi reakcja z jonami rt?ci, z?ota, platyny i palladu.

O?ów (Pb2+) [edytuj]

Kwas solny HCl i rozpuszczalne chlorki
Jony Cl- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y, krystaliczny, opadaj?cy na dno probówki osad chlorku o?owiu (II) – PbCl2, który tworzy si? jedynie w zimnym i niezbyt rozcie?czonym roztworze.

Pb2+ + 2Cl- ? PbCl2

PbCl2 jest rozpuszczalny w gor?cej wodzie (33,4g/l w temp. 100°C. Po ozi?bieniu roztworu wytr?ca si? w postaci igie?. PbCl2 jest tak?e rozpuszczalny w st??onym HCl, wskutek tworzenia si? jonów kompleksowych:

PbCl2 + Cl- ? PbCl3-
PbCl2 + 2Cl- ? PbCl42-

Rozcie?czaj?c roztwór zawieraj?cy jony kompleksowe, powoduje si? ponowne wytr?canie PbCl2. Obecno?? HNO3 powoduje nieca?kowite wytr?canie si? PbCl2.

Chlorek o?owiu(II) nie rozpuszcza si? w amoniaku. Rozpuszcza si? w roztworach mocnych zasad tworz?c kompleks wodorotlenkowy:

PbCl2 + 4OH- ? Pb(OH)42- + 2Cl-

Jodek potasu (KI)
Jony I- wytr?caj? jony Pb2+ ?ó?ty osad jodku o?owiu(II), znacznie mniej rozpuszczalny ani?eli PbCl2. Przy ogrzewaniu pewna ilo?? PbI2 przechodzi do roztworu, przy och?adzaniu wydziela si? w postaci b?yszcz?cych blaszek. PbI2 jest rozpuszczalny w nadmiarze KI.

Pb2+ + 2I- ? PbI2
PbI2 + 2I- ? PbI42-

Chromian potasu (K2CrO4) i dwuchromian potasu (K2Cr2O7)
Jony CrO42- i Cr2O72- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ ?ó?ty osad chromianu o?owiu(II) PbCrO4, nierozpuszczalny w kwasie octowym i w roztworze amoniaku, rozpuszczalny w wodorotlenkach z utworzeniem o?owiu oraz w kwasie azotowym.

Pb2+ + CrO42- ? PbCrO4
PbCrO4 + 4 OH- ? Pb(OH)42- + CrO42-

Z dwuchromianem potasu wydziela si? wolny kwas, który cz??ciowo rozpuszcza osad:

2Pb2+ + 2Cr2O72- + H2O ? 2PbCrO4 + 2H+

Dlatego te? reakcja z chromianem potasowym jest czulsza.

Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ czarny osad siarczku o?owiu(II). Z roztworów o du?ym st??eniu kwasu solnego siarkowodór albo nie wytr?ca osadu PbS, albo tworzy czerwony osad siarczkochlorku o?owiu(II ) Pb2SCl2, który stopniowo przy rozcie?czaniu roztworu i przepuszczaniu H2S przechodzi w PbS.

Pb2+ + S2- ? PbS

Siarczek o?owiu(II) jest rozpuszczalny w gor?cym rozcie?czonym kwasie azotowym z wydzieleniem siarki:

3PbS + 2NO3- + 8H+ ? 3Pb2+ + 3S + 2NO + 4H2

Wodorotlenek sodu i potasu (NaOH i KOH)
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y osad amfoterycznego wodorotlwnku o?owiu(II) Pb(OH)2, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika z utworzeniem o?owinu.

Pb2+ + 2OH- ? Pb(OH)2
Pb(OH)2 + 2OH- ? Pb(OH)42-

Amoniak (NH3 • H2O)
Wytr?ca bia?y osad mieszaniny wodorotlenku i zasadowej soli nierozpuszczalnej w nadmiarze odczynnika. W obecno?ci kwasów organicznych (kwas octowy, kwas winowy i wobec du?ego st??enia soli amonowych osad nie wytr?ca si?.

Kwas siarkowy (H2SO4) i rozpuszczalne siarczany
Jony SO42- wytr?caj? z roztworu zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y osad siarczanu o?owiu(II) PbSO4, nierozpuszczalnego w H2O, rozpuszczalny w st??onym H2SO4, w st??onym roztworze octanu amonowego i winianu amonowego (odró?nienie od innych trudno rozpuszczalnych siarczanów, jak BaSO4, SrSO4):

Pb2+ + SO42- ? PbSO4
PbSO4 + CH3COO- ? Pb(CH3COO)+ + SO42-

Jon Pb(CH3COO)+ jest trwa?y w obecno?ci nadmiaru jonów CH3COO-. Siarczan o?owiu(II) rozpuszcza si? w st??onych zasadach przy podgrzaniu, tworz?c o?owin:

PbSO4 + 4OH- ? Pb(OH)42- + SO42-

Rt?? (Hg22+) [edytuj]

Kwas solny HCl i rozpuszczalne chlorki
Jony Cl- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ bia?y osad chlorku rt?ci I Hg2Cl2 (kalomel, nierozpuszczalny w gor?cej wodzie i zimnych, rozcie?czonych kwasach:

Hg22+ + 2Cl- ? Hg2Cl2?

Hg2Cl2 jest rozpuszczalny w wodzie królewskiej. W st??onych roztworach chlorków metali alkaicznych rozpuszcza si? z utworzeniem jonu kompleksowego HgCl42-. Pod wp?ywem dzia?ania NH3 • H2O na Hg2Cl2 powstaje HgNH2Cl- aminochlorek rt?ci II (bia?y) i rt?? metaliczna, wobec czego osad czernieje. Wydzielanie si? metalicznej rt?ci i czernienie osadu Hg2Cl2 pod wp?ywem amoniaku i alkaidów jest charakterystyczne dla soli rt?ci I w przeciwie?stwie do soli rt?ci II:

Hg2Cl2 + 2(NH3 • H2O) ? HgNH2Cl? + Hg0? + NH4+ + Cl- + H2O

W tej reakcji jeden atom rt?ci z +I stopnia utlenienia w Hg2Cl2 redukuje si? do Hg0, drugi natomiast z +I utlenia si? do +II stopnia utlenienia w HgNH2Cl. Mamy tu wi?c przyk?ad redukcji i utleniania, mimo ?e dodany odczynnik NH3 • H2O nie jest ani reduktorem ani utleniaczem. Tego typu reakcje nazywamy reakcjami samoutleniania i samoredukcji (dysproporcjonowanie). Aminochlorek rt?ci II HgNH2Cl i rt?? metaliczna s? rozpuszczalne w wodzie królewskiej:

3Hg + 2NO3- + 8H+ + 12Cl- ? 3HgCl42- + 2NO? + 4H2O

'Jodek potasu (KI) : Jony I- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ ?ó?tawozielony osad jodku rt?ci (I) Hg2I2, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika z wydzieleniem metalicznej rt?ci oraz z utworzeniem bezbarwnego kompleksowego jonu jodort?cianowego - HgI42-.

Hg22+ + 2I- ? Hg2I2?

Chromian potasu (K2CrO4)
Jony CrO42- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ brunatny osad chromianu rt?ci (I) Hg2CrO4 (na zimno), przechodz?cy w czasie gotowania w czerwony osad krystaliczny:

Hg22+ + CrO42- ? Hg2CrO4?

Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad siarczku rt?ci (II) z wydzieleniem metalicznej rt?ci.

Hg22+ + S2- ? Hg2S ? HgS + Hg

Siarczek rt?ci (II) jest s?abo rozpuszczalny w wodzie i w rozcie?czonych kwasach. Rozpuszcza si? w wodzie królewskiej:

3HgS + 2NO3- + 8H+ + 12Cl- ? 3HgCl42- + 2NO? + 4H2O + 3S?

Wodorotlenek sodu i potasu (NaOH i KOH)
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad tlenku rt?ci (I) Hg2O, nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika:

Hg22+ + 2OH- ? Hg2O + H2O ? HgO + Hg + H2O

Amoniak (NH3 • H2)
Roztwór amoniaku wytr?ca z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad sk?adaj?cy si? z bia?ej aminort?ciowej soli i rt?ci metalicznej:

2Hg2(NO3)2 + 4(NH3 • H2O) ? OHg2NH2NO3 + 2Hg? + 3NH4NO3 + 3H2O

Chlorek cyny (II) (SnCl2)
Chlorek cyny (II) powoduje szybkie ciemnienie bia?ego kalomelu Hg2Cl2 na skutek redukcji do metalicznej rt?ci.

Hg2Cl2 + Sn2+ ? 2Hg + SnCl62-

Poszczególne jony mo?na rozró?ni? po kolorach ró?nych ich soli. Np. fosforan srebra jest ?ó?ty, podczas gdy fosforany Pb2+ i Hg22+ s? bia?e.

Rozdzielanie kationów I grupy w toku analizy chemicznej [edytuj]

Do 0,5 ml badanego roztworu dodaje si? oko?o 10 kropel 3M HCl i po sprawdzeniu ca?kowitego wytr?cenia odwirowuje.
Osad I: AgCl, PbCl i Hg2Cl2.

Osad przemywa si? rozc. HCl; gotuje si? z 1 ml wody i odwirowuje na gor?co.
Roztwór I:

O ile nie zawiera kationów grup II-V, wylewa si?.
Osad II: Hg2Cl2, AgCl.

Dodaje si? oko?o 40 kropel st??onego amoniaku i odwirowuje.
Roztwór II: PbCl2.

Bada si? nast?puj?co:
1) ozi?bia si? - wytr?cenie kryszta?ów PbCl2,
2) dodaje si? H2SO4 - wytr?cenie bia?ego PbSO4,
3) dodaje si? K2CrO4 - wytr?cenie ?ó?tego PbCrO4,
4) dodaje si? KI - wytr?cenie ?ó?tego PbI2, rozpuszczalnego w nadmiarze KI.
Osad III: HgNH2Cl + Hg.

Ciemny osad, który wskazuje na obecno?? Hg, rozpuszcza si? w mieszaninie 6 kropel 6n HCl i 2 kropel 6n HNO3, (woda królewska), ogrzewa si? do rozpuszczenia osadu i odparowuje prawie do sucha.Po rozpuszczeniu osadu w paru kroplach wody dodaje si? 2-3 krople SnCl2. Bia?y osad Hg2Cl2 lub szary (Hg2Cl2 + Hg) wskazuje na obecno?? Hg22+.
Roztwór III: zawiera jony Ag(NH3)2+ + Cl- i nadmiar NH3?H2O.

Dodaje si? rozcie?czony HNO3 do zakwaszenia wobec papierka lakmusowego. Wytr?canie si? bia?ego osadu AgCl wskazuje na obecno?? jonu Ag+.


II grupa kationów [edytuj]

Druga grupa to Cd2+, Bi3+, Cu2+,As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+, Sn4+ oraz Hg2+.

Tworz? one siarczki nierozpuszczalne w wodzie i w kwasach. Odczynnikiem grupowym mo?e by? dowolne ?ród?o anionów S2- w ?rodowisku kwa?nym, przy czym najwygodniejszym jest AKT (tioacetamid – CH3CSNH2) w ?rodowisku rozcie?czonego HCl. Dziel? si? one na podgrup? miedzi i siarkosoli. Odró?niamy te podgrupy przez dodanie KOH. Do osadu przechodzi podgrupa miedzi, czyli Hg2+, Cu2+, Cd2+ oraz Bi3+. Natomiast podgrupa siarkosoli pozostaje w roztworze, g?ównie As3+ i As5+.

Rozdzielanie kationów II grupy w toku analizy chemicznej
Do roztworu dodaje si? 10 kropel 3n H2SO4 i odparowuje w parowniczce porcelanowej prawie do sucha (w celu usuni?cia HCl). Odparowywanie nale?y przeprowadza? na siatce izolacyjnej, na bardzo ma?ym p?omieniu palnika (w celu unikni?cia rozprysków), pod wyci?giem. Po ostygni?ciu, do pozosta?o?ci dodaje si? 3-4 ml wody i ca?o?? przenosi do probówki wirówkowej. Parowniczk? pop?ukuje si? 3-5 kroplami 3 n H2SO4 i zawarto?? do??cza do ca?o?ci. Odwirowuje si?:

Roztwór I: zawiera kationy grup III-V.

Pozostawia si? do dalszego badania.
Osad I: BaSO4, SrSO4, CaSO4 i ewent. PbSO4.

Na pocz?tku nale?y stwierdzi?, czy wytr?cony osad zawiera PbSO4. W tym celu dodaje si? do osadu 1-2 ml 6n NaOH, dok?adnie miesza bagietk? i odwirowuje. Roztwór znad osadu zlewa si? i po zakwaszeniu kwasem octowym sprawdza na obecno?? jonów Pb2+ przez dodanie roztworu K2CrO4. ?ó?ty osad PbCrO4 ?wiadczy o obecno?ci jonów Pb2+. Je?eli obecno?? jonów Pb2+ zosta?a stwierdzona, osad (I) siarczanów ponownie przep?ukuje si? 3 ml 6n NaOH. Odwirowuje si?. Roztwór wylewa si?.
Pozosta?y osad, zawieraj?cy siarczany wapniowców, przep?ukuje si? kilkoma kroplami 3n H2SO4 i przeprowadza w w?glany w nast?puj?cy sposób: do osadu dodaje si? 5 ml st??onego roztworu Na2CO3 i ogrzewa w probówce na wrz?cej ?a?ni wodnej przez 7-10 minut, cz?sto mieszaj?c bagietk?. Odwirowuje si?, roztwór wylewa, a do osadu dodaje now? porcj? (5 ml) roztworu Na2CO3 i znów ogrzewa si? 7-10 min. na wrz?cej ?a?ni wodnej, mieszaj?c cz?sto bagietk?. Czynno?? t? powtarza si? jeszcze raz z now? porcj? Na2CO3. Roztwór wylewa si?.
Osad II: BaCO3, SrCO3, CaCO3, i ewentualnie PbCO4.

Osad rozpuszcza si? w 6n CH3COOH. W próbce roztworu (1-2 krople) sprawdza si? obecno?? jonów Ba2+ przy u?yciu K2CrO4. Je?eli obecno?? jonów Ba2+ nie zosta?a stwierdzona, ca?o?? roztworu bada si? jak roztwór III. Je?li jony Ba2+ s? obecne, do roztworu dodaje si? K2CrO4. Odwirowuje si?.
Osad III: BaCrO4 i ewent. PbCrO4.

Dodaje si? 3n NaOH w nadmiarze (dla ewent. rozpuszczenia PbCrO4), osad odwirowuje si?. Przemywa si? wod? i rozpuszcza w 3n HCl. Bada si? na obecno?? jonów Ba2+:
1) w p?omieniu palnika na druciku platynowym zabarwienie ?ó?tozielone,
2) dodaje si? 1 kr. 3n H2SO4 - bia?y osad nierozp. w kwasach mineralnych ?wiadczy o obecno?ci jonów Ba2+.
Roztwór II: Sr2+, Ca2+ i Cr2O72-.

Dodaje si? NH3?H2O (do zmiany zabarwienia na ?ó?te) i roztwór (NH4)2CO3. Ogrzewa si? na wrz?cej ?a?ni wodnej. Osad w?glanów rozpuszcza si? w 6n CH3COOH.
Roztwór III: Sr2+ i Ca2+.

Dodaje si? kilka kropel roztworu NH4Cl i 8-10 kropel K4[Fe(CN)6]. Czeka si? 5 minut. Wytr?cenie si? bia?ego krystalicznego osadu ?wiadczy o obecno?ci jonów Ca2+. Odwirowuje si?. Do roztworu dodaje si? ok. 1 ml (NH4)2SO4. Bia?y osad (mo?e wytr?ci? si? dopiero po 5 min.) ?wiadczy o obecno?ci jonów Sr2+.
Osad przemywa si? gor?c? wod?, zwil?a st??. HCl i bada na zabarwienie p?omienia. Sole strontu barwi? p?omie? na kolor karminowy.

III grupa kationów [edytuj]

Trzecia grupa to Zn2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+ oraz Cr3+.

Tworz? one siarczki nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w kwasach. Podobnie jak w grupie II, odczynnikiem grupowym mo?e by? dowolne ?ród?o anionów S2- w ?rodowisku oboj?tnym lub s?abo kwa?nym. Cz?sto stosuje si? tioacetamid.

Rozdzielanie kationów III grupy w toku analizy chemicznej
Do roztworu, po oddzieleniu II grupy, doda? ok. 15 kropel AKT. Probówk? zatka? korkiem z pipetk?, umie?ci? j? we wrz?cej ?a?ni wodnej i ogrza? przez 15 minut (nie krócej). Zamiast roztworu AKT mo?na u?y? wody siarkowodorowej lub wytr?ca? bezpo?rednio gazowym H2S. W tym przypadku roztwór ogrzewa? (do temp. ok. 70°) i przepuszcza? przez niego gazowy H2S przez co najmniej 3 minuty. Osad odwirowa? i po stwierdzeniu zupe?no?ci wytr?cenia po dodatkowym zakwaszeniu, oddzieli? od roztworu.

Osad I: HgS, Bi2S3, CuS, CdS, As2S3, As2S5, Sb2S3, SnS, SnS2 i S.

Osad przemy? kilkoma kroplami ogrzanego do wrzenia roztworu zawieraj?cego NH4Cl i AKT lub H2S. Do osadu doda? oko?o 1 ml 1n KOH i 5 kropel 3% H2O2, zamiesza?. Ogrzewa? na ?a?ni wodnej ok. 3 minuty i wirowa?. Oddzieli? osad od roztworu. Osad dwukrotnie przemy? 6 kroplami wody i wod? z przemycia do??czy? do roztworu.
Roztwór I:

Zawiera kationy grupy IV i V. Zachowa? do dalszego badania.
Osad II: zawiera podgrup? III A: HgS, Bi2S3, CuS, CdS.

Do osadu doda? oko?o 1 ml 6 n HNO3, i gotowa? oko?o 2 min, nast?pnie wirowa?.
Roztwór II: Zawiera kation/podgrupy III B
Osad III: HgS (brunatny) lub HgS?Hg(NO3)2 (bia?y) + S.

Przemy? 6 kroplami wody, doda? 6 kropel 6 n HCl i 2 krople 6 n HNO3. Ogrza? do rozpuszczenia si? osadu. Odparowa? prawie do sucha, dola? kilka kropel wody, oddziel?? od wydzielonej siarki (s?czy?) i doda? kilka kropel SnCl2. Powstanie bia?ego, szarzej?cego osadu wskazuje na obecno?? jonu Hg2+.
Roztwór III: Bi3+, Cu2+, Cd2+ oraz nadmiar HNO3.

Doda? kroplami st??onego NH3?H2O do odczynu zasadowego, po czym kilka kropel w nadmiarze. Wirowa?. Osad oddzieli? od roztworu.
Osad IV: Bi(OH)3 (bia?y).

Przemy? dwukrotnie 5 kroplami wody destylowanej. Doda? roztwór SnCl2 i alkalizowa? roztworem 3n NaOH. Sczernienie osadu od wydzielonego metalicznego bizmutu ?wiadczy o obecno?ci jonu Bi3+.
Roztwór IV: je?eli jest niebieski, zawiera Cu(NH3)42+ i ewent. Cd(NH3)42+.

Doda? AKT, ogrza?. Wirowa?. Do osadu (CuS i CdS) doda? 6n HCl. Odwirowa?. Osad CuS odrzuci?.
Roztwór V: CdCl42-

Doda? st??onego NH3?H2O do odczynu lekko zasadowego i AKT. Ogrzewa?. ?ó?topomara?czowy osad CdS ?wiadczy o obecno?ci jonu Cd2+.

Rozdzielanie kationów podgrupy III B
Roztwór po oddzieleniu podgrupy A mo?e zawiera? jony: AsO43-, SO42-, SbOS-, SbS2-, Sn(OH)62-, SnS32-, OH-. Roztwór zakwasi? rozcie?czonym HCl wobec papierka lakmusowego, doda? 5-10 kropel AKT lub przepu?ci? H2S, ogrzewa? przez par? minut i odwirowa?. Po sprawdzeniu ca?kowito?ci wytr?cenia - ciecz znad osadu wyla?.

Osad I: As2S3, Sb2S3, SnS, S.

Doda? 5-10 kropel st??onego HCl, ogrzewa? ostro?nie w ci?gu paru minut i wirowa?.
Osad II: As2S3, S.

Osad przemy? wod? destylowan?.
1) Do osadu doda? st??onego HNO3, ogrzewa? i oddzieli? przez s?czenie od wydzielone siarki. Do roztworu zawieraj?cego jony AsO42- doda? roztworu molibdenianu amonowego (NH4)2MoO4 i ogrzewa? do wrzenia. ?ó?ty osad wskazuje na obecno?? As3+.
2) Doda? do osadu roztworu (NH4)2CO3. Oddzieli? od siarki i doda? mieszaniny magnezowej. Bia?y osad ?wiadczy o obecno?ci As3+.
Roztwór I: Sb3+, SnCl2-, nadmiar HCl i H2S.

Ogrzewa? do usuni?cia H2S. Roztwór podzieli? na 2 cz??ci. W pierwszej cz??ci roztworu wykry? Sn2+. W tym celu doda? opi?ków ?elaznych i ogrzewa?. Zachodzi wówczas redukcja Sn4+ do Sn2+ oraz Sb3+ do Sb0. Odwirowa? i do roztworu zawieraj?cego Sn2+ doda? 1-2 krople HgCl2. Bia?y lub szarzej?cy osad ?wiadczy o obecno?ci jonu Sn2+. Drug? cze?? roztworu bada si? na obecno?? jonu Sb3+:
a) je?eli nie stwierdzono uprzednio obecno?ci Sn2+, roztwór rozcie?czy? wod? do podwójnej obj?to?ci, doda? 5 kropel AKT lub H2S i ogrzewa?; pomara?czowy osad Sb2S3, wskazuje na obecno?? jonu Sb3+:
b) je?eli obecno?? Sn2+ zosta?a stwierdzona, roztwór zoboj?tni? NH3?H2O, doda? sta?ego. kwasu szczawiowego H2C2O4, 5 kropel roztworu AKT lub H2S i ogrzewa?; pomara?czowy osad Sb2S3, wskazuje na obecno?? jonu Sb3+.

IV grupa kationów [edytuj]

Czwarta grupa to Ca2+, Sr2+ i Ba2+.

Tworz? one nierozpuszczalne w wodzie w?glany. Odczynnikiem grupowym jest wi?c w?glan amonu w ?rodowisku buforu amonowego. Poniewa? w?glany kationów grup I, II i III s? równie? nierozpuszczalne, nale?y je najpierw oddzieli?.

Bardziej specyficzn? reakcj? jest str?canie siarczanów.

Siarczany baru i strontu s? bardzo s?abo rozpuszczalne, a siarczan wapnia s?abo cho? o rz?d wielko?ci lepiej ni? dwa pozosta?e. Przewag? tej metody jest dobra rozpuszczalno?? kationów grup II i III. Wci?? jednak przeszkadzaj? kationy grupy I, w szczególno?ci Pb2+.

Naj?atwiej rozró?ni? je metod? barwienia p?omienia palnika, o ile w roztworze nie wyst?puj? kationy grupy V:

* Ca2+ barwi p?omie? na ceglastoczerwony
* Sr2+ barwi p?omie? na karminowoczerwony
* Ba2+ barwi p?omie? na ?ó?tozielony

W?glan amonu (NH4)2CO3) i inne rozpuszczalne w?glany
Jony CO32- wytr?caj? z oboj?tnego lub zasadowego roztworu zawieraj?cego jony Ba2+ bia?y osad w?glanu baru BaCO3. Ogrzewanie i d?u?sze stanie sprzyja powstaniu grubokrystalicznego osadu:

Ba2+ + CO32- ? BaCO3

BaCO3 ?atwo roztwarza si? w kwasie octowym i w rozcie?czonych kwasach mineralnych (do roztwarzania BaCO3 nie nale?y u?ywa? H2SO4 poniewa? wytr?ci?by si? trudno rozpuszczalny BaSO4):

BaCO3 + 2H+ ? Ba2+ + CO2? + H2O

W obecno?ci du?ych ilo?ci jonów NH4+, a przy ma?ym st??eniu jonów Ba2+, osad w?glanu baru mo?e si? nie powsta?. T?umaczy si? to tym, ?e powstaje jon HCO3- i tym samym zmniejsza si? st??enie jonu CO32-, wskutek czego iloczyn rozpuszczalno?ci nie zostaje przekroczony:

NH4+ + CO32- ? NH3 + HCO3-

BaCO3 jest nieznacznie rozpuszczalny w roztworach soli amonowych mocnych kwasów (np. NH4Cl).

Rozdzielanie kationów podgrupy IV w toku analizy chemicznej
Przed przyst?pieniem do analizy IV grupy nale?y stwierdzi? stopie? utlenienia ewentualnie obecnego kationu ?elaza.

Po oddzieleniu III grupy kationów roztwór odparowa? do obj?to?ci 1-2 ml, doda? 1 ml 4-mol NH4Cl, kilka kropel st??. NH3?H2O do uzyskania odczynia zasadowego oraz 20-25 kropel roztworu CH3CSNH2 lub (NH4)2S. Ogrzewa? przez 15 min (nie krócej!) na wrz?cej ?a?ni wodnej. Odwirowa?, zdekantowa?, sprawdzi? ca?kowito?? wytr?cenia. Osad przemy? dwukrotnie uprzednio przygotowanym roztworem. Je?eli nie ma kationów dalszych grup, roztwór uzyskany po przemyciu wyla?. Osad odstawi? na 5-10 min.
Osad I: CoS, NiS, MnS, ZnS, FeS, Fe2S3, Al(OH)3, Cr(OH)3 i ewent. Mg(OH)2.

Do osadu doda? 2 ml 1 mol/l (nie mocniejszego) HCl. Miesza? bagietk? przez 5 min (nie ogrzewa?!). Odwirowa?.
Roztwór I: ewent. kationy grupy V.
Zachowa? do badania.
Osad II: CoS, NiS.

Przemy? 2 razy wod? destylowan?. Doda? do osadu 10-15 kropel 6 mol/l HCl i 5-7 kropel 3% H2O2. Ogrzewa? na ?a?ni wodnej a? do rozpuszczenia, nast?pnie ods?czy? od wydzielonej siarki. Przes?cz podzieli? na 3 cz??ci.
I cz??? zbada? na obecno?? Ni2+. W tym celu doda? st??. NH3?H2O do otrzymania odczynu zasadowego oraz kilka kropel roztworu dimetyloglioksymu. Powstanie ró?owego osadu ?wiadczy o obecno?ci Ni2+.
II cz??? bada? na obecno?? Co2+. Doda? kilka kropel 5-mol nie s?abszego) roztworu KNCS. W razie powstania czerwonego zabarwienia roztworu doda? kroplami NH4F a? do odbarwienia, a nast?pnie kilka kropel alkoholu amylowego. Silnie wstrz?sn?? probówk?.
Niebieskie zabarwienie warstwy alkoholowej ?wiadczy o obecno?ci Co2+.
III cz??? bada? równie? na obecno?? Co2+. Doda? 3 krople CH3COOH, 3 krople CH3COONa oraz ok. 0,2 g sta?ego KNO2. Powstanie ?ó?tego osadu K3[Co(N03)6] ?wiadczy o obecno?ci jonu Co2+.
Roztwór II: Mn2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+ oraz nadmiar HCl i H2S i ewent. Mg2+.

Do roztworu doda? 10 kropel 3 mol/l HNO3 i ogrzewa? na wrz?cej ?a?ni wodnej przez 10 min. Do roztworu doda? 6 mol/l NaOH do uzyskania odczynu zasadowego i 2-3 krople nadmiaru oraz kilka kropel 3% H2O2. Ogrzewa? na ?a?ni wodnej a? do roz?o?enia si? nadmiaru H2O2.
Osad III: Fe(OH)3, MnO•MnO2 i ewent. Mg(OH)2.

Przemy? 2 razy wod? destylowan?. Doda? 1 ml 4 mol/l roztworu NH4Cl miesza? bagietk? ok. 5 min. Odwirowa?.
Roztwór III: Al(0H)4-, Zn(OH)42-, CrO42- oraz nadmiar NaOH.

Doda? 6 mol/l CH3COOH do odczynu kwa?nego i jeszcze 3-4 krople nadmiaru. Nast?pnie, je?eli roztwór ma zabarwienie pomara?czowe, zbada? na obecno?? jonu Cr2O72-:
a) do 2 kropel roztworu na szkie?ku lub p?ytce porcel. doda? 2 krople Pb(CH3COO)2 – ?ó?ty osad PbCrO4 ?wiadczy o obecno?ci w badanej Próbie jonów Cr3+;
b) przygotowa? mieszanin? Lehnera (równe obj?to?ci 1,5 mol/l H2SO4, 3% H2O2 i eteru), doda? do niej kilka kropel badanego roztworu i silnie wstrz?sn?? - niebieskie zabarwienie warstwy eterowej od powsta?ego CrO5 ?wiadczy o obecno?ci chromu.
Je?eli obecno?? jonów Cr2O72- zosta?a stwierdzona, nale?y je usun?? przez wytr?cenie w postaci BaCrO4.
W tym celu nale?y doda? kilka kropel Ba(NO3)3, odwirowa? i osad odrzuci? (w razie nie stwierdzenia obecno?ci Cr2O72- dodanie Ba(NO3)2 jest zbyteczne). Roztwór bada?.
Do roztworu, w którym s? jony Al3+, Zn2+, doda? st??. NH3?H2O do uzyskania odczynu zasadowego i kilka kropel nadmiaru. Odwirowa?.
Osad IV: Fe(OH)3, MnO•MnO2.

Osad podzieli? na dwie cz??ci.
I cz??? osadu rozpu?ci? w HCl.
Bada? na obecno?? Fe3+;
a) doda? KNCS - czerwonokrwiste ubarwienie ?wiadczy o obecno?ci Fe3+;
b) doda? K4[Fe(CN)6] - szafirowy osad b??kitu pruskiego ?wiadczy o obecno?ci Fe3+.
II cz??? osadu bada? na Mn2+. Doda? st??. H2SO4 i ogrzewa? a? do ukazania si? bia?ych dymowi.
Nast?pnie doda? sta?ego PbO2 lub Pb3O4 i 5 kropel st??. HNO3. Ogrzewa? w parowniczce przez 1 min i nast?pnie doda? wody destylowanej i jeszcze raz ogrza? do wrzenia. Odwirowa?.
Czerwonofioletowe zabarwienie roztworu (od powsta?ego MnO4-) ?wiadczy o obecno?ci Mn2+ (reakcja Cruma).
Roztwór IV: Mg2+ i nadmiar NH4+.

Do roztworu doda? 3 krople st??. NH3?H2O i kilka kropel Na2HPO4. Powstanie bia?ego osadu MgNH4PO4 ?wiadczy o obecno?ci jonu Mg2+.

V grupa kationów [edytuj]

W sk?ad tej grupy wchodz? Mg2+, Li+, Na+, K+ oraz NH4+, przy czym w?a?ciwo?ci Mg2+ odbiegaj? troch? od w?a?ciwo?ci innych kationów tej grupy.

Kationy tej grupy nie tworz? prawie ?adnych trudno rozpuszczalnych zwi?zków, grupa ta nie ma wi?c ?adnego odczynnika grupowego.

