- •Введение
- •Систематический анализ катионов кислотно-основным методом
- •Групповые реакции катионов по кислотно-основному методу
- •2. Качественные аналитические реакции катионов
- •2.1. Первая аналитическая группа катионов
- •2.2. Вторая аналитическая группа катионов
- •2.3. Третья аналитическая группа катионов
- •2.4. Четвертая аналитическая группа катионов
- •2.5. Пятая аналитическая группа катионов
- •2.6. Шестая аналитическая группа катионов
- •3. Краткие указания по технике выполнения аналитических работ
- •4. Аналитическая работа №1 Анализ смеси катионов первой и второй аналитических групп
- •4.1. Анализ осадка 1
- •5.2. Анализ раствора 2
- •5.3. Анализ раствора 3
- •5.4. Анализ осадка 3
- •6. Аналитическая работа №3 Анализ смеси катионов пятой и шестой аналитических групп
- •6.1. Состав предварительных испытаний
- •6.2. Анализ осадка 1
- •6.3. Анализ аммиачного раствора 1
- •6.4. Анализ осадка 3
- •6.5. Анализ раствора 5
- •7. Аналитическая работа №4 Анализ смеси катионов всех шести аналитических групп
- •8. Пример решения задач на основании схем качественного анализа
- •9. Задачи для решения
5.3. Анализ раствора 3
Раствор 3 является сильно щелочным, содержащим алюминий, цинк и хром (VI). Хром открывают в отдельной порции раствора 3 (см. п. 2.4.2.).
Основная операция анализа раствора 3 отделение хрома и цинка от алюминия нейтрализацией щелочного раствора до рН5 соляной кислотой и хлоридом аммония. При этом гидроксид алюминия выпадает в осадок, а в растворе остаются CrO42 и цинк в форме аммиаката [Zn(NH3)4]2+. Отделение проводят следующим образом: сначала к раствору 3 добавляют избыток хлорида аммония до образования насыщенного раствора. Проверяют значение рН и если рН5, то раствор дополнительно нейтрализуют соляной кислотой.
После фильтрации реакционной смеси выделяют осадок 3, содержащий и избыток NH4Cl и раствор 4, содержащий и . Из раствора 4 цинк открывают согласно п. 2.4.1.
5.4. Анализ осадка 3
Осадок 3 промывают дистиллированной водой для растворения хлорида аммония, промывную воду не используют, а промытый осадок на фильтре обрабатывают соляной кислотой (2 н.) для растворения гидроксида алюминия. В полученном растворе открывают алюминий согласно п. 2.4.3.
6. Аналитическая работа №3 Анализ смеси катионов пятой и шестой аналитических групп
Анализируемый раствор может содержать катионы пятой ( , и ) и шестой ( , , , , ) аналитических групп. Схема анализа приведена на рис. 4.
Первоначально проводят предварительные испытания, целью которых является:
возможное упрощение схемы анализа;
установление, как версии (но не как факта обнаружения), наличия или отсутствия в растворе определенного типа ионов.
Основная операция схемы разделение V и VI групп обработкой пробы при нагревании избытком концентрированного раствора аммиака. После фильтрации получают:
осадок 1, содержащий гидроксиды V аналитической группы;
раствор 1, содержащий аммиакаты VI (аммиачной) аналитической группы.
6.1. Состав предварительных испытаний
1. Испытание раствора по цветности: наличие дает голубую окраску, зеленую, розовую, желтую.
2. Дробный анализ раствора на обнаружение:
ионов по реакции (41);
ионов по реакции (44,45);
ионов по реакции (49);
ионов по реакции (40).
По результатам предварительных испытаний устанавливают:
отсутствие в растворе определенных типов ионов ( , , или ), что позволяет упростить схему анализа за счет исключения операций выделения отсутствующих ионов;
как версию, наличие в растворе определенных ионов ( , , , или ), что ориентирует исследователя на их первоочередное обнаружение по схеме анализа.
6.2. Анализ осадка 1
Осадок с фильтра переносят в пробирку и растворяют в 2 н. азотной кислоте при нагревании до кипения. Растворимость гидроксидов группы увеличивается в следующей последовательности: . В азотнокислой среде магний обязательно перейдет в раствор 2, а часть железа и марганца может остаться в виде желто-рыжего осадка, что не должно смущать исследователя.
Полученный раствор 2 (истинный или с примесями гидроксидов марганца и железа) нейтрализуют раствором гидроксида аммония до 7<pH<10,5 с добавлением сухого хлорида аммония, что обеспечивает полное или частичное осаждение марганца и железа, а магний при этом остается в растворе. После фильтрации получают: раствор 3, из которого открывают (см. п. 2.5.1.), и осадок 2 (если в исходном анализируемом растворе присутствуют марганец или железо).
При наличии осадка 2 его переводят с фильтра в пробирку и при нагреве полностью растворяют в 2 н. азотной кислоте. Полученный раствор 4 используют для окончательного открытия марганца (см. п. 2.5.2.) и железа (см. п. 2.5.3.).