Якісний хімічний аналіз. Реакції катіонів 1 та 2 аналітичної групи

      Виконання: в одну пробірку взяти 2 – 3 краплі розчину  солі барію

(Ва(NO₃)₂ або BaCl₂), в іншу - 2 – 3 краплі солі кальцію (Са(NO₃)₂ або СaCl₂), додати у кожну 3 – 4 краплі NH₄Cl, і 2 – 3 краплі NH₄OH, нагріти і додати 3 – 4 краплі розчину (NH₄)₂CO₃. Спостерігати утворення однакових за зовнішнім виглядом білих осадів.

      За  допомогою цієї реакції можна  відкрити катіони другої аналітичної  групи у присутності катіонів першої аналітичної групи, а також  відділити будь–який катіон другої групи від будь–якого катіона першої аналітичної групи (крім NH₄⁺).

      Осад  карбонатів розчиняється не тільки у  сильних, а й у слабких кислотах, надлишок яких не заважає подальшому аналізу:

CaCO₃¯  + 2CH₃ COOH  ®  Ca²⁺  + 2CH₃COO^– + H₂O + CO₂­;

BaCO₃¯  + 2CH₃ COOH  ®  Ba²⁺  + 2CH₃COO^– + H₂O + CO₂­; 

Катіони барію – Ва²⁺

      1. Біхромат калію K₂Cr₂O₇ (діхромат калію) утворює з іонами Ва²⁺ жовтий кристалічний осад хромату:

2Ba²⁺  + CrO₇^2–+ H₂O  «  2BaCrO₄¯  + 2H⁺­;

який  розчиняється у сильних кислотах, але не розчиняється в оцтовій  кислоті. Як видно з рівняння реакції, при перетворениі діхромату у хромат у розчині з‘являється сильна кислота (вільні іони Н⁺), яка спричиняє зворотню реацію – розчинення осаду. Для повного осадження Ba²⁺ потрібно змістити рівновагу вправо, зв‘язуючи іони Н⁺ ацетатом натрію у молекули оцтової кислоти, яка не заважає осадженню:

H⁺  +  CH₃ COO^–  « CH₃COOH

    Виконання: у чисту пробірку взяти 2 – 3 краплі розчину солі барію

(Ва(NO₃)₂ або BaCl₂), і додати 3 – 4 краплі жовтого розчину K₂Cr₂O₇.  Спостерігати утворення незначної кількості жовтого осаду. Додати 2 – 3 краплі розчину CH₃COONa і спостерігати різке збільшення кількості жовтого осаду.

Катіони кальцію та усі інші катіони першої та другої аналітичних груп не заважають  цій реакції.

Катіони кальцію – Са²⁺

    1. Оксалат амонію (NH₄)₂C₂O₄ осаджує кальцій у видгляді білого кристалічного осаду оксалату кальцію:

Ca²⁺  +  C₂O₄^2–  =  CaC₂O₄¯,

який  розчиняється у сильних кислотах і не розчиняється в оцтовій кислоті.

    Виконання: у чисту пробірку взяти 1 – 2 краплі розчину солі кальцію

(Са(NO₃)₂ або СaCl₂), і додати 2 – 3 краплі розчину(NH₄)₂C₂O₄. Спостерігати утворення білого осаду.

      Катіони барію утворюють з оксалатом  амонію такий самий білий осад і заважають виконанню реакції  на кальцій у невідомому розчині. Тому спочатку потрібно відкрити Ва²⁺ за допомогою K₂Cr₂O₇, і відокремити осад, а вже потім до розчину, в якому відсутні іони Ва²⁺, додавати (NH₄)₂C₂O₄ і відкривати Са²⁺.