* NH4+ w ?rodowisku zasadowym wydziela charakterystyczny zapach amoniaku. Mo?na te? go wykry? za pomoc? tzw. Odczynnika Nesslera czyli mieszaniny soli kompleksowej K2[HgI4] i wodorotlenku KOH, str?caj?c z roztworów soli amonu pomara?czowo-brunatny osad. Pozosta?e jony nie reaguj? z tym odczynnikiem.
* Mg2+ z jonami OH- tworzy galaretowaty wodorotlenek magnezu który jest rozpuszczalny w rozcie?czonych kwasach i roztworach soli anomowych, a nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.
o W?glan amonu (NH4)2CO3. W?glan amonu w pierwszej chwili nie wytr?ca osadu z rozcie?czonych roztworów zawieraj?cych jony Mg2+. Osad mo?e powsta? po pewnym czasie lub po podgrzaniu, przy czym jednak wytr?canie nie jest ca?kowite ze wzgl?du na obecno?? jonów NH4+. W obecno?ci nadmiaru jonów NH4+ (np. dodatek NH4Cl) osad w ogóle nie powstaje.
o Wodorofosforan sodu Na2HPO4. Odczynnik ten wytr?ca z oboj?tnych roztworów zawieraj?cych jony Mg2+ bia?y k?aczkowaty osad wodorofosforanu magnezu MgHPO4.
* Li+ barwi p?omie? na intensywny wi?niowo-czerwony
* Na+ barwi p?omie? na intensywny ?ó?ty;
o sze?ciohydroksyantymonian (V) potasowy K [ Sb (OH)6]. Odczynnik ten wytr?ca z oboj?tnych lub s?abozasadowych roztworów zawieraj?cych jony Na+ bia?y, krystaliczny osad Sze?ciohydroksyantymonianu sodowego Na[Sb(OH)6].
o Octan uranylowomagnezowy Mg(UO2)3(CH3COO)8 wytr?ca z oboj?tnych, ewentualnie zakwaszonych kwasem octowym roztworów zawieraj?cych jony Na+ ?ó?ty, krystaliczny osad

Na(CH3COO) • Mg(CH3COO) • 3 [UO2(CH3COO)2 • 9 H2O.

Jony Mg2+ nie przeszkadzaj?.

* K+ barwi p?omie? na s?aby ró?owo-fioletowy.
o Mo?na wykorzysta? te? wytr?canie z ClO4-, z którym K+ w przeciwie?stwie do Li+ i Na+ tworzy bia?y osad.
o Kwas winowy H2C4H4O6 i wodorowinian sodowy NaHC4H4O6. Odczynniki te z oboj?tnych lub s?abokwa?nych roztworów, zawieraj?cych jony K+, bia?y, krystaliczny osad wodorowinianu potasu- KHC4H4O6.

K+ + HC4H4O6- ? KHC4H4O6

wodorowinian potasowy rozpuszcza si? w zasadach, kwasach mineralnych i w gor?cej wodzie a nawet w du?ej ilo?ci zimnej wody.

Bieg analizy V grupy kationów
Do roztworu, po oddzieleniu IV grupy kationów, dodajemy 3 mol/l HNO3 do odczynu kwa?nego i ogrzewamy w celu roz?o?enia pozosta?ego AKT. Wydzielon? siark? ods?czamy i roztwór badamy na obecno?? kationów V grupy.

1. Cz??? roztworu zawieraj?cego kationy V grupy badamy na obecno?? jonu NH4+: Do 3-4 kropel badanego roztworu dodajemy 4-5 kropel NaOH i ogrzewamy. U wylotu probówki trzymamy zwil?ony ró?owy papierek lakmusowy; zniebieszczenie papierka lakmusowego ?wiadczy o obecno?ci jonu NH4+. Je?eli w badanym roztworze mamy nie tylko V grup?, to jon NH4+ nale?y wykry? przed przyst?pieniem do analizy.
2. Drug? cz??? roztworu badamy na obecno?? jonu Mg2+ : Do badanego roztworu dodajemy Na2HPO4. Nast?pnie dodajemy NH3?H2O do odczynu zasadowego. Powstanie bia?ego krystalicznego osadu MgNH4PO4 ?wiadczy o obecno?ci jonu Mg2+.
3. Trzeci? cz??? roztworu gotujemy z NaOH (je?eli poprzednio stwierdzono obecno?? NH4+) a? do ca?kowitego usuni?cia NH3. Nast?pnie wykonujemy badania na obecno?? jonu K+ za pomoc? charakterystycznych prób.
4. Czwart? cz??? gotujemy z KOH i badamy na obecno?? jonu Na+. Je?eli w próbie zawieraj?cej tylko kationy V grupy nie stwierdzono obecno?ci jonu NH4+, to próby na jon K+ mo?na wykonywa? bezpo?rednio, bez wygotowywania z wodorotlenkiem, natomiast przed wykonaniem próby na jon Na+ z K[Sb(OH)6] nale?y oddzieli? Mg2+, wytr?caj?c Mg(OH)2 wodorotlenkiem potasowym.

Wykrywanie anionów [edytuj]

Aniony zosta?y podzielone na 7 grup. Nie ma tu niestety prostych odczynników grupowych. Grupy zosta?y wydzielone w zale?no?ci od osadów powstaj?cych w reakcjach z kationami z IV grupy kationów (przede wszystkim Ba2+) oraz Ag+. Testy na konkretne aniony to zakwaszanie roztworu oraz odbarwianie MnO4-.

I grupa anionów [edytuj]

Pierwsza grupa anionów to Cl-, Br-,I-, CN-, SCN-, Fe(CN)63-, Fe(CN)64-, ClO-.

Aniony I grupy tworz? z Ag+ bia?e osady nierozpuszczalne w rozcie?czonym kwasie azotowym. Nie tworz? one osadu z Ba2+. W ?rodowisku kwa?nym z roztworów zawieraj?cych CN- oraz S2- wydziela si? gaz o charakterystycznym zapachu. Jest to odpowiednio HCN o zapachu migda?ów oraz H2S o zapachu zgni?ych jaj.

Uwaga: cyjanowodór (HCN) jest siln? trucizn?, nale?y wi?c zachowa? du?? ostro?no?? przy do?wiadczeniach z nim!

Fe3+ zabarwia roztwór zawieraj?cy SCN- na kolor krwistoczerwony.

II grupa anionów [edytuj]

Druga grupa anionów to S2-, NO2-, CH3COO-.

Podobnie jak aniony grupy I tworz? one bia?e osady z Ag+, nie tworz? natomiast osadów z Ba2+. Mo?na je jedna odró?ni? po tym, ?e osady z Ag+ rozpuszczaj? si? w rozcie?czonym kwasie azotowym.

CH3COO- w ?rodowisku kwa?nym wydziela charakterystyczny zapach octu i nie odbarwia MnO4-.

NO2- natomiast odbarwia MnO4- (utleniaj?c si? do NO3-) i wydziela w ?rodowisku kwa?nym tlenki azotu.

III grupa anionów [edytuj]

Trzecia grupa anionów to SO32-, CO32-, C2O42-, BO2-, BO33-, C4H4O62-.

Podobnie jak aniony II grupy tworz? z Ag+ osady rozpuszczalne w rozcie?czonym kwasie azotowym. W przeciwie?stwie do nich tworz? bia?e osady z Ba2+.

W ?rodowisku kwa?nym CO32- bardzo intensywnie rozk?ada si? z wydzieleniem dwutlenku w?gla, który zm?tnia wode wapienn?. Wydzielaj?cy si? gaz nie ma zapachu. Ze wzgl?du na du?? intensywno?? rozk?adu tworz? si? b?belki i mo?e doj?? nawet do powstania piany.

SO32- równie? rozk?adaj? si? w ?rodowisku kwa?nym z wydzieleniem dwutlenku siarki, jednak zachodzi to znacznie wolniej. Dwutlenek siarki ma ostry, dusz?cy zapach. SO32- odbarwia MnO4- utleniaj?c si? do SO42-.

IV grupa anionów [edytuj]

Czwarta grupa to PO43-, AsO43-, AsO33-, S2O32-, CrO42- oraz Cr2O72-.

Podobnie jak aniony III grupy tworz? one osady z Ag+ oraz Ba2+. Ich osady z Ba2+ s? bia?e (z wyj?tkiem CrO42-, który daje osad ?ó?ty) i rozpuszczalne w rozcie?czonym kwasie azotowym. Ich osady z Ag+ s? barwne.

V grupa anionów [edytuj]

Pi?ta grup? stanowi?: NO3-, MnO4-, ClO3-, ClO4-.

Nie tworz? one prawie ?adnych osadów. Przede wszystkim nie tworz? one osadów z Ag+ ani Ba2+. MnO4- mo?na pozna? po intensywnym fioletowym zabarwieniu, które znika po dodaniu reduktora. NO3- mo?na wykry? za pomoc? próby obr?czkowej.

VI grupa anionów [edytuj]

Szóst? grup? tworz? SO42-, F-,SiF62-.

Tworz? one osady z Ba2+, nie tworz? natomiast osadów z Ag+. SO42- w przeciwie?stwie do F- tworzy osad z Pb2+.

VII grupa anionów [edytuj]

Siódm? grup? anionów stanowi?: SiO32-, SiO44-, Si2O52-.

W ?rodowisku kwa?nym tworz? one charakterystyczny ?el krzemionkowy, o galaretowatej konsystencji, przez co ?atwo go rozpozna?. Tworz? te? osady z Ag+ i Ba2+. SiO32- nie odbarwia MnO4-.

Content

Submitted: May 01, 2009

A A A | A A A

Content

Submitted: May 01, 2009

A A A

A A A


Chemiczna analiza jako?ciowa zwi?zków nieorganicznych
[edytuj]
Z Wikipedii
Skocz do: nawigacji, szukaj

Klasyczna chemiczna analiza jako?ciowa zwi?zków nieorganicznych to przede wszystkim analiza jonów wyst?puj?cych w roztworze. Do roztworu dodaje si? ró?nych odczynników i obserwuje si? zmiany koloru roztworu, wytr?canie osadów, oraz inne charakterystyczne reakcje, które ?wiadcz? o obecno?ci pewnych jonów oraz grup jonów. W sk?ad klasycznej analizy jako?ciowej wchodzi te? barwienie p?omienia palnika. Ró?ne jony barwi? p?omie? na ró?ne i zwykle ?atwo rozró?nialne kolory.

Ze wzgl?du na w?a?ciwo?ci jony zosta?y pogrupowane. Zwykle najpierw okre?la si? wyst?powanie w roztworze jonów danej grupy, a dopiero po stwierdzeniu ?e wyst?puj? przyst?puje si? do testów na obecno?? konkretnych jonów. Podzia?y na grupy ró?ni? si? nieznacznie u ró?nych autorów. Poniewa? grupy s? wydzielone na podstawie zachodz?cych reakcji, wi?kszo?? rzadziej wyst?puj?cych jonów mo?na z ?atwo?ci? przyporz?dkowa? do której? z istniej?cych grup po przeprowadzeniu zaledwie kilku reakcji.

Spis tre?ci
[ukryj]
  • 1 Wykrywanie kationów
    • 1.1 I grupa kationów
      • 1.1.1 Srebro (Ag+)
      • 1.1.2 O?ów (Pb2+)
      • 1.1.3 Rt?? (Hg22+)
      • 1.1.4 Rozdzielanie kationów I grupy w toku analizy chemicznej
    • 1.2 II grupa kationów
    • 1.3 III grupa kationów
    • 1.4 IV grupa kationów
    • 1.5 V grupa kationów
  • 2 Wykrywanie anionów
    • 2.1 I grupa anionów
    • 2.2 II grupa anionów
    • 2.3 III grupa anionów
    • 2.4 IV grupa anionów
    • 2.5 V grupa anionów
    • 2.6 VI grupa anionów
    • 2.7 VII grupa anionów
  • 3 Bibliografia
Wykrywanie kationów [edytuj]

Kationy zosta?y podzielone na 5 grup. Do roztworu dodaje si? odpowiedni odczynnik grupowy. Je?li nast?pi?o str?cenie osadu, oznacza to ?e jakie? kationy z danej grupy s? obecne w roztworze.

Po wykryciu kationów z danej grupy dalsze reakcje to zwykle alkalizacja roztworu, dodanie amoniaku oraz barwienie p?omienia. W pewnych przypadkach u?yteczne mo?e by? te? odbarwianie MnO4-.

I grupa kationów [edytuj]
Pierwsza grupa kationów zawiera Ag+, Pb2+ i Hg22+, Tl+, Cu+, Au+.

Chlorki tych kationów s? trudnorozpuszczalne i bia?e, tylko chlorek o?owiu(II) rozpuszcza si? cz??ciowo w wodzie, wi?c dlatego jest umieszczony zarówno w I jak i w II analitycznej grupie kationów, podczas gdy prawie wszystkie inne chlorki s? dobrze rozpuszczalne w wodzie. Odczynnikiem grupowym jest wi?c kwas solny.

