Реферат тема: Классификация катионов по аналитическим группам и их сравнение. Классификация катионов с сероводородным, кислотно-основным и аммиачно-фосфатным методами

Таблица 1.1 Сероводородная классификация катионов.
Таблица 1.2. Аммиачно-фосфатная классификация катионов.
* Фосфаты двухзарядных катионов растворимы в уксусной кислоте (2 моль/л), трехзарядных — нет.
Таблица 1.3. Кислотно-основная классификация катионов.

Группа	Катионы	Групповой реагент
I	Li^+, Na^+, K^+, NH4^+	Нет
II	Ag^+, Hg^2+, Pb^2+	Растворы HCI
III	Ca^2+, Sr^2+, Ba^2+	Растворы H2SO4
IV	Zn^2+, Al^2+, Sn^2+, Sn^4+, As^3+, As^5+, Cr^3+	Раствор NaOH в присутствии H2O2
V	Mg^2+, Sb^3+, Sb^5+, Bi^2+, Mn^2+, Fe^2+, Fe^3+	Раствор NaOH или раствор аммиака (25 %)
VI	Cu^2+, Cd^2+, Hg^2+, Co^2+, Ni^2+	Раствор аммиака (25 %)

II. Кислотно-основная классификация катионов.

Систематический анализ катионов по кислотно-основному методу.
2.1. Кислотно-основная классификация катионов.
Данная классификация катионов основана на использовании и качестве групповых реагентов водных растворов кислот и оснований – HCl, H₂SO₄, NaOH или KOH, NH₃*H₂O.
Катионы, открываемые в рамках кислотно-основной классификации, подразделяют на шесть аналитических групп (табл. 1.3).
К первой аналитической группе относят катионы Li⁺, Na⁺, К⁺, NH₄⁺. Групповой реагент отсутствует.
Вторая аналитическая группа представлена катионами Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺. Групповой реагент – раствор НСl (обычно с концентрацией 2 моль/л). Групповой реагент осаждает из водных растворов катионы второй аналитической группы в виде осадков малорастворимых в воде AgCl, Hg₂Cl₂, РbСl₂. Их произведения растворимости при комнатной температуре равны соответственно 1,8*10^-10, 1,3*10^-18, 1,6*10^-5. При действии группового реагента катионы Рb²⁺ осаждаются не полностью – частично они остаются в растворе.
К третьей аналитической группе относят катионы Са²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ (Рb²⁺ иногда). Групповой реагент – раствор H₂SO₄. Катионы осаждаются в виде малорастворимых CaSO₄ (ПР = 2,5*10^-5), SrSO₄ (ПР = 3,2*10^-7), BaSO₄ (ПР = 1,1*10^-10), PbSO₄, (ПР = 1,6*10^-8). При действии группового реагента ионы Са²⁺ осаждаются не полностью. Для более полнго осаждения ионов кальция в форме CaSО₄ к раствору прибавляют этанол, в присутствие которого растворимость сульфата кальция уменьшается. Осадки CaSО₄, SrSО₄, BaSО₄ практически нерастворимы в разбавленных кислотах и щелочах. Сульфат кальция растворим в водном растворе (NH₄)₂SО₄ с образованием комплекса (NH₄)₂[Ca(SО₄)₂].
Четвертая аналитическая группа включает катионы Аl³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺, As³⁺, As⁵⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺ . Иногда сюда же относят катионы Sb³⁺. Групповой реагент – водный раствор NaOH (или КОН) в присутствии Н₂О₂ (обычно избыток 2 моль/л раствора NaOH в присутствии Н₂О₂(%)), иногда – без Н₂О₂. При действии группового реагента катионы IV аналитической группы осаждаются из водного раствора в виде амфотерных гидроксидов, растворимых в избытке группового реагента с образованием гидроксомплексов: