Podział kationów na grupy analityczne i ich ogólna charakterystyka...

1. Podział kationów na grupy( wg. Bunsena)

2. Ogólna charakterystyka grupy I.

3. Ogólna charakterystyka grupy II.

4. Ogólna charakterystyka grupy III.

5. Ogólna charakterystyka grupy IV.

6. Ogólna charakterystyka grupy V.

1. Podział kationów na grupy( wg. Bunsena)

Grupa	Odczynnik grupowy	Jony wykrywane	Uwagi
I	3M HCl	Ag^+,Hg2^2+,Pb^2+	Chlorki nierozpuszczalne w H2O i w rozc. HCl
II	CH3CSNH2(AKT) w 0,3M HCl	Hg^2+,Bi^3+,Cu^2+,Cd^2+,Sn^2+,Sn^4+, As^3+,As^5+,Sb^3+,Sb^5+	Siarczki nierozpuszcalne w rozc. HCl i H2SO4
III	CH3CSNH2(AKT) w obecności NH3^.H2O i NH4Cl	Al^3+,Cr^3+,Fe^2+,Fe^3+,Ni^2+,Co^2+,Mn^2+,Zn^2+	Siarczki nierozpuszcalne w H2O i rozpuszczalne w rozc. kwasach
IV	(NH4)2CO3 w obecności NH4Cl i NH3^.H2O	Ba^2+,Sr^2+,Ca^2+	Nierozpuszcalne w H2O i rozpuszczalne w rozc. kwasach, oprócz H2SO4
V	Brak odczynnika grupowego	Mg^2+,NH4^+,K^+,Na^+	Nie wytrącają się poprzednimi odczynnikami

1. Ogólna charakterystyka grupy I.
   Do I grupy kationów zaliczamy następujące jony:
   Ag⁺,Hg₂²⁺,Pb²⁺
   Odczynnikiem grupowym jest kwas solny, z którym wymienione jony tworzą chlorki nierozpuszcalnw w wodzie i rozc. kwasach. PbCl₂ jest częściowo rozpuszczalny w wodzie( na zimno nierozpuszczalny; na goraco dobrze) z stąd nie strąca się całkowicie z grupą I kationów, przechdzi do grupy II, gdzie strąca się w postaci PbS.

2. Ogólna charakterystyka grupy II.
   Do II grupy kationów zaliczamy następujące jony:
   Hg²⁺,Bi³⁺,Cu²⁺,Cd²⁺,Sn²⁺,Sn⁴⁺,As³⁺,As⁵⁺,Sb³⁺,Sb⁵⁺
   Odczynnikiem grupowym jest roztwór AKT w 0,3M HCl. Iloczyny rozpuszczalności siarczków metali tej grupy są bardzo małe, łatwo je przekroczyć przy małym stężeniu jonó S^2- powstałych na skutek dysocjacji siarkowodoru w środowisku kwaśnym.

3. Ogólna charakterystyka grupy III.
   Do III grupy kationów zaliczamy następujące jony:
   Al³⁺,Cr³⁺,Fe²⁺,Fe³⁺,Ni²⁺,Co²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺
   Odczynnikiem grupowym jest roztwór AKT w obecności NH₃^.H₂O i NH₄Cl. Kationy tej grupy wytrącaja się w postacji siarczków lub wodorotlenków(Al³⁺,Cr³⁺)

4. Ogólna charakterystyka grupy IV.
   Do IV grupy kationów zaliczamy następujące jony:
   Ba²⁺,Sr²⁺,Ca²⁺
   Odczynnikiem grupowym jest (NH₄)₂CO₃ w obecności NH₄Cl i NH₃^.H₂O. Kationy wytrącają się w postacji węglanów.

5. Ogólna charakterystyka grupy V.
   Do V grupy kationów zaliczamy następujące jony:
   Mg²⁺,NH₄⁺,K⁺,Na⁺
   Grupa V nie posiada odczynnika grupowego, który by je strącił jednocześnie. Sole ich w większości są łatwo rozpuszczalne.

