Іони s-елементів IA групи
Катіони натрію і калію відносяться до I аналітичній групі, яка характеризується відсутністю групового реагенту, тобто реактиву, здатного брати в облогу всі катіони цієї групи з їх розчинів.
Слід мати на увазі, що наведені нижче реагенти, використовувані для дослідження розчинів на вміст у них іонів калію і натрію, дають аналогічний ефект з катіоном амонію. Тому використання цих реагентів можливо після попереднього випробування розчину на вміст в ньому катіона амонію.
Реакція виявлення катіона калію K +
Гексанітрокобальтата (III) натрію Nа3 [Со (NO2) 6] утворює з іонами калію жовтий кристалічний осад гексанітрокобальтата (III) калію-натрію:
2КСl + Na3 [Co (NO2) 6] = K2Na [Co (NO2) 6] Ї + 2NaCl,
2К + + Na + + [Co (NO2) 6] 3 - = K2Na [Co (NO2) 6] Ї.
Виявлення іона К + за допомогою гексанітрокобальтата (III) натрію проводять у нейтральному і слабокислом розчинах, тому що в лужному середовищі і в присутності сильних кислот реагент розкладається.
Реакція виявлення катіона натрію Na +
Гексагідроксостібіат (V) калію К [Sb (ОН) 6] утворює з іоном натрію білий кристалічний осад гексагідроксостібіата (V) натрію:
NaCI + К [Sb (ОН) 6] = Na [Sb (OH) 6] Ї + КСl,
Na + + [Sb (OH) 6] = Na [Sb (OH) 6] Ї.
Виявлення іона Na + з допомогою гексагідроксостібіата (V) калію проводять в нейтральному або слаболужному розчині, оскільки кислоти розкладають реагент, а луги розчиняють осад Na [Sb (OH) 6] з утворенням добре розчинної середньої солі.
Іони s-елemeнтов IIA групи
Катіони магнію, кальцію, (барію та стронцію належать до II аналітичній групі, яка характеризується наявністю групового реагенту (NН4) 2СОз, що воюють з будь-якої з наведених катіонів з його розчину.
Реакції виявлення катіона магнію Mg2 +
Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NH4) 2СОз з розчином солі магнію утворює білий аморфний осад основної солі (MgOH) 2CO3, розчинний в надлишку NH4Cl:
2MgCl2 + 2 (NH4) 2CO3 + Н2О = (MgOH) 2CO3Ї + СО2 + 4NH4Cl,
2Mg2 + + 2CO32-+ Н2О = (MgOH) 2CO3Ї + CO2.
Реакція виявлення. Їдкі луги та гідроксид амонію утворюють з розчинами солей магнію білий аморфний осад Mg (OH) 2, добре розчинний в кислотах і розчинах амонійних солей:
Mg2 + + 2OН-= Mg (OH) 2Ї
Розчинення в кислотах:
Mg (OH) 2 + 2H + = Mg2 + + 2Н2O.
Розчинення в розчинах амонійних солей:
Mg (OH) 2 + 2NH4 + = Mg2 + + 2NH4OH.
Реакції виявлення катіона барію Ва2 +
Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NН4) 2СО3 тримає в облозі катіон Ва2 + з розчинів його солей у вигляді білого аморфного поступово кристалізується осаду ВаСО3:
BaCl2 + (NH4) 2CO3 = ВаСО3Ї + 2NH4Cl,
Ва2 + + CO32-= ВаСО3Ї.
Осад добре розчинний у кислотах, в тому числі і слабких.
Реакція виявлення. Дихромат калію К2Сг2O7 утворює з розчином солі барію жовтий осад ВаСгO4, нерозчинний в оцтовій кислоті, на відміну від хромату стронцію (хромат кальцію добре розчиняється у воді):
2Ba2 + + Сг2O72-+ Н2O = 2ВаСгO4Ї + 2H +.
Реакцію проводять при надлишку CH3COONa, який реагує з утворюються іонами Н +, зміщуючи рівновагу вправо внаслідок утворення малодіссоціірованной оцтової кислоти:
СН3СОС-+ Н + = СН3СООН.
Реакції виявлення катіона кальцію Са2 +
Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NН4) 2СО3 тримає в облозі з розчинів солей кальцію аморфний білий осад СаСО3, який при нагріванні переходить в кристалічний:
CaCl2 + (NH4) 2CO3 = СаСО3Ї + 2NH4C1,
Ca2 + CO32-= СаСО3Ї.
Осад легко розчиняється в мінеральних і оцтової кислотах.
Реакція виявлення. Оксалат амонію (NH4) 2C2O4 утворює з розчином солі кальцію білий кристалічний осад, розчинний в соляній, але не розчинний в оцтовій кислоті:
CaCl2 + (NH4) 2C2O4 = СаС2O4Ї + 2NH4C1,
Ca2 + + С2O42-= СаС2O4.
Аналогічний осад дають іони Ва2 + та Sr2 +. Тому цією реакцією можна виявити Са2 + тільки при відсутності іонів барію та стронцію.
Реакції виявлення катіона стронцію Sr2 +
Дія групового реагенту. Карбонат амонію (NH4) 2CO3 При взаємодії з розчинами солей стронцію тримає в облозі карбонат стронцію білого кольору, розчинний в оцтовій, соляної та азотної кислотах:
SrCl2 + (NH4) 2CO3 = SrCO3Ї + 2NH4C1.
Реакція виявлення. Насичений розчин гіпсу CaSO4. 2H2O (гіпсова вода) утворює з іонами Sr2 + білий осад сульфату стронцію:
Sr2 + + SO42-= SrSO4Ї.
Але при дії гіпсової води іон стронцію дає не рясний осад, а тільки помутніння, що з'являється не відразу через утворення пересиченого розчину. Поява осаду прискорюють нагріванням.
Реакція служить для виявлення Sr2 + тільки при відсутності Ba2 +, якій з гіпсовою водою викликає помутніння, що з'являється відразу, так як розчинність BaSO4 менше розчинності SrSO4 (Ks0 (BaSO4) = 1,1. 10-10, Ks0 (SrSO4) = 2,8. 10-7).
Гіпсова вода не утворює опадів з розчинами солей кальцію ні на холоду, ні при нагріванні. Цим іон Ca2 + відрізняється від іонів Ba2 + і Sr2 +.