Srebro (Ag+) [edytuj]
Kwas solny (HCl) i rozpuszczalne chlorki 
Cl- wytr?caj? z oboj?tnych lub kwa?nych roztworów zawieraj?cych jony Ag+ bia?y, serowaty osad chlorku srebra AgCl, fioletowiej?cy na ?wietle – rozpad zwi?zku pod wp?ywem ?wiat?a na srebro i chlor:
Ag+ + Cl- ? AgCl
Osad AgCl jest nierozpuszczalny w wodzie i w rozcie?czonych kwasach, rozpuszcza si? natomiast do?? znacznie w st??onym HCl, jak równie? w st??onych roztworach chlorków metali alkalicznych na gor?co:
AgCl + Cl- ? AgCl2-
Podobnie mo?e powsta? jon kompleksowy AgCl32-, AgCl43-. ?atwo rozpuszcza si? w amoniaku, tworz?c jon kompleksowy:
AgCl + 2NH3 ? Ag(NH3)2+ + Cl-
Po zakwaszeniu amoniakalnego roztworu ponownie wydziela si? bia?y osad AgCl:
Ag(NH3)2+ + Cl- + 2H+ ? AgCl + 2NH4+
Rozpuszcza si? w roztworze tiosiarczanów, powstaje jon kompleksowy:
AgCl + 2S2O32- ? Ag(S2O3)23- + Cl-
Rozpuszcza si? równie? w roztworze cyjanku metalu alkalicznego:
AgCl + 2CN- ? Ag(CN)2- + Cl-
Bromek potasu i jodek potasu (KBr i KI) 
Jony Br- i I- wytr?caj? z roztworów soli srebra trudno rozpuszczalny s?omkowy AgBr, s?abo rozpuszczalny w amoniaku i ?ó?tawy AgI, który zielenieje pod wp?ywem ?wiat?a, a w amoniaku bieleje, lecz si? nie rozpuszcza. S? one natomiast rozpuszczalne w KCN i Na2S2O3. Jodek srebra AgI cz??ciowo rozpuszcza si? w nadmiarze odczynnika, tworz?c jon kompleksowy AgI2-.
Ag+ + I- ? AgI
AgI + 2CN- ? Ag(CN)2- + I-
Chromian potasu (K2CrO4
Jony CrO42- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag + czerwonobrunatny osad chromianu srebra Ag2CrO4, s?abo rozpuszczalny w kwasie octowym, dobrze rozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym i w roztworze amoniaku.
2Ag+ + CrO42- ? Ag2CrO4
Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki 
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ czarny osad siarczku Ag2S.
2Ag+ + S2- ? Ag2S
Ag2S jest jedynym siarczkiem oprócz siarczku arsenowego, wytr?caj?cym si? pod wp?ywem AKT ju? na zimno. Rozpuszczalno?? siarczku srebra w wodzie jest bardzo ma?a. Jest on nierozpuszczalny równie? w rozcie?czonych mocnych kwasach nieorganicznych, amoniaku i w roztworze tiosiarczanu. Ag2S rozpuszcza si? w 2 molowym roztworze kwasu azotowego z wydzieleniem siarki:
3Ag2S + 2NO3- + 8H+ ? 6Ag+ + 2NO + 3S + 4H2O
Rozpuszcza si? równie? w 1 molowym roztworze cyjanku metalu alkalicznego:
Ag2S + 2CN- ? Ag(CN)2- + S2-
Wodorotlenek sodowy i potasu (NaOH i KOH) 
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ nietrwa?y wodorotlenek srebra AgOH, który szybko rozpada si? na tlenek srebra Ag2O:
2Ag+ + 2OH- ? 2AgOH ? Ag2O +H2O
Osad nie rozpuszcza si? w nadmiarze odczynnika. Rozpuszcza si? w
  • amoniaku:
Ag2O + 4NH3 + H2O ? 2Ag(NH3)2+ + 2OH-
  • rozcie?czonym kwasie azotowym
  • roztworach w?glanu amonu
  • roztworach tiosiarczanów
  • roztworach KCN
Amoniak (NH3•H2O) 
Amoniak wytr?ca z roztworów soli srebra bia?y, brunatniej?cy osad, rozpuszczalny w nadmiarze amoniaku z utworzeniem jonu kompleksowego.
2Ag+ + 2OH- ? Ag2O +H2O
4(NH3•H2O)+Ag2O ? 2Ag(NH3)2++2OH-+3H2O
Roztworu zawieraj?cego amoniakalny kompleks srebra nie powinno si? d?u?ej przechowywa? lub odparowywa? do sucha, gdy? tworzy si? ?atwo wybuchaj?cy czarnobrunatny osad "srebra piorunuj?cego" (NH3)Ag – O – Ag(NH3)
W?glan sodu (Na2CO3
Jony w?glanowe CO32- wytr?caj? z roztworów zawierj?cych jony Ag+ bia?y osad w?glanu srebra Ag2CO3, przechodz?cy w ?ó?tawy od powstaj?cego tlenku srebra Ag2O.
2Ag+ + CO32- ? Ag2CO3
Ag2CO3 ? Ag2O +CO2
Podczas ogrzewania reakcja ta zachodzi szybciej i ?atwo mo?na zauwa?y? ciemnobrunatny tlenek srebra.
Jony wodorofosforanowe (HPO42-
wytr?caj? z roztworów srebra ?ó?ty osad fosforanu srebra:
3Ag+ + HPO42- ? Ag3PO4 + H+
który jest rozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym, amoniaku i kwasie octowym.
Cyjanki metali alkalicznych 
wytr?caja z roztworu zawieraj?cego jony srebra bia?y osad rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika, ale nierozpuszczalny w amoniaku.
AgCN + CN- ? Ag(CN)2-
Metale 
Sole srebra ulegaj? stosunkowo ?atwo redukcji i pod wp?ywem mniej szlachetnych metali wytr?ca si? z ich roztworu, oboj?tnego lub s?abo kwa?nego, czarny osad srebra metalicznego.
2Ag+ + Zn0 ? 2Ag0 + Zn2+
2Ag+ + Cu0 ? 2Ag0 + Cu2+
Reduktory 
redukuj? jony srebra i wytr?caj? z roztworów szaroczarne srebro metaliczne. Hydrazyna i hydroksyloamina redukuj? jony srebra w ?rodowisku oboj?tnym lub s?abo amoniakalnym. Reakcja redukcji srebra ma zastosowanie w reakcji Tollensa wykrywaj?cej zwi?zki redukuj?ce.
Rodanki 
str?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ bia?y osad – AgSCN, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika:
AgSCN + SCN- ? Ag(SCN)2-
Osad jest nierozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym. Rozpuszcza si? w amoniaku:
AgSCN + 2NH3 ? Ag(NH3)2+ + SCN-
Tiosiarczany 
kiedy dodaje si? je powoli do roztworów soli srebra, str?caj? bia?y osad tiosiarczanu srebra:
2Ag+ + S2O32- ? Ag2S2O3
Po pewnym czasie osad brunatnieje, a w ko?cu czernieje na skutek tworzenia si? siarczku srebra:
Ag2S2O3 + H2O ? Ag2S + 2H+ + SO42-
Nadmiar roztworu tiosiarczanu rozpuszcza osad, tworz?c trwa?y tiosiarczanowy kompleks srebra:
Ag2S2O3 + 3S2O32- ? 2Ag(S2O3)23-
Podczas ogrzewania zakwaszonego roztworu tiosiarczanowego kompleksu srebra, wydziela si? czarny osad – Ag2S, na który rozk?ada si? kompleks.
Ditizon (zielony 0,002% roztwór w tetrachlorku w?gla) 
zmienia zabarwienie na pomara?czowe, kiedy wytrz?sa si? go z kwa?nym roztworem zawieraj?cym jony Ag (<1mg). Tworzy si? ditizonian srebra – AgHDz. Podobnie reaguje rt?? i platyna. AgHDz rozk?ada si?, podczas wytrz?sania 10% lekko zakwaszonym HCl chlorkiem sodu. Powraca zielony kolor wolnego ditizonu w fazie tetrachlorkowej – odró?nienie od Hg.
Rodanina (0,005% roztwór acetonowy) 
po dodaniu do s?abo kwa?nego roztworu soli srebra (<1mg) powstaje czerwonofioletowa koloidalna zawiesina zwi?zku odczynnika ze srebrem.Podobnie zachodzi reakcja z jonami rt?ci, z?ota, platyny i palladu.
O?ów (Pb2+) [edytuj]
Kwas solny HCl i rozpuszczalne chlorki 
Jony Cl- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y, krystaliczny, opadaj?cy na dno probówki osad chlorku o?owiu (II) – PbCl2, który tworzy si? jedynie w zimnym i niezbyt rozcie?czonym roztworze.
Pb2+ + 2Cl- ? PbCl2
PbCl2 jest rozpuszczalny w gor?cej wodzie (33,4g/l w temp. 100°C. Po ozi?bieniu roztworu wytr?ca si? w postaci igie?. PbCl2 jest tak?e rozpuszczalny w st??onym HCl, wskutek tworzenia si? jonów kompleksowych:
PbCl2 + Cl- ? PbCl3-
PbCl2 + 2Cl- ? PbCl42-
Rozcie?czaj?c roztwór zawieraj?cy jony kompleksowe, powoduje si? ponowne wytr?canie PbCl2. Obecno?? HNO3 powoduje nieca?kowite wytr?canie si? PbCl2.
Chlorek o?owiu(II) nie rozpuszcza si? w amoniaku. Rozpuszcza si? w roztworach mocnych zasad tworz?c kompleks wodorotlenkowy:
PbCl2 + 4OH- ? Pb(OH)42- + 2Cl-
Jodek potasu (KI) 
Jony I- wytr?caj? jony Pb2+ ?ó?ty osad jodku o?owiu(II), znacznie mniej rozpuszczalny ani?eli PbCl2. Przy ogrzewaniu pewna ilo?? PbI2 przechodzi do roztworu, przy och?adzaniu wydziela si? w postaci b?yszcz?cych blaszek. PbI2 jest rozpuszczalny w nadmiarze KI.
Pb2+ + 2I- ? PbI2
PbI2 + 2I- ? PbI42-
Chromian potasu (K2CrO4) i dwuchromian potasu (K2Cr2O7
Jony CrO42- i Cr2O72- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ ?ó?ty osad chromianu o?owiu(II) PbCrO4, nierozpuszczalny w kwasie octowym i w roztworze amoniaku, rozpuszczalny w wodorotlenkach z utworzeniem o?owiu oraz w kwasie azotowym.
Pb2+ + CrO42- ? PbCrO4
PbCrO4 + 4 OH- ? Pb(OH)42- + CrO42-
Z dwuchromianem potasu wydziela si? wolny kwas, który cz??ciowo rozpuszcza osad:
2Pb2+ + 2Cr2O72- + H2O ? 2PbCrO4 + 2H+
Dlatego te? reakcja z chromianem potasowym jest czulsza.
Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki 
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ czarny osad siarczku o?owiu(II). Z roztworów o du?ym st??eniu kwasu solnego siarkowodór albo nie wytr?ca osadu PbS, albo tworzy czerwony osad siarczkochlorku o?owiu(II ) Pb2SCl2, który stopniowo przy rozcie?czaniu roztworu i przepuszczaniu H2S przechodzi w PbS.
Pb2+ + S2- ? PbS
Siarczek o?owiu(II) jest rozpuszczalny w gor?cym rozcie?czonym kwasie azotowym z wydzieleniem siarki:
3PbS + 2NO3- + 8H+ ? 3Pb2+ + 3S + 2NO + 4H2
Wodorotlenek sodu i potasu (NaOH i KOH) 
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y osad amfoterycznego wodorotlwnku o?owiu(II) Pb(OH)2, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika z utworzeniem o?owinu.
Pb2+ + 2OH- ? Pb(OH)2
Pb(OH)2 + 2OH- ? Pb(OH)42-
Amoniak (NH3 • H2O) 
Wytr?ca bia?y osad mieszaniny wodorotlenku i zasadowej soli nierozpuszczalnej w nadmiarze odczynnika. W obecno?ci kwasów organicznych (kwas octowy, kwas winowy i wobec du?ego st??enia soli amonowych osad nie wytr?ca si?.
Kwas siarkowy (H2SO4) i rozpuszczalne siarczany 
Jony SO42- wytr?caj? z roztworu zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y osad siarczanu o?owiu(II) PbSO4, nierozpuszczalnego w H2O, rozpuszczalny w st??onym H2SO4, w st??onym roztworze octanu amonowego i winianu amonowego (odró?nienie od innych trudno rozpuszczalnych siarczanów, jak BaSO4, SrSO4):
Pb2+ + SO42- ? PbSO4
PbSO4 + CH3COO- ? Pb(CH3COO)+ + SO42-
Jon Pb(CH3COO)+ jest trwa?y w obecno?ci nadmiaru jonów CH3COO-. Siarczan o?owiu(II) rozpuszcza si? w st??onych zasadach przy podgrzaniu, tworz?c o?owin:
PbSO4 + 4OH- ? Pb(OH)42- + SO42-
Rt?? (Hg22+) [edytuj]
Kwas solny HCl i rozpuszczalne chlorki 
Jony Cl- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ bia?y osad chlorku rt?ci I Hg2Cl2 (kalomel, nierozpuszczalny w gor?cej wodzie i zimnych, rozcie?czonych kwasach:
Hg22+ + 2Cl- ? Hg2Cl2?
Hg2Cl2 jest rozpuszczalny w wodzie królewskiej. W st??onych roztworach chlorków metali alkaicznych rozpuszcza si? z utworzeniem jonu kompleksowego HgCl42-. Pod wp?ywem dzia?ania NH3 • H2O na Hg2Cl2 powstaje HgNH2Cl- aminochlorek rt?ci II (bia?y) i rt?? metaliczna, wobec czego osad czernieje. Wydzielanie si? metalicznej rt?ci i czernienie osadu Hg2Cl2 pod wp?ywem amoniaku i alkaidów jest charakterystyczne dla soli rt?ci I w przeciwie?stwie do soli rt?ci II:
Hg2Cl2 + 2(NH3 • H2O) ? HgNH2Cl? + Hg0? + NH4+ + Cl- + H2O
W tej reakcji jeden atom rt?ci z +I stopnia utlenienia w Hg2Cl2redukuje si? do Hg0, drugi natomiast z +I utlenia si? do +II stopnia utlenienia w HgNH2Cl. Mamy tu wi?c przyk?ad redukcji i utleniania, mimo ?e dodany odczynnik NH3 • H2O nie jest ani reduktorem ani utleniaczem. Tego typu reakcje nazywamy reakcjami samoutleniania i samoredukcji (dysproporcjonowanie). Aminochlorek rt?ci II HgNH2Cl i rt?? metaliczna s? rozpuszczalne w wodzie królewskiej:
3Hg + 2NO3- + 8H+ + 12Cl- ? 3HgCl42- + 2NO? + 4H2O

'Jodek potasu (KI) : Jony I- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ ?ó?tawozielony osad jodku rt?ci (I) Hg2I2, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika z wydzieleniem metalicznej rt?ci oraz z utworzeniem bezbarwnego kompleksowego jonu jodort?cianowego - HgI42-.

Hg22+ + 2I- ? Hg2I2?
Chromian potasu (K2CrO4
Jony CrO42- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ brunatny osad chromianu rt?ci (I) Hg2CrO4 (na zimno), przechodz?cy w czasie gotowania w czerwony osad krystaliczny:
Hg22+ + CrO42- ? Hg2CrO4?
Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki 
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad siarczku rt?ci (II) z wydzieleniem metalicznej rt?ci.
Hg22+ + S2- ? Hg2S ? HgS + Hg
Siarczek rt?ci (II) jest s?abo rozpuszczalny w wodzie i w rozcie?czonych kwasach. Rozpuszcza si? w wodzie królewskiej:
3HgS + 2NO3- + 8H+ + 12Cl- ? 3HgCl42- + 2NO? + 4H2O + 3S?
Wodorotlenek sodu i potasu (NaOH i KOH) 
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad tlenku rt?ci (I) Hg2O, nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika:
Hg22+ + 2OH- ? Hg2O + H2O ? HgO + Hg + H2O
Amoniak (NH3 • H2
Roztwór amoniaku wytr?ca z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad sk?adaj?cy si? z bia?ej aminort?ciowej soli i rt?ci metalicznej:
2Hg2(NO3)2 + 4(NH3 • H2O) ? OHg2NH2NO3 + 2Hg? + 3NH4NO3 + 3H2O
Chlorek cyny (II) (SnCl2
Chlorek cyny (II) powoduje szybkie ciemnienie bia?ego kalomelu Hg2Cl2 na skutek redukcji do metalicznej rt?ci.
Hg2Cl2 + Sn2+ ? 2Hg + SnCl62-
Poszczególne jony mo?na rozró?ni? po kolorach ró?nych ich soli. Np. fosforan srebra jest ?ó?ty, podczas gdy fosforany Pb2+ i Hg22+ s? bia?e.
Rozdzielanie kationów I grupy w toku analizy chemicznej [edytuj]
Do 0,5 ml badanego roztworu dodaje si? oko?o 10 kropel 3M HCl i po sprawdzeniu ca?kowitego wytr?cenia odwirowuje.
Osad I: AgCl, PbCl i Hg2Cl2.
Osad przemywa si? rozc. HCl; gotuje si? z 1 ml wody i odwirowuje na gor?co.
Roztwór I:
O ile nie zawiera kationów grup II-V, wylewa si?.
Osad II: Hg2Cl2, AgCl.
Dodaje si? oko?o 40 kropel st??onego amoniaku i odwirowuje.
Roztwór II: PbCl2.

Bada si? nast?puj?co:
1) ozi?bia si? - wytr?cenie kryszta?ów PbCl2,
2) dodaje si? H2SO4 - wytr?cenie bia?ego PbSO4,
3) dodaje si? K2CrO4 - wytr?cenie ?ó?tego PbCrO4,
4) dodaje si? KI - wytr?cenie ?ó?tego PbI2, rozpuszczalnego w nadmiarze KI.

Osad III: HgNH2Cl + Hg.

Ciemny osad, który wskazuje na obecno?? Hg, rozpuszcza si? w mieszaninie 6 kropel 6n HCl i 2 kropel 6n HNO3, (woda królewska), ogrzewa si? do rozpuszczenia osadu i odparowuje prawie do sucha.Po rozpuszczeniu osadu w paru kroplach wody dodaje si? 2-3 krople SnCl2. Bia?y osad Hg2Cl2 lub szary (Hg2Cl2 + Hg) wskazuje na obecno?? Hg22+.

Roztwór III: zawiera jony Ag(NH3)2+ + Cl- i nadmiar NH3?H2O.
Dodaje si? rozcie?czony HNO3 do zakwaszenia wobec papierka lakmusowego. Wytr?canie si? bia?ego osadu AgCl wskazuje na obecno?? jonu Ag+.
II grupa kationów [edytuj]
Druga grupa to Cd2+, Bi3+, Cu2+,As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+, Sn4+ oraz Hg2+.

Tworz? one siarczki nierozpuszczalne w wodzie i w kwasach. Odczynnikiem grupowym mo?e by? dowolne ?ród?o anionów S2- w ?rodowisku kwa?nym, przy czym najwygodniejszym jest AKT (tioacetamid – CH3CSNH2) w ?rodowisku rozcie?czonego HCl. Dziel? si? one na podgrup? miedzi i siarkosoli. Odró?niamy te podgrupy przez dodanie KOH. Do osadu przechodzi podgrupa miedzi, czyli Hg2+, Cu2+, Cd2+ oraz Bi3+. Natomiast podgrupa siarkosoli pozostaje w roztworze, g?ównie As3+ i As5+.

Rozdzielanie kationów II grupy w toku analizy chemicznej 
Do roztworu dodaje si? 10 kropel 3n H2SO4 i odparowuje w parowniczce porcelanowej prawie do sucha (w celu usuni?cia HCl). Odparowywanie nale?y przeprowadza? na siatce izolacyjnej, na bardzo ma?ym p?omieniu palnika (w celu unikni?cia rozprysków), pod wyci?giem. Po ostygni?ciu, do pozosta?o?ci dodaje si? 3-4 ml wody i ca?o?? przenosi do probówki wirówkowej. Parowniczk? pop?ukuje si? 3-5 kroplami 3 n H2SO4 i zawarto?? do??cza do ca?o?ci. Odwirowuje si?:
Roztwór I: zawiera kationy grup III-V.
Pozostawia si? do dalszego badania.
Osad I: BaSO4, SrSO4, CaSO4 i ewent. PbSO4.

