Систематический и дробный ход анализа

В исследуемом растворе может присутствовать не один катион, а несколько. Причем многие катионы дают сходные реакции и ме­шают открытию друг друга. Например, с гидротартратом натрия реагируют не только ионы калия, но и ионы аммония; с дигидроантимонатом калия реагируют ионы натрия и магния и т. д. По­этому для открытия ионов калия необходимо сначала выяснить, есть ли в растворе ионы аммония.

Отсюда следует, что нельзя проводить реакции на отдельные ионы в произвольно выбранной последовательности. Их нужно комбинировать таким образом, чтобы к тому времени, когда мы приступаем к «открытию» какого-либо иона, все ионы, мешающие опыту, бы­ли бы удалены. Последовательность реакций, удовлетворяющая этому требова­нию, называется систематическим ходом анализа, при котором катио­ны отделяются не по одному, а целыми группами. Применение групповых реагентов и осаждение элементов целыми группами имеет большое значение. При этом сложная задача анализа катионов или анионов распадается на ряд более простых задач. Кроме того, если какая-нибудь группа катионов отсутству­ет, то групповой реагент укажет нам это. Однако применение групповых реагентов во многих случаях связано с длительными и кропотливыми операциями осаждения, фильтрования, промывания осадков, повторного растворения и т. д., занимающими много времени. Поэтому в настоящее время больше уделяется внимания дробным реакциям, т. е. таким реак­циям, при помощи которых можно обнаружить интересующий нас ион в присутствии других ионов. Для проведения дробных реакций требуются специфически или избирательно действующие реагенты.

Поэтому дробное открытие ионов производится обычно в два приема: сначала путем подходя­щих реакций выделяют определяемый ион или же маскируют ионы, мешающие его открытию, а затем с помощью характерной реакции убеждаются в присутствии определяемого иона и приблизительно (на глаз) определяют его количество (очень много, много, мало, следы).

Приоритет в создании дробного анализа принадлежит советским химикам. Особенно много сделал в этой области Н. А. Тананаев, который в 1950 г. издал книгу «Дробный анализ». Этот вид анализа выгодно отличается от систематического ана­лиза быстротой своего выполнения. Он позволяет открывать ионы, минуя длительные операции последовательного отделения одних ионов от других. Особенно большое значение дробный анализ имеет при определении ограниченного числа ионов, содержащихся в смеси, состав которой приблизительно известен. В этом случае нет необ­ходимости в полном анализе исследуемого образца, требуется лишь установить наличие или отсутствие в нем определенных компонен­тов. Дробные реакции легко воспроизводимы, их можно повторять несколько раз.

Таблица 1.3 Кислотно-щелочная система анализа катионов

	Аналитические группы
I К ^+, Na^+, NH4^+	II Ag^+, Pb^2+, [Hg2]^2+	III Ba^2+, Sr^2+, Ca^2+, (Pb^2+)	IV Al^3+, Cr^3+ Zn^2+, Sn^2+, Sn^+4, As^+5, As^+3, (Sb^+3)	V Mg^2+, Mn^2+, Fe^2+, Fe^3+, Bi^3+, Sb^3+, Sb+^5	VI Cu^2+, Hg^2+, Cd^2+, Со^2+, Ni^2+
Характе-ристика групп	Хлориды, суль-­ фаты и гидро- ксиды растворимы в воде	Хлориды нерастворимы в воде и в разбавленных кис­лотах	Сульфаты не­ растворимы в воде и в кисло­тах	Гидроксиды амфотерны; растворимы в избытке щелочи	Гидроксиды нерастворимы в избытке щелочи	Гидроксиды образуют растворимые аммиакаты
Группо-вой реагент	Не имеет	2 н. раствор НС1	2 н. раствор H2SO4	Избыток 4 н. раствора NaOH или КОН	Избыток 25 % раствора NH4OH	Избыток 25 % раствора NH4OH
Характер полу-чаемых соедине-ний	Раствор К ^+, Na^+, NH4^+	Осадок AgCl PbCl2 Hg2Cl2	Осадок BaSO4 SrSO4 СаSО4 (PbSO4)	Раствор AlO2^-, CrO2^- ZnO2^2-; SnO3^2-; AsO3^3-; (SbO3^3-)	Осадок Mg(OH)2 Мn(ОН)2 Fe (ОН)2 Fе(ОН)3 Bi(ОН)3 HSbO2 НSbО3	Раствор [Сu(NH3)4]^2+ [Hg(NH3)4]^2+ [Cd(NH3)4]^2+ [Со(NH3)6]^2+ [Ni(NH3)4]^2+

Дата добавления: 2015-06-30