Srebro, Ag⁺

Odczynnik	Osad	Uwagi
1. Kwas solny i rozpuszczalne chlorki	chlorek srebra-AgCl, biały;	rozpuszcalny w amoniaku, cyjankach- po dodaniu HNO3 ponownie wytrąca się chlorek srebra;
2. Wodorotleneki sodowy i potasowy	tlenek srebra-Ag2O, czarny;	nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika;
3. Amoniak-NH3^.H2O	tlenek srebra-Ag2O, czarnobrunatny;	rozpuszczalny w nadmiarze amoniaku;
4. Siarkowodór-H2S	siarczek srebra-Ag2S, czarnobrunatny;	Ag2S nie rozpuszcza się w rozcięńczonym HCl i amoniaku, rozpuszca się w HNO3;
5. Jodek potasowy-KJ	jodek srebra-AgJ, żółty;	nie rozpuszcza się w amoniaku(odróżnienie od AgCl i AgBr)
6. Chromian potasowy-K2CrO4	chromian srebra-Ag2CrO4, czerwonobrunatny;	rozpuszcalny w amoniaku i HNO3, nierozpuszczalny w kwasie octowym-CH3COOH;
7. Diromian potasowy-K2Cr2O7	dichromian srebra-Ag2Cr2O7, czerwonobrunatny;	rozpuszcalny w amoniaku i HNO3;
8. Ditizon	osad kompleksu, barwa fioletowa;	reakcji przeszkadzaja metale szlachetne, rtęć- również dają osady z tym odczynnikiem.

Rtęć, Hg₂²⁺

Odczynnik	Osad	Uwagi
1. Kwas solny i rozpuszcalne chlorki	chlorek rtęci(I)-Hg2Cl2, biały	nierozpuszcalny w kwasach, oraz rozpuszcalny w wodzie królewskiej. Po dodaniu amoniaku osad ciemnieje na skutek wydzielania sie metalicznej rtęci;
2. Siarkowodór-H2S	mieszanina siarczku rtęci(II) i siarki-HgS+S
3. Wodorotlenek amonowy NH3^.H2O	sól aminotlenortęciowa i rtęć, osad barwy czarnej;
4. Jodek potasowy-KJ	jodek rtęci-Hg2J2, zielonożółty;	rozpuszcalny w nadmiarze odczynnika;
5. Chlorek cynowy(II)-SnCl2	redokuje sole rtęci(I) do rtęci metalicznej, na skutek czego osad ciemnieje;
6. Miedź metaliczna	redokuje jony rtęci(I) i rtęci(II) do rtęci metalicznej(Hg)

Ołów, Pb²⁺

Odczynnik	Osad	Uwagi
1. Siarkowodór H2S	siarczek ołowiu-PbS; czarny	rozpuszczalny w rozcięńczonym HNO3, sężony HNO3 utlenia PbS do PbSO4
2. Wodorotlenek amonowy NH3^.H2O	wodorotlenek ołowiu-Pb(OH)2	nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika
3. Jodek potasowy-KJ	jodek ołowiu-PbJ2; żółty	rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika
4. Kwas solny i chlorki rozpuszczalne	chlorek ołowiu-PbCl2; biały	rozpuszczalny na gorąco w wodzie
5. Kwas siarkowy-H2SO4	siarczan ołowiu-PbSO4; biały	rozpuszczalny w wodorotlenkach( tworzy ołowiany np. Na2PbO2), oraz w winianie i octanie amonu;
6. Chromian potasowy-K2CrO4	chromian ołowiu-PbCrO4; żółty	nierozpuszczalny w kwasach roz., rozpuszcalny w wodorotlenkach;
7. Rodizonian sodowy-Na2C6O6		z jonami Pb^2+ w obojętnym roztworze tworzy związek kompleksowy barwy niebieskofioletowej, w słabo kwaśnym- barwy czerwonej;