Na pocz?tku nale?y stwierdzi?, czy wytr?cony osad zawiera PbSO4. W tym celu dodaje si? do osadu 1-2 ml 6n NaOH, dok?adnie miesza bagietk? i odwirowuje. Roztwór znad osadu zlewa si? i po zakwaszeniu kwasem octowym sprawdza na obecno?? jonów Pb2+ przez dodanie roztworu K2CrO4. ?ó?ty osad PbCrO4 ?wiadczy o obecno?ci jonów Pb2+. Je?eli obecno?? jonów Pb2+ zosta?a stwierdzona, osad (I) siarczanów ponownie przep?ukuje si? 3 ml 6n NaOH. Odwirowuje si?. Roztwór wylewa si?.
Pozosta?y osad, zawieraj?cy siarczany wapniowców, przep?ukuje si? kilkoma kroplami 3n H2SO4 i przeprowadza w w?glany w nast?puj?cy sposób: do osadu dodaje si? 5 ml st??onego roztworu Na2CO3 i ogrzewa w probówce na wrz?cej ?a?ni wodnej przez 7-10 minut, cz?sto mieszaj?c bagietk?. Odwirowuje si?, roztwór wylewa, a do osadu dodaje now? porcj? (5 ml) roztworu Na2CO3 i znów ogrzewa si? 7-10 min. na wrz?cej ?a?ni wodnej, mieszaj?c cz?sto bagietk?. Czynno?? t? powtarza si? jeszcze raz z now? porcj? Na2CO3. Roztwór wylewa si?.

Osad II: BaCO3, SrCO3, CaCO3, i ewentualnie PbCO4.
Osad rozpuszcza si? w 6n CH3COOH. W próbce roztworu (1-2 krople) sprawdza si? obecno?? jonów Ba2+ przy u?yciu K2CrO4. Je?eli obecno?? jonów Ba2+ nie zosta?a stwierdzona, ca?o?? roztworu bada si? jak roztwór III. Je?li jony Ba2+ s? obecne, do roztworu dodaje si? K2CrO4. Odwirowuje si?.
Osad III: BaCrO4 i ewent. PbCrO4.

Dodaje si? 3n NaOH w nadmiarze (dla ewent. rozpuszczenia PbCrO4), osad odwirowuje si?. Przemywa si? wod? i rozpuszcza w 3n HCl. Bada si? na obecno?? jonów Ba2+:
1) w p?omieniu palnika na druciku platynowym zabarwienie ?ó?tozielone,
2) dodaje si? 1 kr. 3n H2SO4 - bia?y osad nierozp. w kwasach mineralnych ?wiadczy o obecno?ci jonów Ba2+.

Roztwór II: Sr2+, Ca2+ i Cr2O72-.
Dodaje si? NH3?H2O (do zmiany zabarwienia na ?ó?te) i roztwór (NH4)2CO3. Ogrzewa si? na wrz?cej ?a?ni wodnej. Osad w?glanów rozpuszcza si? w 6n CH3COOH.
Roztwór III: Sr2+ i Ca2+.

Dodaje si? kilka kropel roztworu NH4Cl i 8-10 kropel K4[Fe(CN)6]. Czeka si? 5 minut. Wytr?cenie si? bia?ego krystalicznego osadu ?wiadczy o obecno?ci jonów Ca2+. Odwirowuje si?. Do roztworu dodaje si? ok. 1 ml (NH4)2SO4. Bia?y osad (mo?e wytr?ci? si? dopiero po 5 min.) ?wiadczy o obecno?ci jonów Sr2+.
Osad przemywa si? gor?c? wod?, zwil?a st??. HCl i bada na zabarwienie p?omienia. Sole strontu barwi? p?omie? na kolor karminowy.

III grupa kationów [edytuj]
Trzecia grupa to Zn2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+ oraz Cr3+.

Tworz? one siarczki nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w kwasach. Podobnie jak w grupie II, odczynnikiem grupowym mo?e by? dowolne ?ród?o anionów S2- w ?rodowisku oboj?tnym lub s?abo kwa?nym. Cz?sto stosuje si? tioacetamid.

Rozdzielanie kationów III grupy w toku analizy chemicznej 
Do roztworu, po oddzieleniu II grupy, doda? ok. 15 kropel AKT. Probówk? zatka? korkiem z pipetk?, umie?ci? j? we wrz?cej ?a?ni wodnej i ogrza? przez 15 minut (nie krócej). Zamiast roztworu AKT mo?na u?y? wody siarkowodorowej lub wytr?ca? bezpo?rednio gazowym H2S. W tym przypadku roztwór ogrzewa? (do temp. ok. 70°) i przepuszcza? przez niego gazowy H2S przez co najmniej 3 minuty. Osad odwirowa? i po stwierdzeniu zupe?no?ci wytr?cenia po dodatkowym zakwaszeniu, oddzieli? od roztworu.
Osad I: HgS, Bi2S3, CuS, CdS, As2S3, As2S5, Sb2S3, SnS, SnS2 i S.

Osad przemy? kilkoma kroplami ogrzanego do wrzenia roztworu zawieraj?cego NH4Cl i AKT lub H2S. Do osadu doda? oko?o 1 ml 1n KOH i 5 kropel 3% H2O2, zamiesza?. Ogrzewa? na ?a?ni wodnej ok. 3 minuty i wirowa?. Oddzieli? osad od roztworu. Osad dwukrotnie przemy? 6 kroplami wody i wod? z przemycia do??czy? do roztworu.

Roztwór I:
Zawiera kationy grupy IV i V. Zachowa? do dalszego badania.
Osad II: zawiera podgrup? III A: HgS, Bi2S3, CuS, CdS.
Do osadu doda? oko?o 1 ml 6 n HNO3, i gotowa? oko?o 2 min, nast?pnie wirowa?.
Roztwór II: Zawiera kation/podgrupy III B
Osad III: HgS (brunatny) lub HgS?Hg(NO3)2 (bia?y) + S.

Przemy? 6 kroplami wody, doda? 6 kropel 6 n HCl i 2 krople 6 n HNO3. Ogrza? do rozpuszczenia si? osadu. Odparowa? prawie do sucha, dola? kilka kropel wody, oddziel?? od wydzielonej siarki (s?czy?) i doda? kilka kropel SnCl2. Powstanie bia?ego, szarzej?cego osadu wskazuje na obecno?? jonu Hg2+.

Roztwór III: Bi3+, Cu2+, Cd2+ oraz nadmiar HNO3.
Doda? kroplami st??onego NH3?H2O do odczynu zasadowego, po czym kilka kropel w nadmiarze. Wirowa?. Osad oddzieli? od roztworu.
Osad IV: Bi(OH)3 (bia?y).
Przemy? dwukrotnie 5 kroplami wody destylowanej. Doda? roztwór SnCl2 i alkalizowa? roztworem 3n NaOH. Sczernienie osadu od wydzielonego metalicznego bizmutu ?wiadczy o obecno?ci jonu Bi3+.
Roztwór IV: je?eli jest niebieski, zawiera Cu(NH3)42+ i ewent. Cd(NH3)42+.
Doda? AKT, ogrza?. Wirowa?. Do osadu (CuS i CdS) doda? 6n HCl. Odwirowa?. Osad CuS odrzuci?.
Roztwór V: CdCl42-
Doda? st??onego NH3?H2O do odczynu lekko zasadowego i AKT. Ogrzewa?. ?ó?topomara?czowy osad CdS ?wiadczy o obecno?ci jonu Cd2+.
Rozdzielanie kationów podgrupy III B 
Roztwór po oddzieleniu podgrupy A mo?e zawiera? jony: AsO43-, SO42-, SbOS-, SbS2-, Sn(OH)62-, SnS32-, OH-. Roztwór zakwasi? rozcie?czonym HCl wobec papierka lakmusowego, doda? 5-10 kropel AKT lub przepu?ci? H2S, ogrzewa? przez par? minut i odwirowa?. Po sprawdzeniu ca?kowito?ci wytr?cenia - ciecz znad osadu wyla?.
Osad I: As2S3, Sb2S3, SnS, S.
Doda? 5-10 kropel st??onego HCl, ogrzewa? ostro?nie w ci?gu paru minut i wirowa?.
Osad II: As2S3, S.

Osad przemy? wod? destylowan?.
1) Do osadu doda? st??onego HNO3, ogrzewa? i oddzieli? przez s?czenie od wydzielone siarki. Do roztworu zawieraj?cego jony AsO42- doda? roztworu molibdenianu amonowego (NH4)2MoO4 i ogrzewa? do wrzenia. ?ó?ty osad wskazuje na obecno?? As3+.
2) Doda? do osadu roztworu (NH4)2CO3. Oddzieli? od siarki i doda? mieszaniny magnezowej. Bia?y osad ?wiadczy o obecno?ci As3+.

Roztwór I: Sb3+, SnCl2-, nadmiar HCl i H2S.

Ogrzewa? do usuni?cia H2S. Roztwór podzieli? na 2 cz??ci. W pierwszej cz??ci roztworu wykry? Sn2+. W tym celu doda? opi?ków ?elaznych i ogrzewa?. Zachodzi wówczas redukcja Sn4+ do Sn2+ oraz Sb3+ do Sb0. Odwirowa? i do roztworu zawieraj?cego Sn2+ doda? 1-2 krople HgCl2. Bia?y lub szarzej?cy osad ?wiadczy o obecno?ci jonu Sn2+. Drug? cze?? roztworu bada si? na obecno?? jonu Sb3+:
a) je?eli nie stwierdzono uprzednio obecno?ci Sn2+, roztwór rozcie?czy? wod? do podwójnej obj?to?ci, doda? 5 kropel AKT lub H2S i ogrzewa?; pomara?czowy osad Sb2S3, wskazuje na obecno?? jonu Sb3+:
b) je?eli obecno?? Sn2+ zosta?a stwierdzona, roztwór zoboj?tni? NH3?H2O, doda? sta?ego. kwasu szczawiowego H2C2O4, 5 kropel roztworu AKT lub H2S i ogrzewa?; pomara?czowy osad Sb2S3, wskazuje na obecno?? jonu Sb3+.

IV grupa kationów [edytuj]
Czwarta grupa to Ca2+, Sr2+ i Ba2+.

Tworz? one nierozpuszczalne w wodzie w?glany. Odczynnikiem grupowym jest wi?c w?glan amonu w ?rodowisku buforu amonowego. Poniewa? w?glany kationów grup I, II i III s? równie? nierozpuszczalne, nale?y je najpierw oddzieli?.

Bardziej specyficzn? reakcj? jest str?canie siarczanów.

Siarczany baru i strontu s? bardzo s?abo rozpuszczalne, a siarczan wapnia s?abo cho? o rz?d wielko?ci lepiej ni? dwa pozosta?e. Przewag? tej metody jest dobra rozpuszczalno?? kationów grup II i III. Wci?? jednak przeszkadzaj? kationy grupy I, w szczególno?ci Pb2+.

Naj?atwiej rozró?ni? je metod? barwienia p?omienia palnika, o ile w roztworze nie wyst?puj? kationy grupy V:
  • Ca2+ barwi p?omie? na ceglastoczerwony
  • Sr2+ barwi p?omie? na karminowoczerwony
  • Ba2+ barwi p?omie? na ?ó?tozielony
W?glan amonu (NH4)2CO3) i inne rozpuszczalne w?glany 
Jony CO32- wytr?caj? z oboj?tnego lub zasadowego roztworu zawieraj?cego jony Ba2+ bia?y osad w?glanu baru BaCO3. Ogrzewanie i d?u?sze stanie sprzyja powstaniu grubokrystalicznego osadu:
Ba2+ + CO32- ? BaCO3
BaCO3 ?atwo roztwarza si? w


© Copyright 2016 barmertarawa. All rights reserved.

Chemiczna analiza jakosciowa

Status: Finished

Genre: Action and Adventure

Houses:

Details

Status: Finished

Genre: Action and Adventure

Houses:

Summary

Chemiczna analiza jako?ciowa zwi?zków nieorganicznych
[edytuj]
Z Wikipedii
Skocz do: nawigacji, szukaj

Klasyczna chemiczna analiza jako?ciowa zwi?zków nieorganicznych to przede wszystkim analiza jonów wyst?puj?cych w roztworze. Do roztworu dodaje si? ró?nych odczynników i obserwuje si? zmiany koloru roztworu, wytr?canie osadów, oraz inne charakterystyczne reakcje, które ?wiadcz? o obecno?ci pewnych jonów oraz grup jonów. W sk?ad klasycznej analizy jako?ciowej wchodzi te? barwienie p?omienia palnika. Ró?ne jony barwi? p?omie? na ró?ne i zwykle ?atwo rozró?nialne kolory.

Ze wzgl?du na w?a?ciwo?ci jony zosta?y pogrupowane. Zwykle najpierw okre?la si? wyst?powanie w roztworze jonów danej grupy, a dopiero po stwierdzeniu ?e wyst?puj? przyst?puje si? do testów na obecno?? konkretnych jonów. Podzia?y na grupy ró?ni? si? nieznacznie u ró?nych autorów. Poniewa? grupy s? wydzielone na podstawie zachodz?cych reakcji, wi?kszo?? rzadziej wyst?puj?cych jonów mo?na z ?atwo?ci? przyporz?dkowa? do której? z istniej?cych grup po przeprowadzeniu zaledwie kilku reakcji.
Spis tre?ci
[ukryj]

* 1 Wykrywanie kationów
o 1.1 I grupa kationów
+ 1.1.1 Srebro (Ag+)
+ 1.1.2 O?ów (Pb2+)
+ 1.1.3 Rt?? (Hg22+)
+ 1.1.4 Rozdzielanie kationów I grupy w toku analizy chemicznej
o 1.2 II grupa kationów
o 1.3 III grupa kationów
o 1.4 IV grupa kationów
o 1.5 V grupa kationów
* 2 Wykrywanie anionów
o 2.1 I grupa anionów
o 2.2 II grupa anionów
o 2.3 III grupa anionów
o 2.4 IV grupa anionów
o 2.5 V grupa anionów
o 2.6 VI grupa anionów
o 2.7 VII grupa anionów
* 3 Bibliografia

Wykrywanie kationów [edytuj]

Kationy zosta?y podzielone na 5 grup. Do roztworu dodaje si? odpowiedni odczynnik grupowy. Je?li nast?pi?o str?cenie osadu, oznacza to ?e jakie? kationy z danej grupy s? obecne w roztworze.

Po wykryciu kationów z danej grupy dalsze reakcje to zwykle alkalizacja roztworu, dodanie amoniaku oraz barwienie p?omienia. W pewnych przypadkach u?yteczne mo?e by? te? odbarwianie MnO4-.

I grupa kationów [edytuj]

Pierwsza grupa kationów zawiera Ag+, Pb2+ i Hg22+, Tl+, Cu+, Au+.

Chlorki tych kationów s? trudnorozpuszczalne i bia?e, tylko chlorek o?owiu(II) rozpuszcza si? cz??ciowo w wodzie, wi?c dlatego jest umieszczony zarówno w I jak i w II analitycznej grupie kationów, podczas gdy prawie wszystkie inne chlorki s? dobrze rozpuszczalne w wodzie. Odczynnikiem grupowym jest wi?c kwas solny.

Srebro (Ag+) [edytuj]

Kwas solny (HCl) i rozpuszczalne chlorki
Cl- wytr?caj? z oboj?tnych lub kwa?nych roztworów zawieraj?cych jony Ag+ bia?y, serowaty osad chlorku srebra AgCl, fioletowiej?cy na ?wietle – rozpad zwi?zku pod wp?ywem ?wiat?a na srebro i chlor:

Ag+ + Cl- ? AgCl

Osad AgCl jest nierozpuszczalny w wodzie i w rozcie?czonych kwasach, rozpuszcza si? natomiast do?? znacznie w st??onym HCl, jak równie? w st??onych roztworach chlorków metali alkalicznych na gor?co:

AgCl + Cl- ? AgCl2-

Podobnie mo?e powsta? jon kompleksowy AgCl32-, AgCl43-. ?atwo rozpuszcza si? w amoniaku, tworz?c jon kompleksowy:

AgCl + 2NH3 ? Ag(NH3)2+ + Cl-

Po zakwaszeniu amoniakalnego roztworu ponownie wydziela si? bia?y osad AgCl:

Ag(NH3)2+ + Cl- + 2H+ ? AgCl + 2NH4+

Rozpuszcza si? w roztworze tiosiarczanów, powstaje jon kompleksowy:

AgCl + 2S2O32- ? Ag(S2O3)23- + Cl-

Rozpuszcza si? równie? w roztworze cyjanku metalu alkalicznego:

AgCl + 2CN- ? Ag(CN)2- + Cl-

Bromek potasu i jodek potasu (KBr i KI)
Jony Br- i I- wytr?caj? z roztworów soli srebra trudno rozpuszczalny s?omkowy AgBr, s?abo rozpuszczalny w amoniaku i ?ó?tawy AgI, który zielenieje pod wp?ywem ?wiat?a, a w amoniaku bieleje, lecz si? nie rozpuszcza. S? one natomiast rozpuszczalne w KCN i Na2S2O3. Jodek srebra AgI cz??ciowo rozpuszcza si? w nadmiarze odczynnika, tworz?c jon kompleksowy AgI2-.

