Теоретические сведения по качественному анализу
Карбонаты нерастворимы в воде. Не осаждаются (NH4)2S или H2S в виде сульфидов, в отличие от III, IV, V групп. Сульфиды нерастворимы в полисульфиде аммония (NH4)2Sn, в отличие от сернистых соединений. Предварительные испытания (операции, проводимые перед выполнением анализа). Таблица 1 — Сероводородная (сульфидная) классификация катионов. Образование малорастворимых в воде и кислотах сульфатов… Читать ещё >
Теоретические сведения по качественному анализу (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Качественный химический анализ — это определение (открытие) химических элементов, ионов, атомов, атомных групп, молекул в анализируемом веществе.
Качественный анализ состоит из:
- — Предварительные испытания (операции, проводимые перед выполнением анализа).
- — Дробный анализ (обнаружение иона или вещества в пробе с помощью специфического реагента, в присутствии всех компонентов пробы)
- — Систематический анализ (Анализ с разделением ионов по аналитическим группам, с последующим определением каждого иона.)
Аналитическая химия находит применение в различных научно-производственных сферах: геохимия, геология, минералогия, металлургия и химическая промышленность.
Аналитическая классификация катионов
Сероводородная классификация катионов по группам Основы данной классификации были созданы ещё в XIX веке. Сероводородная классификация длительное время была повсеместно распространенной в аналитической химии и лишь во второй половине XX века она стала вытесняться другими методами анализ, при которых не требуется получение и применение токсичного сероводорода (H2S).
Разработаны различные варианты сероводородного метода, различающиеся деталями. Общая схема анализа в основном сохраняется во всех вариантах.
Сероводородная аналитическая классификация катионов по группам базируется на использовании в качестве четырёх групповых реагентов: раствора хлороводородной кислоты HCl, раствора сероводорода H2S, раствора сульфида аммония (NH4)2S и раствора карбоната аммония (NH4)2CO3. Катионы по этой классификации разделяются на пять аналитических групп (см. табл. 1), в зависимости от растворимости их хлоридов, сульфидов, и карбонатов. Иногда некоторые катионы, например катионы свинца Pb+2 включают в разные аналитические группы.
Несмотря на то, что эта классическая схема анализа позволяет открывать многие катионы, она обладает рядом недостатков, главный из которых — необходимость применения высокотоксичного сероводорода.
Таблица 1 — Сероводородная (сульфидная) классификация катионов.
Группа. | Катионы. | Групповой реагент. | Характеристика группы. |
I. | Li+, K+, Na+, NH4+, Mg2+. | Нет. | |
II. | Ba2+, Sr2+, Ca2+. | (NH4)2CO3, (NH4OH + NH4Cl). | Карбонаты нерастворимы в воде. Не осаждаются (NH4)2S или H2S в виде сульфидов, в отличие от III, IV, V групп. |
III. | Ni2+, Co2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn2+, Zn2+. | (NH4)2S, (NH4OH + NH4Cl). | Сульфиды и гидроксиды нерастворимы в воде. В отличие от IV и V групп не осаждаются H2S из раствора HCl в виде сульфидов. |
IV. |
| H2S (из раствора HCl). | Сульфиды нерастворимы в полисульфиде аммония (NH4)2Sn, в отличие от сернистых соединений. |
Кислотно-основная классификация катионов по группам Данная классификация катионов по группам основана на использовании в качестве групповых реагентов водных растворов кислот и оснований — хлороводородной кислоты HCl, серной кислоты H2SO4, гидроксида натрия NaOH (в присутствии пероксида водорода H2O2) и аммиака NH3. Эта классификация менее совершенна, чем сероводородная, и разработана менее детально, однако при ее использовании не требуется получение и применение токсичного сероводорода.
Катионы, открываемые в рамках кислотно-основной классификации, подразделяются на шесть аналитических групп.(табл. 2.).
Таблица 2 — Кислотно-основная классификация катионов.
Группа. | Катионы. | Групповой реагент. | Характеристика группы. |
I (хлоридная). | Ag+, Pb2+, [Hg2]2+. | 2н HCl. | Образование малорастворимых хлоридов. |
II (сульфатная). | Ba2+, Sr2+, Ca2+. | 2н H2SO4. | Образование малорастворимых в воде и кислотах сульфатов. |
III (амфолитная). | Al3+, Cr3+, Zn2+ Sn2+, Sn4+, As3+, As5+. | 2н NaOH. | Образование растворимых солей типа NaAlO2, Na2ZnO2, NaCrO2, Na2SnO2. |
IV (гидроксидная). | Bi3+, Sb3+, Sb5+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+. | 2н NaOH. | Образование малорастворимых гидроокисей. |
V (аммиакатная). | Ni2+, Co2+ Hg2+ Cu2+, Cd2+. | 2н NH4OH (избыток). | Образование растворимых комплексов-аммиакатов. |
VI (растворимая). | Li+, K+, Na+, NH4+. | Нет группового реактива. | Хлориды, сульфаты, гидроксиды растворимы в воде. |