Реакції Ca2+-іонів

Якісні реакції на катіони ІІІ аналітичної групи

Систематичний аналіз суміші Ag+, Hg22+, Pb2+-іонів

F Осадження катіонів другої аналітичної групи. У пробірку вносять 3-5 см³ розчину, який аналізують, нагрівають до кипіння і до­дають краплинами при перемішуванні 1-2 см³ розчину HCl з С_Н=10,0. Потім суміш знову нагрівають (але не кип’ятять), охолоджують, центрифугують і перевіряють на повноту осадження (не відокремлюючи осад від розчину). Після цього відокремлюють осад від розчину. В осаді (осад 1), що утворився, містяться хлориди: AgCl, Hg₂Cl₂ та PbCl₂.

F Відокремлення PbCl₂ від AgCl та Hg₂Cl₂. До відокремленого осаду додають 1-2 см³ гарячої води, старанно перемішують, нагрівають до кипіння і швидко центрифугують. PbCl₂ переходить у центрифугат –розчин над осадом, (розчин 1), а AgCl і Hg₂Cl₂ залишаються в осаді (осад 2).

F Виявлення йонівPb²⁺. У центрифугаті виявляють наявність Pb²⁺-іонів в одній пробі за допомогою розчину KI (див. реакцію 19), в іншій – за допомогою K₂CrO₄ (реакція 18).

F Відокремлення арґентум хлориду і виявлення йонів Hg₂²⁺.

Якщо в центрифугаті встановлено наявність йонів Pb²⁺, тоді осад 2 промивають 2-3 рази гарячою водою (видалення залишку PbCl₂). Після чого (якщо Pb²⁺ не виявлені, то осад не промивають) до осаду добавляють 0,5 см³ концентрованого розчину амоніаку і старанно перемішують. Якщо присутні Hg₂²⁺-йони, то осад набуває чорного забарвлення. Суміш центрифугують. В осаді (осад 3) міститься [HgNH₂]Cl і Hg (осад 3 далі не досліджують). AgCl при цьому переходить у центрифугат (розчин 2) у вигляді [Ag(NH₃)₂]Cl.

F Виявлення йонів Ag⁺. До розчину 2 додають розчин нітратної кислоти (С_Н=2) до кислої реакції і старанно перемішують. У присутності йонів Ag⁺ випадає білий осад або з’являється каламуть.

Третя аналітична група включає Ca²⁺, Ba²⁺ та Sr²⁺-йони. Груповий реактив – сульфатна (сірчана) кислота, осаджує катіони цієї групи у вигляді сульфатів: CaSO₄, BaSO₄, SrSO₄.

Більшість сполук катіонів ІІІ аналітичної групи незабарвлені (забарвлені: хромати, дихромати, манганати, перманганати і гексанітро­кобальтати(ІІІ)), малорозчинні у воді (сульфати, карбонати, фосфати), відносно стійкі до окисників і відновників. Сульфати катіонів ІІІ групи не розчинні у кислотах та лугах.

22. Реакція з амоній оксалатом (NH₄)₂C₂O₄. Амоній оксалат утворює з йонами Ca²⁺ білий кристалічний осад кальцій оксалату:

Ca²⁺ + C₂O₄^2– ® CaC₂O₄¯

Реакцію проводять при рН=6-6,5. Осад CaC₂O₄ нерозчинний в оцтовій кислоті (на відміну від оксалатів барію і стронцію) і у розчині амоніаку, розчиняється у сильних мінеральних кислотах.

Заважають проведенню реакції Sr²⁺, Ba²⁺-йони, які попередньо необхідно вилучити.

Виконання реакції. До 3-5 крапель розчину солі Ca²⁺ додайте стіль­ки ж крапель розчину амоній оксалату. Випадає білий кристалічний осад, досліджують його розчинність у хлоридній, нітратній, а також ацетатній кислотах.

23. Реакція з калій гексаціанофератом(ІІ).

Калій гексаціаноферат(ІІ), К₄[Fe(CN)₆] при наявності NH₃ і NH₄Cl утворює з йонами Ca²⁺ білий осад:

Ca²⁺ + 2NH₄⁺ + [Fe(CN)₆]^4– ® Ca(NH₄)₂[Fe(CN)₆]¯

Реакцію проводять при кип’ятінні. Чутливість реакції 25 мкг. Заважають катіони d-елементів, які осаджуються реактивом.

G Реакція дає можливість виявити йони Ca²⁺ у присутності Sr²⁺-іонів.

Виконання реакції. До 3-5 краплин розчину солі Кальцію добавляють таку саму кількість розчину NH₄Cl, концентрованого розчину амоніаку до сильного запаху і 5-7 краплин насиченого розчину К₄[Fe(CN)₆]. Суміш нагрівають до кипіння. При цьому випадає білий кристалічний осад Ca(NH₄)₂[Fe(CN)₆], який не розчиняється в оцтовій кислоті. Йони Вa²⁺ при значній концентрації можуть утворити аналогічний осад, тому йони Барію попередньо необхідно відокремити.