Rtęć,Hg²⁺

Odczynnik	Osad	Uwagi
1. Siarkowodór	siarczek rtęci(II)-HgS,czarny;
2. Wodorotlenki: sodowy , lub potasowy	tlenek rtęci(II)-HgO, żółty;
3. Wodorotlenek amonowy	powstaje biała sól aminotlenortęciowa
4. Jodek potasowy	jodek rtęci(II)-HgJ2,czerwony;	osad rozpuszcza się w nadmiarze KJ z utworzeniem bezbarwnego jodortęcianu potasowego K2[HgJ4]
5. Chlorek cynowy(II)	chlorek rtęciowy(I)-Hg2Cl2, biały;	przy dalszym dodawaniu SnCl2 kalomel resukuje sie do ręci metalicznej

Kadm Cd²⁺

Odczynniki	Osad	Właściwości osadu
1. H2S	Siarczek kadmu CuS, żółty;
2. Wodorotlenki	Cd(OH)2 , biały;	Nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.
3. NH3 aq.	Cd(OH)2 , biały;	Rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.
4. Jodek potasowy- KJ	brak osadu

Miedź Cu²⁺

Odczynniki	Osad	Właściwości osadu
1. H2S	Siarczek miedzi(II) CuS, czarny;	Osad nierozpuszczalny w kwasach rozcięczonych, rozpuszczalny w gorącym HNO3
2. wodorotlenki	Wodorotlenek miedzi(II) Cu(OH)2 jasnoniebieski, kłaczkowaty;	Podczas ogrzewania przechodzi w czarny CuO.
3. NH3 aq.	Wodorotlenek miedzi(II) Cu(OH)2 jasnoniebieski, kłaczkowaty;	Rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.
4. Tiosiarczan sodu- Na2S2O3	Siarczek miedzi(II) CuS, czarny;	Osad nierozpuszczalny w kwasach rozcięczonych, rozpuszczalny w gorącym HNO3
5. Jodek potasu- KJ	Jodek miedzi(II)-Cu2J2 biały
6. Cyjanożelazian(II) potasowy K3[Fe(CN)6]	Cyjanożelazian(II) miedzi(II) Cu2[Fe(CN)6], czerwonobrunatny;

Bizmut Bi³⁺

Odczynniki	Osad	Właściwości osadu
1. H2S	Siarczek bizmutu Bi2S3 ciemnobrunatny	Osad nierozpuszczalny w kwasach rozcięczonych, rozpuszczalny w stężonym HNO3 i wodzie królewskiej.
2. wodorotlenki	Bi(OH)3 biały
3. Cynian sodowy Na2SnO2	W roztworze alkalicznym- redukuje jony Bi^3+ do bizmutu metalicznego- wytrąca sie ciemny osad.

Cynk, Zn²⁺

Odczynniki	Osad	Właściwości osadu
1. NaOH, NH3^.H2O	wodorotlenek cynku- Zn(OH)2-biały;	Rozpuszczalny w kwasach, oraz w nadmiarze odczynnika;
2. Na2CO3	węglan cynku- ZnCO3 -biały;	Rozpuszczalny w kwasach;
3. (NH4)2CO3	węglan cynku- ZnCO3 -biały;	Rozpuszczalny w kwasach i w nadmiarze odczennika;
4. (NH4)2S	siarczek cynku- ZnS -biały;
5. K4[Fe(CN)6]	heksażelazocyjanek cynku -Zn2[Fe(CN)6]- biały;

Glin Al³⁺

Odczynnik	Osad strącony	Uwagi
1. Siarczek amonu (NH4)2S	wodorotlenek glinu Al(OH)3 ,biały;
2. Wodorotlenek potasowy, sodowy, oraz węglany metali alkalicznych i amonowy: K2CO3, Na2CO3, (NH4)2CO3;	wodorotlenek glinu Al(OH)3 ,biały;	Osad rozpuszczalny w nadmiarze NaOH, KOH;
3. Fosforan disodowy Na2HPO4	fosforan glinu AlPO4, biały;	Osad rozpuszczalny w wodorotlenkach, kwasach; nie rozpuszcza się w kwasie octowym (odróżnienie od Ba^2+, Ca^2+, Sr^2+, Mg^2+)