Ag+ + I- ? AgI
AgI + 2CN- ? Ag(CN)2- + I-

Chromian potasu (K2CrO4)
Jony CrO42- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag + czerwonobrunatny osad chromianu srebra Ag2CrO4, s?abo rozpuszczalny w kwasie octowym, dobrze rozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym i w roztworze amoniaku.

2Ag+ + CrO42- ? Ag2CrO4

Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ czarny osad siarczku Ag2S.

2Ag+ + S2- ? Ag2S

Ag2S jest jedynym siarczkiem oprócz siarczku arsenowego, wytr?caj?cym si? pod wp?ywem AKT ju? na zimno. Rozpuszczalno?? siarczku srebra w wodzie jest bardzo ma?a. Jest on nierozpuszczalny równie? w rozcie?czonych mocnych kwasach nieorganicznych, amoniaku i w roztworze tiosiarczanu. Ag2S rozpuszcza si? w 2 molowym roztworze kwasu azotowego z wydzieleniem siarki:

3Ag2S + 2NO3- + 8H+ ? 6Ag+ + 2NO + 3S + 4H2O

Rozpuszcza si? równie? w 1 molowym roztworze cyjanku metalu alkalicznego:

Ag2S + 2CN- ? Ag(CN)2- + S2-

Wodorotlenek sodowy i potasu (NaOH i KOH)
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ nietrwa?y wodorotlenek srebra AgOH, który szybko rozpada si? na tlenek srebra Ag2O:

2Ag+ + 2OH- ? 2AgOH ? Ag2O +H2O

Osad nie rozpuszcza si? w nadmiarze odczynnika. Rozpuszcza si? w

* amoniaku:

Ag2O + 4NH3 + H2O ? 2Ag(NH3)2+ + 2OH-

* rozcie?czonym kwasie azotowym
* roztworach w?glanu amonu
* roztworach tiosiarczanów
* roztworach KCN

Amoniak (NH3•H2O)
Amoniak wytr?ca z roztworów soli srebra bia?y, brunatniej?cy osad, rozpuszczalny w nadmiarze amoniaku z utworzeniem jonu kompleksowego.

2Ag+ + 2OH- ? Ag2O +H2O
4(NH3•H2O)+Ag2O ? 2Ag(NH3)2++2OH-+3H2O

Roztworu zawieraj?cego amoniakalny kompleks srebra nie powinno si? d?u?ej przechowywa? lub odparowywa? do sucha, gdy? tworzy si? ?atwo wybuchaj?cy czarnobrunatny osad "srebra piorunuj?cego" (NH3)Ag – O – Ag(NH3)

W?glan sodu (Na2CO3)
Jony w?glanowe CO32- wytr?caj? z roztworów zawierj?cych jony Ag+ bia?y osad w?glanu srebra Ag2CO3, przechodz?cy w ?ó?tawy od powstaj?cego tlenku srebra Ag2O.

2Ag+ + CO32- ? Ag2CO3
Ag2CO3 ? Ag2O +CO2

Podczas ogrzewania reakcja ta zachodzi szybciej i ?atwo mo?na zauwa?y? ciemnobrunatny tlenek srebra.

Jony wodorofosforanowe (HPO42-)
wytr?caj? z roztworów srebra ?ó?ty osad fosforanu srebra:

3Ag+ + HPO42- ? Ag3PO4 + H+

który jest rozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym, amoniaku i kwasie octowym.

Cyjanki metali alkalicznych
wytr?caja z roztworu zawieraj?cego jony srebra bia?y osad rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika, ale nierozpuszczalny w amoniaku.

AgCN + CN- ? Ag(CN)2-

Metale
Sole srebra ulegaj? stosunkowo ?atwo redukcji i pod wp?ywem mniej szlachetnych metali wytr?ca si? z ich roztworu, oboj?tnego lub s?abo kwa?nego, czarny osad srebra metalicznego.

2Ag+ + Zn0 ? 2Ag0 + Zn2+
2Ag+ + Cu0 ? 2Ag0 + Cu2+

Reduktory
redukuj? jony srebra i wytr?caj? z roztworów szaroczarne srebro metaliczne. Hydrazyna i hydroksyloamina redukuj? jony srebra w ?rodowisku oboj?tnym lub s?abo amoniakalnym. Reakcja redukcji srebra ma zastosowanie w reakcji Tollensa wykrywaj?cej zwi?zki redukuj?ce.

Rodanki
str?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Ag+ bia?y osad – AgSCN, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika:

AgSCN + SCN- ? Ag(SCN)2-

Osad jest nierozpuszczalny w rozcie?czonym kwasie azotowym. Rozpuszcza si? w amoniaku:

AgSCN + 2NH3 ? Ag(NH3)2+ + SCN-

Tiosiarczany
kiedy dodaje si? je powoli do roztworów soli srebra, str?caj? bia?y osad tiosiarczanu srebra:

2Ag+ + S2O32- ? Ag2S2O3

Po pewnym czasie osad brunatnieje, a w ko?cu czernieje na skutek tworzenia si? siarczku srebra:

Ag2S2O3 + H2O ? Ag2S + 2H+ + SO42-

Nadmiar roztworu tiosiarczanu rozpuszcza osad, tworz?c trwa?y tiosiarczanowy kompleks srebra:

Ag2S2O3 + 3S2O32- ? 2Ag(S2O3)23-

Podczas ogrzewania zakwaszonego roztworu tiosiarczanowego kompleksu srebra, wydziela si? czarny osad – Ag2S, na który rozk?ada si? kompleks.

Ditizon (zielony 0,002% roztwór w tetrachlorku w?gla)
zmienia zabarwienie na pomara?czowe, kiedy wytrz?sa si? go z kwa?nym roztworem zawieraj?cym jony Ag (<1mg). Tworzy si? ditizonian srebra – AgHDz. Podobnie reaguje rt?? i platyna. AgHDz rozk?ada si?, podczas wytrz?sania 10% lekko zakwaszonym HCl chlorkiem sodu. Powraca zielony kolor wolnego ditizonu w fazie tetrachlorkowej – odró?nienie od Hg.

Rodanina (0,005% roztwór acetonowy)
po dodaniu do s?abo kwa?nego roztworu soli srebra (<1mg) powstaje czerwonofioletowa koloidalna zawiesina zwi?zku odczynnika ze srebrem.Podobnie zachodzi reakcja z jonami rt?ci, z?ota, platyny i palladu.

O?ów (Pb2+) [edytuj]

Kwas solny HCl i rozpuszczalne chlorki
Jony Cl- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y, krystaliczny, opadaj?cy na dno probówki osad chlorku o?owiu (II) – PbCl2, który tworzy si? jedynie w zimnym i niezbyt rozcie?czonym roztworze.

Pb2+ + 2Cl- ? PbCl2

PbCl2 jest rozpuszczalny w gor?cej wodzie (33,4g/l w temp. 100°C. Po ozi?bieniu roztworu wytr?ca si? w postaci igie?. PbCl2 jest tak?e rozpuszczalny w st??onym HCl, wskutek tworzenia si? jonów kompleksowych:

PbCl2 + Cl- ? PbCl3-
PbCl2 + 2Cl- ? PbCl42-

Rozcie?czaj?c roztwór zawieraj?cy jony kompleksowe, powoduje si? ponowne wytr?canie PbCl2. Obecno?? HNO3 powoduje nieca?kowite wytr?canie si? PbCl2.

Chlorek o?owiu(II) nie rozpuszcza si? w amoniaku. Rozpuszcza si? w roztworach mocnych zasad tworz?c kompleks wodorotlenkowy:

PbCl2 + 4OH- ? Pb(OH)42- + 2Cl-

Jodek potasu (KI)
Jony I- wytr?caj? jony Pb2+ ?ó?ty osad jodku o?owiu(II), znacznie mniej rozpuszczalny ani?eli PbCl2. Przy ogrzewaniu pewna ilo?? PbI2 przechodzi do roztworu, przy och?adzaniu wydziela si? w postaci b?yszcz?cych blaszek. PbI2 jest rozpuszczalny w nadmiarze KI.

Pb2+ + 2I- ? PbI2
PbI2 + 2I- ? PbI42-

Chromian potasu (K2CrO4) i dwuchromian potasu (K2Cr2O7)
Jony CrO42- i Cr2O72- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ ?ó?ty osad chromianu o?owiu(II) PbCrO4, nierozpuszczalny w kwasie octowym i w roztworze amoniaku, rozpuszczalny w wodorotlenkach z utworzeniem o?owiu oraz w kwasie azotowym.

Pb2+ + CrO42- ? PbCrO4
PbCrO4 + 4 OH- ? Pb(OH)42- + CrO42-

Z dwuchromianem potasu wydziela si? wolny kwas, który cz??ciowo rozpuszcza osad:

2Pb2+ + 2Cr2O72- + H2O ? 2PbCrO4 + 2H+

Dlatego te? reakcja z chromianem potasowym jest czulsza.

Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ czarny osad siarczku o?owiu(II). Z roztworów o du?ym st??eniu kwasu solnego siarkowodór albo nie wytr?ca osadu PbS, albo tworzy czerwony osad siarczkochlorku o?owiu(II ) Pb2SCl2, który stopniowo przy rozcie?czaniu roztworu i przepuszczaniu H2S przechodzi w PbS.

Pb2+ + S2- ? PbS

Siarczek o?owiu(II) jest rozpuszczalny w gor?cym rozcie?czonym kwasie azotowym z wydzieleniem siarki:

3PbS + 2NO3- + 8H+ ? 3Pb2+ + 3S + 2NO + 4H2

Wodorotlenek sodu i potasu (NaOH i KOH)
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y osad amfoterycznego wodorotlwnku o?owiu(II) Pb(OH)2, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika z utworzeniem o?owinu.

Pb2+ + 2OH- ? Pb(OH)2
Pb(OH)2 + 2OH- ? Pb(OH)42-

Amoniak (NH3 • H2O)
Wytr?ca bia?y osad mieszaniny wodorotlenku i zasadowej soli nierozpuszczalnej w nadmiarze odczynnika. W obecno?ci kwasów organicznych (kwas octowy, kwas winowy i wobec du?ego st??enia soli amonowych osad nie wytr?ca si?.

Kwas siarkowy (H2SO4) i rozpuszczalne siarczany
Jony SO42- wytr?caj? z roztworu zawieraj?cych jony Pb2+ bia?y osad siarczanu o?owiu(II) PbSO4, nierozpuszczalnego w H2O, rozpuszczalny w st??onym H2SO4, w st??onym roztworze octanu amonowego i winianu amonowego (odró?nienie od innych trudno rozpuszczalnych siarczanów, jak BaSO4, SrSO4):

Pb2+ + SO42- ? PbSO4
PbSO4 + CH3COO- ? Pb(CH3COO)+ + SO42-

Jon Pb(CH3COO)+ jest trwa?y w obecno?ci nadmiaru jonów CH3COO-. Siarczan o?owiu(II) rozpuszcza si? w st??onych zasadach przy podgrzaniu, tworz?c o?owin:

PbSO4 + 4OH- ? Pb(OH)42- + SO42-

Rt?? (Hg22+) [edytuj]

Kwas solny HCl i rozpuszczalne chlorki
Jony Cl- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ bia?y osad chlorku rt?ci I Hg2Cl2 (kalomel, nierozpuszczalny w gor?cej wodzie i zimnych, rozcie?czonych kwasach:

Hg22+ + 2Cl- ? Hg2Cl2?

Hg2Cl2 jest rozpuszczalny w wodzie królewskiej. W st??onych roztworach chlorków metali alkaicznych rozpuszcza si? z utworzeniem jonu kompleksowego HgCl42-. Pod wp?ywem dzia?ania NH3 • H2O na Hg2Cl2 powstaje HgNH2Cl- aminochlorek rt?ci II (bia?y) i rt?? metaliczna, wobec czego osad czernieje. Wydzielanie si? metalicznej rt?ci i czernienie osadu Hg2Cl2 pod wp?ywem amoniaku i alkaidów jest charakterystyczne dla soli rt?ci I w przeciwie?stwie do soli rt?ci II:

Hg2Cl2 + 2(NH3 • H2O) ? HgNH2Cl? + Hg0? + NH4+ + Cl- + H2O

W tej reakcji jeden atom rt?ci z +I stopnia utlenienia w Hg2Cl2 redukuje si? do Hg0, drugi natomiast z +I utlenia si? do +II stopnia utlenienia w HgNH2Cl. Mamy tu wi?c przyk?ad redukcji i utleniania, mimo ?e dodany odczynnik NH3 • H2O nie jest ani reduktorem ani utleniaczem. Tego typu reakcje nazywamy reakcjami samoutleniania i samoredukcji (dysproporcjonowanie). Aminochlorek rt?ci II HgNH2Cl i rt?? metaliczna s? rozpuszczalne w wodzie królewskiej:

3Hg + 2NO3- + 8H+ + 12Cl- ? 3HgCl42- + 2NO? + 4H2O

'Jodek potasu (KI) : Jony I- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ ?ó?tawozielony osad jodku rt?ci (I) Hg2I2, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika z wydzieleniem metalicznej rt?ci oraz z utworzeniem bezbarwnego kompleksowego jonu jodort?cianowego - HgI42-.

Hg22+ + 2I- ? Hg2I2?

Chromian potasu (K2CrO4)
Jony CrO42- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ brunatny osad chromianu rt?ci (I) Hg2CrO4 (na zimno), przechodz?cy w czasie gotowania w czerwony osad krystaliczny:

Hg22+ + CrO42- ? Hg2CrO4?

Siarkowodór (H2S) i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad siarczku rt?ci (II) z wydzieleniem metalicznej rt?ci.

Hg22+ + S2- ? Hg2S ? HgS + Hg

Siarczek rt?ci (II) jest s?abo rozpuszczalny w wodzie i w rozcie?czonych kwasach. Rozpuszcza si? w wodzie królewskiej:

3HgS + 2NO3- + 8H+ + 12Cl- ? 3HgCl42- + 2NO? + 4H2O + 3S?

Wodorotlenek sodu i potasu (NaOH i KOH)
Jony OH- wytr?caj? z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad tlenku rt?ci (I) Hg2O, nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika:

Hg22+ + 2OH- ? Hg2O + H2O ? HgO + Hg + H2O

Amoniak (NH3 • H2)
Roztwór amoniaku wytr?ca z roztworów zawieraj?cych jony Hg22+ czarny osad sk?adaj?cy si? z bia?ej aminort?ciowej soli i rt?ci metalicznej:

2Hg2(NO3)2 + 4(NH3 • H2O) ? OHg2NH2NO3 + 2Hg? + 3NH4NO3 + 3H2O

Chlorek cyny (II) (SnCl2)
Chlorek cyny (II) powoduje szybkie ciemnienie bia?ego kalomelu Hg2Cl2 na skutek redukcji do metalicznej rt?ci.

Hg2Cl2 + Sn2+ ? 2Hg + SnCl62-

Poszczególne jony mo?na rozró?ni? po kolorach ró?nych ich soli. Np. fosforan srebra jest ?ó?ty, podczas gdy fosforany Pb2+ i Hg22+ s? bia?e.

Rozdzielanie kationów I grupy w toku analizy chemicznej [edytuj]

Do 0,5 ml badanego roztworu dodaje si? oko?o 10 kropel 3M HCl i po sprawdzeniu ca?kowitego wytr?cenia odwirowuje.
Osad I: AgCl, PbCl i Hg2Cl2.

