Первая аналитическая группа катионов.

1. Реакции катиона натрия.

 

1) Проба на окрашивание пламени.

Все летучие соли натрия окрашивают пламя в интенсивно желтый цвет. Для выполнения пробы лучше взять хлорид натрия как наиболее летучее соединение.

Стеклянной палочкой с впаянной в нее медной проволокой погрузите в раствор хлорида натрия или захватите петлей немного сухой соли и внесите в пламя горелки. Пламя окрасится в характерный желтый цвет.

 

Реакции катиона аммония.

1) Щелочи (NaOH, КОН)

Выделяют из солей аммония при нагревании газообразный аммиак

    +           -

NH4 + OH = NH3 + H2O

При проведении опыта пробирку нагревают на водяной бане. Выделение аммиака можно обнаружить по запаху, но лучше воспользоваться для этого индикаторной бумагой или бумагой, смоченной раствором нитрата ртути(I). Полоску влажной лакмусовой или фенолфталеиновой бумаги подержите в парах над пробиркой, но не касайтесь внутренней стенки пробирки. При этом газообразный аммиак взаимодействует с водой.

 

NH3 + H2O = NH4OH

Образующиеся основания окрашивает лакмусовую бумагу в синий цвет, а фенолфталеиновую – в розовый.

2) Реактив Нессера

Представляет собой смесь К2(HgI4) и КОН, выделяет из растворов солей аммония красно-бурый осадок иодида оксидимеркураммония

+                   -           -       Hg                   -

NH4 + 2[HgI4] + 4OH = [O          NH2]I +7I + 3H2O

                                             Hg

Реакция очень чувствительная и позволяет обнаружить даже следы иона аммония. Реактив Несслера необходимо брать в избытке т.к. образующийся осадок растворим в солях аммония. Содержащаяся в реактиве щелочь образует с большинством катионов малорастворимые гидроксиды, многие из которых окрашены и мешают открытию катиона аммония. Поэтому для повышения специфичности этой реакции, ее проводят в газовой камере, поместив на верхнее стекло бумагу, смоченную реактивом Несслера.

3) Термическое разложение солей аммония

Если в нализируемом растворе обнаружен ион аммония, то его нужно удалить, прежде чем приступать к открытию ионов калия и натрия. Для этого используют свойство аммонийных солей при высоких температурах легко разлогатся, и улетучиваться, образуя те или иные газообразные продукты.

NH4CI = NH3 + HCI              NH4NO3 = N2O + 2H2O

(NH4)3PO4 = 3NH3 + H3PO4    (NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O

Раствор, содержащий все катионы I аналитической группы, поместить в тигель или фарфоровую чашку, осторожно выпарить досуха и прокалить сухой остаток до тех пор, пока не прекратиться выделение белого «дыма».

Последний появляется потому, что газообразный аммиак и хлороводород, выходящие из области высокой температуры, снова соединяются и образуются мельчайшие кристаллы хлорида аммония. Соли аммония, образованные нелетучими кислотами (серной и фосфорной), белого «дыма» при прокаливании не дают. Когда тигель остынет, растворите часть сухого остатка в небольшом количестве воды и сделайте пробу на удаление иона аммония с реактивом Несслера. Если полное удаление его не достигнуто, то продолжайте прокаливание.

II аналитическая группа катионов.