Действие группового реагента.

Групповым реагентом является разбавленная серная кислота. С катионами III аналитической группы она дает осадки белого цвета. Серная кислота или растворимые сульфаты с солями бария образуют белый мелкокристаллический осадок сульфата бария.

2+  2-

Ва +SO4 = BaSO4

Cерная кислота или растворимые сульфаты с солями стронция белый кристаллический осадок сульфата стронция.

2+        2-

Sr + SO4 = SrSO4

Осадок не растворим в кислотах.

Серная кислота или растворимые сульфаты дают с солями кальция белый кристаллический осадок сульфата кальция. Осадки выпадают только в реакциях с достаточно концентрированными солями кальция.

2+    2-     

Са + SO4 = CaSO4

Осадок растворим в сульфате аммония с образованием комплексной соли

(NH4)2[Ca(SO4)2]

Реакции катиона бария.

1) Дихромат калия.

Дает желтый осадок хромата бария.

   2+        2-                                          +

2Ва + Cr2O7 + H2O = 2BaCrO4 + 2H

Но осаждение бария не может быть полным: образующаяся одновременно кислота растворяет хромат бария и реакция идет в обратном направлении. Для полного осаждения бария к раствору кроме дихромата калия прибавляют ацетат натрия до рН=4-5.

2) Оксалат аммония (NH4)2C2O4.

Дает белый кристаллический осадок оксалата бария.

2+     2-

Ba + C2O4 = BaC2O4

Осадок растворим в кислотах.

3) Гидрофосфат натрия.

Дает белый кристаллический осадок гидрофосфата бария.

2+     2-    

Ba + HPO4 = BaHPO4

4) Проба на окрашивание пламени.

Летучие соли бария окрашивают пламя в желто-зеленый цвет.

 

Реакции катиона стронция.

1) Оксалат аммония.

Дает белый кристаллический осадок оксалата стронция.

2+           2-

Sr + C2H4 = SrC2O4

Осадок растворим в кислотах.

2) Гидрофосфат натрия.

Дает белый кристаллический осадок гидрофосфата стронция.

 2+            2-

Sr + HPO4 = SrHPO4

Осадок растворим в кислотах.

3) Проба на окрашивание пламени.

Летучие соли стронция окрашивают пламя в карминово-красный цвет.

 

Реакции катиона кальция.

1) Оксалат аммония.

Дает белый мелкокристаллический осадок оксалата кальция.

2+           2-

Ca + C2O4 = CaC2O4

Осадок растворим в минеральных кислотах и не растворим в уксусной кислоте. Ионы бария и стронция мешают открытию иона кальция.

2) Гидрофосфат натрия.

Дает белый кристаллический осадок гидрофосфата кальция.

  2+           2-   

Ca + HPO4 = CaHPO4

Осадок растворим в кислотах.

3) Гексацианоферрат (II) калия К4[Fe(CN)6].

В присутствии аммонийной буферной смеси дает белый кристаллический осадок гексацианоферрата (II) кальция-аммония.

2+               +                          4-

Ca + 2NH4 + [Fe(CN)6] = Ca(NH4)2[Fe(CN)6]

Осадок не растворим в уксусной кислоте. Ионы бария и стронция мешают открытию ионов кальция.

4) Проба на окрашивание пламени.

Летучие соли кальция окрашивают пламя в кирпично-красный цвет.

IV группа катионов.

1. Действие группового реактива.

Групповым реактивом является гидроксид натрия.

С катионом цинка дает белый осадок гидроксида цинка.

2+      -

Zn + 2OH = Zn(OH)2

Гидроксид цинка растворяется в растворе аммиака.

                                                             2+          -  

Zn(OH)2 + 6NH4OH = [Zn(NH3)6] + 2OH + 6H2O

2. Реакции катиона хрома (III).

1) Образование надхромовой кислоты.

При действии пероксида водорода на подкисленный раствор хромата или бихромата получается надхромовая кислота, вследствие чего раствор окрашивается в интенсивно синей цвет.

        2-                       +    

Сr2O7 + 4H2O2 + 2H = 2H2CrO6 + 3H2O

В водном растворе надхромовая кислота очень неустойчива. Она разлагается с образованием ионов хрома (III), и синяя окраска быстро переходит в зеленую. Если к раствору прилить амилоэфирную смесь, то надхромовая кислота переходит при взбалтывании в слой растворителя, что сильно повышает ее устойчивость. Данная реакция очень чувствительна и специфична, поэтому комбинируя ее с какой-либо реакцией окисления хрома (III) до хрома (VI), можно использовать эту реакцию для открытия хрома (III) в присутствии других катионов.

 

3. Реакции катиона цинка.

1) Гидрофосфат натрия.

Дает белый осадок фосфата цинка.

2+            2-                              +         

3Zn + 2HPO4 = Zn3(PO4)2 + 2H

Осадок растворим в кислотах, щелочах, аммиаке.

2) Гексацианоферрат (II) калия.

Дает белый осадок гексацианоферрата (II) калия-цинка.

2+      +                   4-

3Zn + 2K + 2[Fe(CN)6] = K2Zn3[Fe(CN)6]2

Осадок растворим в щелочах. Эта реакция отличает ион цинка от иона алюминия, который с данным реактивом осадка не образует.