Chrom Cr³⁺

Odczynniki	Osad	Właściwości osadu
1. Siarczek amonu (NH4)2S	wodorotlenek chromu Cr(OH)3 , szarozielony, galerowaty;
2. Wodorotlenek potasowy, sodowy,	wodorotlenek chromu Cr(OH)3 , szarozielony, galerowaty;	Osad rozpuszczalny w nadmiarze NaOH, KOH;
3. Utleniacze + środowisko zasadowe;		Zmiana barwy z zielonej lub niebieskofioletowej na żółtą lub pomarańczową (środowisko kwaśne)

Żelazo Fe²⁺

Odczynniki	Osad strącany	Uwagi
1. NH3 aq.	wodorotlenek żelaza(II) Fe(OH)2 , biały;
2. Cyjanożelazian(III) potasowy K3[Fe(CN)6]	Cyjanożelazian(III) żelaza(II) (błękit Turnbulla) Fe3[Fe(CN)6] ciemnoniebieski
3. Cyjanożelazian(III) potasowy K3[Fe(CN)6]	biały osad	Na powietrzu niebieszczeje;
4. Rodanek potasowy KSCN		Nie reaguje (odrużnienie od Fe^3+)

Żelazo Fe³⁺

Odczynniki	Osad strącany	Uwagi
1. NH3 aq.	wodorotlenek żelaza(III) Fe(OH)3 , brunatny;
2. Cyjanożelazian(II) potasowy K4[Fe(CN)6]	Cyjanożelazian(II) żelaza(III) (błękit pruski) Fe4[Fe(CN)6]3 ciemnoniebieski	W środowisku kwaśnym reakcja bardzo czuła;
3. Kwas sulfosalicynowy C6H3(OH)(COOH)SO3H		W zależności od pH: 2-2,5 barwa czerwona, 4-8 barwa brunatna; przeszkadzają jony F^-, PO4^3-
4. Rodanek potasowy KSCN		Roztwór zabarwia sie na krwisto czerwono, przeszkadzają jony F^-, PO4^3-

Mangan Mn²⁺

Odczynniki	Osad stącany	Uwagii
1. Siarczek amonu (NH4)2S	Siarczek manganu(II) MnS, jasno różowy;	Rozpuszczalny w kwasach rozcięczonych,
2. NaOH, KOH, NH3aq.	Wodorotlenek manganu(II) Mn(OH)2 biały;	Rozpuszczalny w kwasach, solach amonowych, nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika. Na powietrzy ciemnieje.
3. Benzydyna		Z jonami Mn^2+ w roztworze alkalicznym daje niebieskie zabarwienie.

Kobalt Co²⁺

Odczynniki	Osad	Właściwości osadu
1. Siarczek amonu (NH4)2S	Siarczek kobaltu CoS, czarny	Osad nierozpuszczalny w kwasach rozcięczonych, rozpuszczalny w stężonym HNO3 i wodzie królewskiej.
2. Rodanek potasowy KSCN	Tworzy się niebieska sól kompleksowa	Kompleks nietrwały.
3. 1-nitrozo-2-naftol	Strąca się osad wewnętrzkompleksowej soli [C10H6(NO)O]3Co	Osad nierozpuszczalny w zimnym HCl i HNO3 . Przeszkadzają jony Fe^3+. Daje osad o barwie brunatnej.

