Тема 7 . Элементы качественного анализа

В качественном анализе неорганических веществ преимущественно исследуют растворы электролитов (солей, кислот и оснований), которые в водных растворах находятся в диссоциированном состоянии:

+ 2 ; + ; +

Целью качественного анализа является установление состава вещества, или обнаружение того или иного иона (катиона или аниона).

Качественный анализ выполняется путем проведения аналитической реакции на данный ион с использованием определенного реактива или реагента. Аналитические реакции заканчиваются определенным визуальным эффектом: выпадением осадка, изменением окраски раствора, выделением газа. В качестве аналитических реакций используют реакции:

а)осаждения: + 2 = ;

б) комплексообразовния: ;

в) окислительно-восстановительные: .

При проведении качественного анализа особое значение имеют чувствительность реакций и их специфичность.

Чувствительность реакции определяется наименьшим количеством вещества, которое может быть обнаружено данным реактивом в капле раствора (0,01 – 0,03 мл). Чувствительность реакции выражают взаимно связанными величинами: открываемым минимумом и минимальным разбавлением.

Открываемым минимумом называют наименьшее количество вещества ( в мкг), которое можно открыть данной реакцией. Например, открываемый минимум для иона меди с аммиаком составляет 1:250 000 мл, что указывает на возможность этой реакции открыть ион меди при его содержвании 1 г 250 000 мл раствора.

Открываемый минимум (m) и минимальная концентрация © связаны между собой соотношением:

m = C∙V∙ ; C=

где C – минимальная концентрация, моль/л;

m – открываемый минимум, мкг;

V – объем раствора, мл.

Специфические реакции (частные) позволяют обнаружить какой-либо один ион в смеси с другими ионами. Например, специфической или частной реакцией на ион Fe(II) является гексацианоферрат(III) калия с образованием осадка турнбулевой сини:

турнбулева синь

Специфической реакцией на ион Fe(III) является реакция с роданид-ионом с образованием кроваво-красного роданида железа (lll):

роданид железа(lll)

Никакой другой ион не дает такого эффекта с роданид-ионом.

Открытие иона специфической реакцией проводится в отдельной порции исследуемого раствора дробным анализом.

Когда невозможно обнаружить ионы в смеси дробным анализом, так как разные ионы одинаково реагируют на один и тот же реактив используется другой вид химического анализа – систематический.

В ходе систематического анализа необходимо отделять последовательно один ион от другого. Для этого производят осаждение группы ионов групповым осадителем, а затем применяют комплекс операций (растворяют легкорастворимые соединения, фильтруют, проверяют осаждение какого-либо иона на полноту осаждения и т.п.), в результате которых отделяют один ион от другого. После этого проводят специфические реакции на каждый ион.

Для удобства обнаружения ионы делят на группы. В настоящее время общепринятой является классификация катионов на пять аналитических групп (см.табл. 7.1), основанная на применении следующих групповых реактивов: соляной кислоты НСl, серной кислоты , раствора щелочи NaOH и гидроксида аммония .

Кислотно-основная классификация катионов

Таблица 7.1

Группа	Катионы	Групповой реагент
		Нет
		Растворы HCl
		Растворы
		Растворы NaOH (осадки растворимы в избытке NaOH)
		Раствор NaOH или водный аммиак (осадки не растворимы в избытке NaOH)
		Водный аммиак (осадки растворимы в избытке )

Строгой классификации анионов по аналитическим группам из-за отсутствия групповых реактивов нет.

Лабораторная работа № 10.