Osad przemywa si? rozc. HCl; gotuje si? z 1 ml wody i odwirowuje na gor?co.
Roztwór I:

O ile nie zawiera kationów grup II-V, wylewa si?.
Osad II: Hg2Cl2, AgCl.

Dodaje si? oko?o 40 kropel st??onego amoniaku i odwirowuje.
Roztwór II: PbCl2.

Bada si? nast?puj?co:
1) ozi?bia si? - wytr?cenie kryszta?ów PbCl2,
2) dodaje si? H2SO4 - wytr?cenie bia?ego PbSO4,
3) dodaje si? K2CrO4 - wytr?cenie ?ó?tego PbCrO4,
4) dodaje si? KI - wytr?cenie ?ó?tego PbI2, rozpuszczalnego w nadmiarze KI.
Osad III: HgNH2Cl + Hg.

Ciemny osad, który wskazuje na obecno?? Hg, rozpuszcza si? w mieszaninie 6 kropel 6n HCl i 2 kropel 6n HNO3, (woda królewska), ogrzewa si? do rozpuszczenia osadu i odparowuje prawie do sucha.Po rozpuszczeniu osadu w paru kroplach wody dodaje si? 2-3 krople SnCl2. Bia?y osad Hg2Cl2 lub szary (Hg2Cl2 + Hg) wskazuje na obecno?? Hg22+.
Roztwór III: zawiera jony Ag(NH3)2+ + Cl- i nadmiar NH3?H2O.

Dodaje si? rozcie?czony HNO3 do zakwaszenia wobec papierka lakmusowego. Wytr?canie si? bia?ego osadu AgCl wskazuje na obecno?? jonu Ag+.


II grupa kationów [edytuj]

Druga grupa to Cd2+, Bi3+, Cu2+,As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+, Sn4+ oraz Hg2+.

Tworz? one siarczki nierozpuszczalne w wodzie i w kwasach. Odczynnikiem grupowym mo?e by? dowolne ?ród?o anionów S2- w ?rodowisku kwa?nym, przy czym najwygodniejszym jest AKT (tioacetamid – CH3CSNH2) w ?rodowisku rozcie?czonego HCl. Dziel? si? one na podgrup? miedzi i siarkosoli. Odró?niamy te podgrupy przez dodanie KOH. Do osadu przechodzi podgrupa miedzi, czyli Hg2+, Cu2+, Cd2+ oraz Bi3+. Natomiast podgrupa siarkosoli pozostaje w roztworze, g?ównie As3+ i As5+.

Rozdzielanie kationów II grupy w toku analizy chemicznej
Do roztworu dodaje si? 10 kropel 3n H2SO4 i odparowuje w parowniczce porcelanowej prawie do sucha (w celu usuni?cia HCl). Odparowywanie nale?y przeprowadza? na siatce izolacyjnej, na bardzo ma?ym p?omieniu palnika (w celu unikni?cia rozprysków), pod wyci?giem. Po ostygni?ciu, do pozosta?o?ci dodaje si? 3-4 ml wody i ca?o?? przenosi do probówki wirówkowej. Parowniczk? pop?ukuje si? 3-5 kroplami 3 n H2SO4 i zawarto?? do??cza do ca?o?ci. Odwirowuje si?:

Roztwór I: zawiera kationy grup III-V.

Pozostawia si? do dalszego badania.
Osad I: BaSO4, SrSO4, CaSO4 i ewent. PbSO4.

Na pocz?tku nale?y stwierdzi?, czy wytr?cony osad zawiera PbSO4. W tym celu dodaje si? do osadu 1-2 ml 6n NaOH, dok?adnie miesza bagietk? i odwirowuje. Roztwór znad osadu zlewa si? i po zakwaszeniu kwasem octowym sprawdza na obecno?? jonów Pb2+ przez dodanie roztworu K2CrO4. ?ó?ty osad PbCrO4 ?wiadczy o obecno?ci jonów Pb2+. Je?eli obecno?? jonów Pb2+ zosta?a stwierdzona, osad (I) siarczanów ponownie przep?ukuje si? 3 ml 6n NaOH. Odwirowuje si?. Roztwór wylewa si?.
Pozosta?y osad, zawieraj?cy siarczany wapniowców, przep?ukuje si? kilkoma kroplami 3n H2SO4 i przeprowadza w w?glany w nast?puj?cy sposób: do osadu dodaje si? 5 ml st??onego roztworu Na2CO3 i ogrzewa w probówce na wrz?cej ?a?ni wodnej przez 7-10 minut, cz?sto mieszaj?c bagietk?. Odwirowuje si?, roztwór wylewa, a do osadu dodaje now? porcj? (5 ml) roztworu Na2CO3 i znów ogrzewa si? 7-10 min. na wrz?cej ?a?ni wodnej, mieszaj?c cz?sto bagietk?. Czynno?? t? powtarza si? jeszcze raz z now? porcj? Na2CO3. Roztwór wylewa si?.
Osad II: BaCO3, SrCO3, CaCO3, i ewentualnie PbCO4.

Osad rozpuszcza si? w 6n CH3COOH. W próbce roztworu (1-2 krople) sprawdza si? obecno?? jonów Ba2+ przy u?yciu K2CrO4. Je?eli obecno?? jonów Ba2+ nie zosta?a stwierdzona, ca?o?? roztworu bada si? jak roztwór III. Je?li jony Ba2+ s? obecne, do roztworu dodaje si? K2CrO4. Odwirowuje si?.
Osad III: BaCrO4 i ewent. PbCrO4.

Dodaje si? 3n NaOH w nadmiarze (dla ewent. rozpuszczenia PbCrO4), osad odwirowuje si?. Przemywa si? wod? i rozpuszcza w 3n HCl. Bada si? na obecno?? jonów Ba2+:
1) w p?omieniu palnika na druciku platynowym zabarwienie ?ó?tozielone,
2) dodaje si? 1 kr. 3n H2SO4 - bia?y osad nierozp. w kwasach mineralnych ?wiadczy o obecno?ci jonów Ba2+.
Roztwór II: Sr2+, Ca2+ i Cr2O72-.

Dodaje si? NH3?H2O (do zmiany zabarwienia na ?ó?te) i roztwór (NH4)2CO3. Ogrzewa si? na wrz?cej ?a?ni wodnej. Osad w?glanów rozpuszcza si? w 6n CH3COOH.
Roztwór III: Sr2+ i Ca2+.

Dodaje si? kilka kropel roztworu NH4Cl i 8-10 kropel K4[Fe(CN)6]. Czeka si? 5 minut. Wytr?cenie si? bia?ego krystalicznego osadu ?wiadczy o obecno?ci jonów Ca2+. Odwirowuje si?. Do roztworu dodaje si? ok. 1 ml (NH4)2SO4. Bia?y osad (mo?e wytr?ci? si? dopiero po 5 min.) ?wiadczy o obecno?ci jonów Sr2+.
Osad przemywa si? gor?c? wod?, zwil?a st??. HCl i bada na zabarwienie p?omienia. Sole strontu barwi? p?omie? na kolor karminowy.

III grupa kationów [edytuj]

Trzecia grupa to Zn2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+ oraz Cr3+.

Tworz? one siarczki nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w kwasach. Podobnie jak w grupie II, odczynnikiem grupowym mo?e by? dowolne ?ród?o anionów S2- w ?rodowisku oboj?tnym lub s?abo kwa?nym. Cz?sto stosuje si? tioacetamid.

Rozdzielanie kationów III grupy w toku analizy chemicznej
Do roztworu, po oddzieleniu II grupy, doda? ok. 15 kropel AKT. Probówk? zatka? korkiem z pipetk?, umie?ci? j? we wrz?cej ?a?ni wodnej i ogrza? przez 15 minut (nie krócej). Zamiast roztworu AKT mo?na u?y? wody siarkowodorowej lub wytr?ca? bezpo?rednio gazowym H2S. W tym przypadku roztwór ogrzewa? (do temp. ok. 70°) i przepuszcza? przez niego gazowy H2S przez co najmniej 3 minuty. Osad odwirowa? i po stwierdzeniu zupe?no?ci wytr?cenia po dodatkowym zakwaszeniu, oddzieli? od roztworu.

Osad I: HgS, Bi2S3, CuS, CdS, As2S3, As2S5, Sb2S3, SnS, SnS2 i S.

Osad przemy? kilkoma kroplami ogrzanego do wrzenia roztworu zawieraj?cego NH4Cl i AKT lub H2S. Do osadu doda? oko?o 1 ml 1n KOH i 5 kropel 3% H2O2, zamiesza?. Ogrzewa? na ?a?ni wodnej ok. 3 minuty i wirowa?. Oddzieli? osad od roztworu. Osad dwukrotnie przemy? 6 kroplami wody i wod? z przemycia do??czy? do roztworu.
Roztwór I:

Zawiera kationy grupy IV i V. Zachowa? do dalszego badania.
Osad II: zawiera podgrup? III A: HgS, Bi2S3, CuS, CdS.

Do osadu doda? oko?o 1 ml 6 n HNO3, i gotowa? oko?o 2 min, nast?pnie wirowa?.
Roztwór II: Zawiera kation/podgrupy III B
Osad III: HgS (brunatny) lub HgS?Hg(NO3)2 (bia?y) + S.

Przemy? 6 kroplami wody, doda? 6 kropel 6 n HCl i 2 krople 6 n HNO3. Ogrza? do rozpuszczenia si? osadu. Odparowa? prawie do sucha, dola? kilka kropel wody, oddziel?? od wydzielonej siarki (s?czy?) i doda? kilka kropel SnCl2. Powstanie bia?ego, szarzej?cego osadu wskazuje na obecno?? jonu Hg2+.
Roztwór III: Bi3+, Cu2+, Cd2+ oraz nadmiar HNO3.

Doda? kroplami st??onego NH3?H2O do odczynu zasadowego, po czym kilka kropel w nadmiarze. Wirowa?. Osad oddzieli? od roztworu.
Osad IV: Bi(OH)3 (bia?y).

Przemy? dwukrotnie 5 kroplami wody destylowanej. Doda? roztwór SnCl2 i alkalizowa? roztworem 3n NaOH. Sczernienie osadu od wydzielonego metalicznego bizmutu ?wiadczy o obecno?ci jonu Bi3+.
Roztwór IV: je?eli jest niebieski, zawiera Cu(NH3)42+ i ewent. Cd(NH3)42+.

Doda? AKT, ogrza?. Wirowa?. Do osadu (CuS i CdS) doda? 6n HCl. Odwirowa?. Osad CuS odrzuci?.
Roztwór V: CdCl42-

Doda? st??onego NH3?H2O do odczynu lekko zasadowego i AKT. Ogrzewa?. ?ó?topomara?czowy osad CdS ?wiadczy o obecno?ci jonu Cd2+.

Rozdzielanie kationów podgrupy III B
Roztwór po oddzieleniu podgrupy A mo?e zawiera? jony: AsO43-, SO42-, SbOS-, SbS2-, Sn(OH)62-, SnS32-, OH-. Roztwór zakwasi? rozcie?czonym HCl wobec papierka lakmusowego, doda? 5-10 kropel AKT lub przepu?ci? H2S, ogrzewa? przez par? minut i odwirowa?. Po sprawdzeniu ca?kowito?ci wytr?cenia - ciecz znad osadu wyla?.

Osad I: As2S3, Sb2S3, SnS, S.

Doda? 5-10 kropel st??onego HCl, ogrzewa? ostro?nie w ci?gu paru minut i wirowa?.
Osad II: As2S3, S.

Osad przemy? wod? destylowan?.
1) Do osadu doda? st??onego HNO3, ogrzewa? i oddzieli? przez s?czenie od wydzielone siarki. Do roztworu zawieraj?cego jony AsO42- doda? roztworu molibdenianu amonowego (NH4)2MoO4 i ogrzewa? do wrzenia. ?ó?ty osad wskazuje na obecno?? As3+.
2) Doda? do osadu roztworu (NH4)2CO3. Oddzieli? od siarki i doda? mieszaniny magnezowej. Bia?y osad ?wiadczy o obecno?ci As3+.
Roztwór I: Sb3+, SnCl2-, nadmiar HCl i H2S.

Ogrzewa? do usuni?cia H2S. Roztwór podzieli? na 2 cz??ci. W pierwszej cz??ci roztworu wykry? Sn2+. W tym celu doda? opi?ków ?elaznych i ogrzewa?. Zachodzi wówczas redukcja Sn4+ do Sn2+ oraz Sb3+ do Sb0. Odwirowa? i do roztworu zawieraj?cego Sn2+ doda? 1-2 krople HgCl2. Bia?y lub szarzej?cy osad ?wiadczy o obecno?ci jonu Sn2+. Drug? cze?? roztworu bada si? na obecno?? jonu Sb3+:
a) je?eli nie stwierdzono uprzednio obecno?ci Sn2+, roztwór rozcie?czy? wod? do podwójnej obj?to?ci, doda? 5 kropel AKT lub H2S i ogrzewa?; pomara?czowy osad Sb2S3, wskazuje na obecno?? jonu Sb3+:
b) je?eli obecno?? Sn2+ zosta?a stwierdzona, roztwór zoboj?tni? NH3?H2O, doda? sta?ego. kwasu szczawiowego H2C2O4, 5 kropel roztworu AKT lub H2S i ogrzewa?; pomara?czowy osad Sb2S3, wskazuje na obecno?? jonu Sb3+.

IV grupa kationów [edytuj]

Czwarta grupa to Ca2+, Sr2+ i Ba2+.

Tworz? one nierozpuszczalne w wodzie w?glany. Odczynnikiem grupowym jest wi?c w?glan amonu w ?rodowisku buforu amonowego. Poniewa? w?glany kationów grup I, II i III s? równie? nierozpuszczalne, nale?y je najpierw oddzieli?.

Bardziej specyficzn? reakcj? jest str?canie siarczanów.

Siarczany baru i strontu s? bardzo s?abo rozpuszczalne, a siarczan wapnia s?abo cho? o rz?d wielko?ci lepiej ni? dwa pozosta?e. Przewag? tej metody jest dobra rozpuszczalno?? kationów grup II i III. Wci?? jednak przeszkadzaj? kationy grupy I, w szczególno?ci Pb2+.

Naj?atwiej rozró?ni? je metod? barwienia p?omienia palnika, o ile w roztworze nie wyst?puj? kationy grupy V:

* Ca2+ barwi p?omie? na ceglastoczerwony
* Sr2+ barwi p?omie? na karminowoczerwony
* Ba2+ barwi p?omie? na ?ó?tozielony

W?glan amonu (NH4)2CO3) i inne rozpuszczalne w?glany
Jony CO32- wytr?caj? z oboj?tnego lub zasadowego roztworu zawieraj?cego jony Ba2+ bia?y osad w?glanu baru BaCO3. Ogrzewanie i d?u?sze stanie sprzyja powstaniu grubokrystalicznego osadu:

Ba2+ + CO32- ? BaCO3

BaCO3 ?atwo roztwarza si? w kwasie octowym i w rozcie?czonych kwasach mineralnych (do roztwarzania BaCO3 nie nale?y u?ywa? H2SO4 poniewa? wytr?ci?by si? trudno rozpuszczalny BaSO4):

BaCO3 + 2H+ ? Ba2+ + CO2? + H2O

W obecno?ci du?ych ilo?ci jonów NH4+, a przy ma?ym st??eniu jonów Ba2+, osad w?glanu baru mo?e si? nie powsta?. T?umaczy si? to tym, ?e powstaje jon HCO3- i tym samym zmniejsza si? st??enie jonu CO32-, wskutek czego iloczyn rozpuszczalno?ci nie zostaje przekroczony:

NH4+ + CO32- ? NH3 + HCO3-

BaCO3 jest nieznacznie rozpuszczalny w roztworach soli amonowych mocnych kwasów (np. NH4Cl).

Rozdzielanie kationów podgrupy IV w toku analizy chemicznej
Przed przyst?pieniem do analizy IV grupy nale?y stwierdzi? stopie? utlenienia ewentualnie obecnego kationu ?elaza.

