- •Лекция № 1 Аналитическая химия: предмет, цель и задачи, основные понятия, принципы.
- •1) Неионизированные
- •2) Ионные ассоциаты:
- •Лекции № 2 Гетерогенные процессы в аналитической химии. Качественный химический анализ катионов по группам.
- •Аналитические классификации катионов по группам.
- •Сероводородная (сульфидная) классификация катионов по группам.
- •VIII. Аммиачно-фосфатная классификация катионов по группам.
- •1) Анализ катионов I и II аналитических групп.
- •1. Схема анализа катионов I группы.
- •2. Схема анализа катионов II группы.
- •2) Анализ катионов III аналитической группы.
- •3. Схема анализа катионов III группы.
- •3) Анализ катионов IV аналитической группы.
- •4. Схема анализа катионов IV группы.
- •4) Анализ катионов V аналитической группы.
- •5. Схема анализа катионов V группы.
- •5) Анализ катионов VI аналитической группы.
- •6. Схема анализа катионов VI группы.
- •6) Анализ смеси катионов I, II, III, IV, V, VI аналитических групп.
- •1. К схеме 1.
- •2. К схеме 2.
- •3. К схеме 3.
- •4. К схеме 4.
- •5. К схеме 5.
- •6. К схеме 6.
5. К схеме 5.
Fe2+: Гексацианоферрат (III) калия K3[Fe(CN)6] окисляет Fe2+ в Fe3+:
Fe2+ + K3[Fe(CN)6]3─ → Fe3+ + [Fe(CN)6]4─
Образовавшиеся Fe3+ - ионы образуют с анионом гексацианоферрата (II) новый комплексный анион:
Fe3+ + K+ + [Fe(CN)6]4─ → K[Fe2(CN)6] (т) или KFe3+[Fe2+(CN)6].
Соединение KFe3+[Fe2+(CN)6] носит тривиальное название турибулевой сини и по данным рентгеноструктурных исследований идентично с берлинской глазурью KFe3+[Fe2+(CN)6], получаемой при реакции Fe3+ c K4[Fe(CN)6]. Реакция проводится в кислой среде. Чувствительность 0,05 мкг.
Fe3+: Соли Fe3+ образуют тиоционат железа (III) красного цвета. Реакция проводится в кислой среде. Состав образующегося комплекса непостоянен и может в зависимости от концентрации ионов Fe3+ и SCN─ колебаться от [Fe(SCN)]2+ до [Fe(SCN)6]3─. Эта реакция иногда используется для обнаружения железа в колебинации с реакцией с гексацианноферратом (II) калия: (4Fe3+ + K4[Fe(CN)6] → KFe[Fe(CN)6 (т) + 3K+])
При комбинированном методе сначала добавлением NH4SCN получают красный комплекс тиоцианата железа, который затем добавлением гексацианоферрата (II) калия переводят в синий осадок гексацианоферрата (II) железа (III) калия:
Fe3+ + 3SCN─ → [Fe(SCN)3]
[Fe(SCN)3] + K4[Fe(CN)6] → KFe[Fe(CN)6] + 3KSCN
Чувствительность реакции 0,25 мкг.
Проведению реакции мешают анионы кислотных кислот (фосфорной, мышьяковой и др.), фториды, образующие соединения с Fe3+, и NO2─, дающий с SCN─ соединение NOSCN красного цвета.
Mn2+: При действии окислителей Mn2+ окисляется до аниона MnO4─, имеющего в растворах характерную малиновую окраску. Для окисления Mn2+ можно использовать:
1) Пероксидсульфат аммония (NH4)2S2O8 в кислой среде:
2MnSO4 + 5(NH4)2S2O8 + 8H2O → 2HMnO4 + 5(NH4)2SO4 + 7H2SO4
Реакцию проводят при нагревании в присутствии катализатора AgNO3, который препятствует превращению MnSO4 в бурый осадок H2MnO3.
2) Диоксид свинца PbO2 в присутствии азотной кислоты:
2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O
Реакцию проводят при нагревании, реакционная смесь окрашивается в малиновый цвет. Реакция окислении Mn2+ до Mn7+ специфична и позволяет обнаружить Mn2+ в присутствии всех остальных катионов.
Sb3+: Тиосульфат натрия Na2S2O3 образует в кислых растворах с солями сурьмы (III) красный осадок Sb2OS2:
2SbCl + 2Na2S2O3 +3H2O → Sb2OS2 (т) + 2Na2SO4 + 6HCl
Проведению реакции мешает Bi3+, образующий осадок черного цвета.
Sb5+: Родамин B образует с анионом [SbCl6]─ синий или фиолетово-розовый осадок. Подобные реакции [SbCl6]─ дает и с другими основными красителями (метиловым фиолетовым, бриллиантовым зеленым и др.):
При выполнении реакции добавляют концентрированную HCl и раствор NaNO2 (для окисления Sb (III) в Sb (V)), затем разводят раствор водой, добавляют 0,06%-ный раствор родамина B, затем, прибавив бензол, экстрагируют образовавшееся соединение.
Bi3+: Йодид калия осаждает из растворов солей висмута черный осадок BiJ3, растворимый в избытке реактива с образованием комплексной соли – тетрайодовисмутата калия:
Bi3+ + 3I─ → BiI3 (т)
BiJ3 (т) + KI → K[BiI4].
Mg2+: 8-оксихиномен образует комплексные соединения с Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+. Наибольшей устойчивостью обладает оксихинолят магния. Реакция с 8-оксихинолятом используется для обнаружения Mg2+ после осаждения Ca2+, Ba2+, Sr2+ сульфатом натрия. При добавлении к центрифугату после отделения осадка сульфатов раствора 8-оксихинолина, NH3 и NH4Cl образуется желто-зеленый осадок оксихинолята магния MgOx2. Чувствительность реакции 0,25 мкг.