Кислотно-основная классификация катионов

№ группы	I	II	III	IV	V	VI
Катионы	Na+, K+, NH4+	Ag+, Pb2+, Hg22+	Ba2+, Ca2+, Sr2+	Al3+, Zn2+, Cr3+, Sn2+	Fe3+, Fe2+, Mg2+, Mn2+	Cu2+, Co2+, Ni2+, Hg2+, Cd2+
Групповой реактив	нет	2н HCl	2н H2SO4 в присутствии С2Н5ОН	2н NaOH
Характер получаемых соединений	К+, Na+, NH4OH	AgCl, PbCl2, Hg2Cl2 малорастворимые хлориды	BaSO4, CaSO4, SrSO4 малорастворимые сульфаты	Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, Cu(OH)2, Co(OH)2, Cr(OH)3, Sn(OH)2, Mg(OH)2, Cd(OH)2, Ni(OH)2 малорастворимые гидроксиды и HgO
Групповой реактив				конц. NaOH		конц. NH4OH
Характер получаемых соединений				[Al(OH)4]- [Zn(OH)4]2- [Cr(OH)4]- [Sn(OH)4]2-	Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Mn(OH)2	[Cu(NH3)4]2+ [Co(NH3)4]2+[[Ni(NH3)4]2+ [Hg(NH3)4]2+ [Cd(NH3)4]2+

Лабораторная работа 1

«Разделение смеси катионов Сu²⁺, Fe³⁺, Pb²⁺ и Ba²⁺ групповыми реагентами кислотно-основного метода»

Для анализа дан раствор, содержащий катионы Сu²⁺, Fe³⁺, Pb²⁺ и Ba²⁺ Необходимо разделить указанные катионы при помощи групповых реагентов кислотно-основного метода.

Окраска раствора _______________, что обусловлено присутствием в нем катионов Cu²⁺ (голубой цвет) и Fe³⁺ (желтый цвет).

Разделить катионы – это добиться такого положения, когда один катион связывается соответствующим анионом в нерастворимое соединение и переводится в осадок, а остальные катионы остаются в растворе.

Определите принадлежность катионов к аналитическим группам кислотно-основного метода:

²⁺, , ,

Обычно отделение начинают с катиона, номер аналитической группы которого наименьший (но не всегда).

1. К раствору прилейте 2н. раствор HCl – групповой реагент на 2-ую аналитическую группу. При этом протекает реакция:

Pb²⁺ + 2Cl^- = PbCl₂

крупнокристаллический

Образуется крупнокристаллический осадок хлорида свинца белого цвета. Осадок отфильтруйте, на фильтре PbCl₂, в фильтрате (растворе) Сu²⁺, Fe³⁺ и Ba²⁺.

2. К фильтрату прилейте 2н. раствор H₂SO₄ – групповой реагент на 3-ю аналитическую группу. При этом образуется мелкокристаллический осадок сульфата бария по уравнению:

Ba²⁺ + SO = BaSO₄ белый

Осадок отфильтруйте, на фильтре BaSO₄, в фильтрате Сu²⁺ и Fe³⁺.

3. Для разделения Сu²⁺ и Fe³⁺ используется 25%-ный раствор NH₄OH (избыток), который дает с Fe³⁺ осадок Fe(OH)₃ красно-бурого цвета, а с Сu²⁺ образует комплексное соединение ярко синего цвета.

К фильтрату прилейте избыток 25%-ного раствора NH₄OH: раствор приобретает ярко синюю окраску и образуется амфотерный осадок бурого цвета:

Fe³⁺ + 3NH₄OH =Fe(OH)₃ + 3NH₄ + Cu²⁺ + 4NH₄OH = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 4H₂O

гидроксид железа титрааммин меди – катион

Осадок отфильтруйте на фильтре Fe(OH)₃, в фильтрате [Cu(NH₃)₄]²⁺. смесь разделена.

Лабораторная работа 2