Po oddzieleniu III grupy kationów roztwór odparowa? do obj?to?ci 1-2 ml, doda? 1 ml 4-mol NH4Cl, kilka kropel st??. NH3?H2O do uzyskania odczynia zasadowego oraz 20-25 kropel roztworu CH3CSNH2 lub (NH4)2S. Ogrzewa? przez 15 min (nie krócej!) na wrz?cej ?a?ni wodnej. Odwirowa?, zdekantowa?, sprawdzi? ca?kowito?? wytr?cenia. Osad przemy? dwukrotnie uprzednio przygotowanym roztworem. Je?eli nie ma kationów dalszych grup, roztwór uzyskany po przemyciu wyla?. Osad odstawi? na 5-10 min.
Osad I: CoS, NiS, MnS, ZnS, FeS, Fe2S3, Al(OH)3, Cr(OH)3 i ewent. Mg(OH)2.

Do osadu doda? 2 ml 1 mol/l (nie mocniejszego) HCl. Miesza? bagietk? przez 5 min (nie ogrzewa?!). Odwirowa?.
Roztwór I: ewent. kationy grupy V.
Zachowa? do badania.
Osad II: CoS, NiS.

Przemy? 2 razy wod? destylowan?. Doda? do osadu 10-15 kropel 6 mol/l HCl i 5-7 kropel 3% H2O2. Ogrzewa? na ?a?ni wodnej a? do rozpuszczenia, nast?pnie ods?czy? od wydzielonej siarki. Przes?cz podzieli? na 3 cz??ci.
I cz??? zbada? na obecno?? Ni2+. W tym celu doda? st??. NH3?H2O do otrzymania odczynu zasadowego oraz kilka kropel roztworu dimetyloglioksymu. Powstanie ró?owego osadu ?wiadczy o obecno?ci Ni2+.
II cz??? bada? na obecno?? Co2+. Doda? kilka kropel 5-mol nie s?abszego) roztworu KNCS. W razie powstania czerwonego zabarwienia roztworu doda? kroplami NH4F a? do odbarwienia, a nast?pnie kilka kropel alkoholu amylowego. Silnie wstrz?sn?? probówk?.
Niebieskie zabarwienie warstwy alkoholowej ?wiadczy o obecno?ci Co2+.
III cz??? bada? równie? na obecno?? Co2+. Doda? 3 krople CH3COOH, 3 krople CH3COONa oraz ok. 0,2 g sta?ego KNO2. Powstanie ?ó?tego osadu K3[Co(N03)6] ?wiadczy o obecno?ci jonu Co2+.
Roztwór II: Mn2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+ oraz nadmiar HCl i H2S i ewent. Mg2+.

Do roztworu doda? 10 kropel 3 mol/l HNO3 i ogrzewa? na wrz?cej ?a?ni wodnej przez 10 min. Do roztworu doda? 6 mol/l NaOH do uzyskania odczynu zasadowego i 2-3 krople nadmiaru oraz kilka kropel 3% H2O2. Ogrzewa? na ?a?ni wodnej a? do roz?o?enia si? nadmiaru H2O2.
Osad III: Fe(OH)3, MnO•MnO2 i ewent. Mg(OH)2.

Przemy? 2 razy wod? destylowan?. Doda? 1 ml 4 mol/l roztworu NH4Cl miesza? bagietk? ok. 5 min. Odwirowa?.
Roztwór III: Al(0H)4-, Zn(OH)42-, CrO42- oraz nadmiar NaOH.

Doda? 6 mol/l CH3COOH do odczynu kwa?nego i jeszcze 3-4 krople nadmiaru. Nast?pnie, je?eli roztwór ma zabarwienie pomara?czowe, zbada? na obecno?? jonu Cr2O72-:
a) do 2 kropel roztworu na szkie?ku lub p?ytce porcel. doda? 2 krople Pb(CH3COO)2 – ?ó?ty osad PbCrO4 ?wiadczy o obecno?ci w badanej Próbie jonów Cr3+;
b) przygotowa? mieszanin? Lehnera (równe obj?to?ci 1,5 mol/l H2SO4, 3% H2O2 i eteru), doda? do niej kilka kropel badanego roztworu i silnie wstrz?sn?? - niebieskie zabarwienie warstwy eterowej od powsta?ego CrO5 ?wiadczy o obecno?ci chromu.
Je?eli obecno?? jonów Cr2O72- zosta?a stwierdzona, nale?y je usun?? przez wytr?cenie w postaci BaCrO4.
W tym celu nale?y doda? kilka kropel Ba(NO3)3, odwirowa? i osad odrzuci? (w razie nie stwierdzenia obecno?ci Cr2O72- dodanie Ba(NO3)2 jest zbyteczne). Roztwór bada?.
Do roztworu, w którym s? jony Al3+, Zn2+, doda? st??. NH3?H2O do uzyskania odczynu zasadowego i kilka kropel nadmiaru. Odwirowa?.
Osad IV: Fe(OH)3, MnO•MnO2.

Osad podzieli? na dwie cz??ci.
I cz??? osadu rozpu?ci? w HCl.
Bada? na obecno?? Fe3+;
a) doda? KNCS - czerwonokrwiste ubarwienie ?wiadczy o obecno?ci Fe3+;
b) doda? K4[Fe(CN)6] - szafirowy osad b??kitu pruskiego ?wiadczy o obecno?ci Fe3+.
II cz??? osadu bada? na Mn2+. Doda? st??. H2SO4 i ogrzewa? a? do ukazania si? bia?ych dymowi.
Nast?pnie doda? sta?ego PbO2 lub Pb3O4 i 5 kropel st??. HNO3. Ogrzewa? w parowniczce przez 1 min i nast?pnie doda? wody destylowanej i jeszcze raz ogrza? do wrzenia. Odwirowa?.
Czerwonofioletowe zabarwienie roztworu (od powsta?ego MnO4-) ?wiadczy o obecno?ci Mn2+ (reakcja Cruma).
Roztwór IV: Mg2+ i nadmiar NH4+.

Do roztworu doda? 3 krople st??. NH3?H2O i kilka kropel Na2HPO4. Powstanie bia?ego osadu MgNH4PO4 ?wiadczy o obecno?ci jonu Mg2+.

V grupa kationów [edytuj]

W sk?ad tej grupy wchodz? Mg2+, Li+, Na+, K+ oraz NH4+, przy czym w?a?ciwo?ci Mg2+ odbiegaj? troch? od w?a?ciwo?ci innych kationów tej grupy.

Kationy tej grupy nie tworz? prawie ?adnych trudno rozpuszczalnych zwi?zków, grupa ta nie ma wi?c ?adnego odczynnika grupowego.

* NH4+ w ?rodowisku zasadowym wydziela charakterystyczny zapach amoniaku. Mo?na te? go wykry? za pomoc? tzw. Odczynnika Nesslera czyli mieszaniny soli kompleksowej K2[HgI4] i wodorotlenku KOH, str?caj?c z roztworów soli amonu pomara?czowo-brunatny osad. Pozosta?e jony nie reaguj? z tym odczynnikiem.
* Mg2+ z jonami OH- tworzy galaretowaty wodorotlenek magnezu który jest rozpuszczalny w rozcie?czonych kwasach i roztworach soli anomowych, a nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.
o W?glan amonu (NH4)2CO3. W?glan amonu w pierwszej chwili nie wytr?ca osadu z rozcie?czonych roztworów zawieraj?cych jony Mg2+. Osad mo?e powsta? po pewnym czasie lub po podgrzaniu, przy czym jednak wytr?canie nie jest ca?kowite ze wzgl?du na obecno?? jonów NH4+. W obecno?ci nadmiaru jonów NH4+ (np. dodatek NH4Cl) osad w ogóle nie powstaje.
o Wodorofosforan sodu Na2HPO4. Odczynnik ten wytr?ca z oboj?tnych roztworów zawieraj?cych jony Mg2+ bia?y k?aczkowaty osad wodorofosforanu magnezu MgHPO4.
* Li+ barwi p?omie? na intensywny wi?niowo-czerwony
* Na+ barwi p?omie? na intensywny ?ó?ty;
o sze?ciohydroksyantymonian (V) potasowy K [ Sb (OH)6]. Odczynnik ten wytr?ca z oboj?tnych lub s?abozasadowych roztworów zawieraj?cych jony Na+ bia?y, krystaliczny osad Sze?ciohydroksyantymonianu sodowego Na[Sb(OH)6].
o Octan uranylowomagnezowy Mg(UO2)3(CH3COO)8 wytr?ca z oboj?tnych, ewentualnie zakwaszonych kwasem octowym roztworów zawieraj?cych jony Na+ ?ó?ty, krystaliczny osad

Na(CH3COO) • Mg(CH3COO) • 3 [UO2(CH3COO)2 • 9 H2O.

Jony Mg2+ nie przeszkadzaj?.

* K+ barwi p?omie? na s?aby ró?owo-fioletowy.
o Mo?na wykorzysta? te? wytr?canie z ClO4-, z którym K+ w przeciwie?stwie do Li+ i Na+ tworzy bia?y osad.
o Kwas winowy H2C4H4O6 i wodorowinian sodowy NaHC4H4O6. Odczynniki te z oboj?tnych lub s?abokwa?nych roztworów, zawieraj?cych jony K+, bia?y, krystaliczny osad wodorowinianu potasu- KHC4H4O6.

K+ + HC4H4O6- ? KHC4H4O6

wodorowinian potasowy rozpuszcza si? w zasadach, kwasach mineralnych i w gor?cej wodzie a nawet w du?ej ilo?ci zimnej wody.

Bieg analizy V grupy kationów
Do roztworu, po oddzieleniu IV grupy kationów, dodajemy 3 mol/l HNO3 do odczynu kwa?nego i ogrzewamy w celu roz?o?enia pozosta?ego AKT. Wydzielon? siark? ods?czamy i roztwór badamy na obecno?? kationów V grupy.

1. Cz??? roztworu zawieraj?cego kationy V grupy badamy na obecno?? jonu NH4+: Do 3-4 kropel badanego roztworu dodajemy 4-5 kropel NaOH i ogrzewamy. U wylotu probówki trzymamy zwil?ony ró?owy papierek lakmusowy; zniebieszczenie papierka lakmusowego ?wiadczy o obecno?ci jonu NH4+. Je?eli w badanym roztworze mamy nie tylko V grup?, to jon NH4+ nale?y wykry? przed przyst?pieniem do analizy.
2. Drug? cz??? roztworu badamy na obecno?? jonu Mg2+ : Do badanego roztworu dodajemy Na2HPO4. Nast?pnie dodajemy NH3?H2O do odczynu zasadowego. Powstanie bia?ego krystalicznego osadu MgNH4PO4 ?wiadczy o obecno?ci jonu Mg2+.
3. Trzeci? cz??? roztworu gotujemy z NaOH (je?eli poprzednio stwierdzono obecno?? NH4+) a? do ca?kowitego usuni?cia NH3. Nast?pnie wykonujemy badania na obecno?? jonu K+ za pomoc? charakterystycznych prób.
4. Czwart? cz??? gotujemy z KOH i badamy na obecno?? jonu Na+. Je?eli w próbie zawieraj?cej tylko kationy V grupy nie stwierdzono obecno?ci jonu NH4+, to próby na jon K+ mo?na wykonywa? bezpo?rednio, bez wygotowywania z wodorotlenkiem, natomiast przed wykonaniem próby na jon Na+ z K[Sb(OH)6] nale?y oddzieli? Mg2+, wytr?caj?c Mg(OH)2 wodorotlenkiem potasowym.

Wykrywanie anionów [edytuj]

Aniony zosta?y podzielone na 7 grup. Nie ma tu niestety prostych odczynników grupowych. Grupy zosta?y wydzielone w zale?no?ci od osadów powstaj?cych w reakcjach z kationami z IV grupy kationów (przede wszystkim Ba2+) oraz Ag+. Testy na konkretne aniony to zakwaszanie roztworu oraz odbarwianie MnO4-.

I grupa anionów [edytuj]

Pierwsza grupa anionów to Cl-, Br-,I-, CN-, SCN-, Fe(CN)63-, Fe(CN)64-, ClO-.

Aniony I grupy tworz? z Ag+ bia?e osady nierozpuszczalne w rozcie?czonym kwasie azotowym. Nie tworz? one osadu z Ba2+. W ?rodowisku kwa?nym z roztworów zawieraj?cych CN- oraz S2- wydziela si? gaz o charakterystycznym zapachu. Jest to odpowiednio HCN o zapachu migda?ów oraz H2S o zapachu zgni?ych jaj.

Uwaga: cyjanowodór (HCN) jest siln? trucizn?, nale?y wi?c zachowa? du?? ostro?no?? przy do?wiadczeniach z nim!

Fe3+ zabarwia roztwór zawieraj?cy SCN- na kolor krwistoczerwony.

II grupa anionów [edytuj]

Druga grupa anionów to S2-, NO2-, CH3COO-.

Podobnie jak aniony grupy I tworz? one bia?e osady z Ag+, nie tworz? natomiast osadów z Ba2+. Mo?na je jedna odró?ni? po tym, ?e osady z Ag+ rozpuszczaj? si? w rozcie?czonym kwasie azotowym.

CH3COO- w ?rodowisku kwa?nym wydziela charakterystyczny zapach octu i nie odbarwia MnO4-.

NO2- natomiast odbarwia MnO4- (utleniaj?c si? do NO3-) i wydziela w ?rodowisku kwa?nym tlenki azotu.

III grupa anionów [edytuj]

Trzecia grupa anionów to SO32-, CO32-, C2O42-, BO2-, BO33-, C4H4O62-.

Podobnie jak aniony II grupy tworz? z Ag+ osady rozpuszczalne w rozcie?czonym kwasie azotowym. W przeciwie?stwie do nich tworz? bia?e osady z Ba2+.

W ?rodowisku kwa?nym CO32- bardzo intensywnie rozk?ada si? z wydzieleniem dwutlenku w?gla, który zm?tnia wode wapienn?. Wydzielaj?cy si? gaz nie ma zapachu. Ze wzgl?du na du?? intensywno?? rozk?adu tworz? si? b?belki i mo?e doj?? nawet do powstania piany.

SO32- równie? rozk?adaj? si? w ?rodowisku kwa?nym z wydzieleniem dwutlenku siarki, jednak zachodzi to znacznie wolniej. Dwutlenek siarki ma ostry, dusz?cy zapach. SO32- odbarwia MnO4- utleniaj?c si? do SO42-.

IV grupa anionów [edytuj]

Czwarta grupa to PO43-, AsO43-, AsO33-, S2O32-, CrO42- oraz Cr2O72-.

Podobnie jak aniony III grupy tworz? one osady z Ag+ oraz Ba2+. Ich osady z Ba2+ s? bia?e (z wyj?tkiem CrO42-, który daje osad ?ó?ty) i rozpuszczalne w rozcie?czonym kwasie azotowym. Ich osady z Ag+ s? barwne.

V grupa anionów [edytuj]

Pi?ta grup? stanowi?: NO3-, MnO4-, ClO3-, ClO4-.

Nie tworz? one prawie ?adnych osadów. Przede wszystkim nie tworz? one osadów z Ag+ ani Ba2+. MnO4- mo?na pozna? po intensywnym fioletowym zabarwieniu, które znika po dodaniu reduktora. NO3- mo?na wykry? za pomoc? próby obr?czkowej.

VI grupa anionów [edytuj]

Szóst? grup? tworz? SO42-, F-,SiF62-.

Tworz? one osady z Ba2+, nie tworz? natomiast osadów z Ag+. SO42- w przeciwie?stwie do F- tworzy osad z Pb2+.

VII grupa anionów [edytuj]

Siódm? grup? anionów stanowi?: SiO32-, SiO44-, Si2O52-.

W ?rodowisku kwa?nym tworz? one charakterystyczny ?el krzemionkowy, o galaretowatej konsystencji, przez co ?atwo go rozpozna?. Tworz? te? osady z Ag+ i Ba2+. SiO32- nie odbarwia MnO4-.

Add Your Comments:

Other Content by barmertarawa

Add picture

Paste the link to picture in the entry below:

— or —

Drag a picture from your file manager into this box,
or click to select.

Add video

Paste the link to Youtube video in the following entry:

Existing Comments:
Bad selection

Cannot annotate a non-flat selection. Make sure your selection starts and ends within the same node.

(example of bad selection): This is bold text and this is normal text.
(example of good selection): This is bold text and this is normal text.
Bad selection

An annotation cannot contain another annotation.

Anonymous
Really delete this comment?
Anonymous
Really delete this comment?

There was an error uploading your file.


    
Anonymous