Nikiel Ni²⁺

Odczynniki	Reakcja	Właściwości osadu
1. Siarczek amonu (NH4)2S	Siarczek niklu NiS, czarny	Osad nierozpuszczalny w kwasach rozcięczonych, rozpuszczalny w stężonym HNO3 i wodzie królewskiej.
2. Dimetyloglioksym w środowisku zasadowym	armatowoczerwony osad dimetyloglioksymu niklowego

Bar, Ba²⁺

Odczynnik	Osad	Uwagi
1. Węglan amonowy-(NH4)2CO3	węglan barowy-BaCO3, biały;	rozpuszczalny w HCl, HNO3 i CH3COOH; po dodaniu H2SO4 powstaje osad BaSO4;
2. Chromian K2CrO4 i dichromian potasowy K2Cr2O7 w środowisku octanu sodowego;	chromian baru-BaCrO4, żółty;	rozpuszczalny w kwasach mineralnych, oprucz H2SO4;
3. Siarczan amonowy(NH4)2SO4 i woda gipsowa;	siarczan barowy-BaSO4, biały;	nierozpuszcalny w kwasach;
4. Szczawian amonowy-(NH4)2C2O4	szczawian barowy-BaC2O4, biały;	rozpuszcalny w kwasach mineralnych i wrzącym kwasie octowym( odróżnienie od szcawianu wapnia);
5. Cyjanożelazian potasowy-K4[Fe(CN)6]	cyjanożelazian barowopotasowy-BaK2[Fe(CN)6],
6. Wodorofosforan disodowy-Na2HPO4	wodorofosforan barowy-BaHPO4, biały;	rozpuszcalny w kwasach mineralnych i octowym;
6. Rodizonian sodowy-Na2C6O6	rodizonian barowy-BaC6O6, czerwony;

Stront, Sr²⁺

Odczynnik	Osad	Uwagi
1. Węglan amonowy-(NH4)2CO3	węglan strontu-SrCO3, biały;	rozpuszczalny w kwasach mineralnych; oprucz H2SO4;
2. Chromian K2CrO4	chromian strontu-SrCrO4, żółty;	rozpuszczalny w kwasach mineralnych i octowym,oprucz H2SO4; dichromian nie daje osadu;
3. Siarczan amonowy(NH4)2SO4 i woda gipsowa;	siarczan strontu-SrSO4, biały;	nierozpuszcalny w kwasach i wodorotlenkach;
4. Szczawian amonowy-(NH4)2C2O4	szczawian barowy-SrC2O4, biały;	rozpuszczalny w kwasach mineralnych i wrzącym kwasie octowym( odróżnienie od szcawianu wapnia);
5. Cyjanożelazian potasowy-K4[Fe(CN)6]	nie tworzy osadu	odróżnienie od Ba^2+,Ca^2+
6. Wodorofosforan disodowy-Na2HPO4	wodorofosforan strontu-SrHPO4, biały;	rozpuszcalny w kwasach mineralnych i octowym;
6. Rodizonian sodowy-Na2C6O6	rodizonian strontu-SrC6O6, brunatnoczerwony;

Wapń, Ca²⁺

Odczynniki	Osad	Właściwości osadu
1. Węglan amonowy-(NH4)2CO3	węglan wapnia-CaCO3, biały;	rozpuszczalny w kwasach mineralnych i CH3COOH;
2. Chromian K2CrO4 i dichromian potasowy K2Cr2O7 w środowisku octanu sodowego;	nie daje osadu
3. Siarczan amonowy(NH4)2SO4	nie daje osadu
4. Szczawian amonowy-(NH4)2C2O4	szczawian wapnia-CaC2O4, biały;	rozpuszcalny w kwasach mineralnych i nierozpuszczalny w wrzącym kwasie octowym;
5. Cyjanożelazian potasowy-K4[Fe(CN)6]	cyjanożelazian wapniowopotasowy-CaK2[Fe(CN)6],
6. Wodorofosforan disodowy-Na2HPO4	wodorofosforan wapniowy-CaHPO4, biały;	rozpuszcalny w kwasach mineralnych i octowym;

NH⁴⁺

Odczynnik	Reakcja	Uwagi
1. Wodorotlenki: sodowy, potasowy, barowy i wapniowy;	podczas ogrzewania z solami amonu rozkładają je z wydzieleniem gazowego amoniaku NH3
2. Jodortęcian potasowy- K2[HgJ4]- odczynnik Nesslera	osad kompleksu ; czerwonobrunatny

K⁺

Odczynnik	Osad strącany	Odczyn środowiska	Przeszkadzają reakcje
1. Kwas winowy- H2C4H4O6 i wodorowinian sodowy- NaHC4H4O6	wodorowinian potasowy- KHC4H4O6;biały, krystaliczny;	obojętny lub słabo kwaśny, w zakresie 5<pH<7; uzyskuje się przez dodanie roztworu octanu sodowego;
2. Azotynokobaltan sodowy-Na3[Co(NO2)6]	azotynokobaltanpotosowo-sodowy K2Na[Co(NO3)6], żółty, krystaliczny, rozpuszczalny w mocnych kwasach.	5<pH<7; z mocno alkalicznych roztwotów straca się brunatny Co(OH)3	jony NH4^+ i Li^+ tworzą podobne osady
3. Kwas chloroplatynowy H2[PtCl6]	chloroplatynian potasowy K2[PtCl6]; żółty;		NH4^+ daje podobny osad;
4. Kwas nadchlorowy HClO4	nadchloran potasowy KClO4; biały;	obojętne	NH4^+ daje podobny osad;
5. Tiosiarczanobizmutyn sodowy- Na3[Bi(S2O3)3]- reakcja Carnota	tiosiarczanobizmutyn potasowy- K3[Bi(S2O3)3]		NH4^+,Ba^2+,Sr^2+
6. tetrafenyloboran sodowy-Na[B(C6H5)4]	tetrafenyloboran potasowy- K[B(C6H5)4];biały, drobnokrystaliczny;		osad jest trudno rozpuszczalny w wodzie i CH3COOH. NH4^+ daje podobny kompleks
7. Dipikryloamina (heksanitrodifenyloamina)	sól potasowa dipikryloaminy; pomarańczowoczerwony;

Na⁺

Odczynnik	Osad strącany	Odczyn środowiska	Przeszkadzające reakcje
1. Heksahydroantymonian potasowy K[Sb(OH)6]	Heksahydroantymonian sodowy Na[Sb(OH)6]	obojętne; w kwaśnym roztworze powstaje osad H[Sb(OH)6] co prowadzi do mylnych wniosków	jony NH4+, Mg^2+; uswamy je przez gotowanie z KOH- powstaje NH3 i Mg(OH)2
2. Octan uranylowomagnezowy Mg(CH3COO)2(UO2)3(CH3COO)6	octan uranylowomagnezowosodowy NaCH3COOMg(CH3COO)2 (UO2)3(CH3COO)6; zielonkawożółty, krystaliczny

Mg²⁺

Odczynnik	Osad	Uwagi
1. Wodorotlenki: sodowy, potasowy, barowy i wapniowy	wodorotlenek magnezu- Mg(OH)2, biały, galeretowaty,	osad rozpuszczalny w kwasach i solach amonowych
2. Wodorofosforan sodowy- Na2HPO4	w obecności NH3^.H2O i NH4Cl powstaje fosforan magnezowoamonowy MgNH4PO4; biały, krystaliczny;
3. Węglan amonowy (NH4)CO3	zasadowy węglan magnezowy Mg2(OH)2CO3 o zmiennym składzie; biały;	w obecności dużej ilości soli amonowych węglan prawie nie strąca magnezu (odróżnienie od jonów Ba^2+, Sr^2+, Ca^2+)
4. 8-Hydroksychinolina C9H6NOH	w roztworze amoniakalnym powstaje hydroksychinlina magnezu (C9H6NO)2Mg; zielonkawożółty, krystaliczny;
5. Czerń erichromowa T C20H13O7N3S	z jonami Mg^2+ tworzy kompleks rozpuszczalny o barwie winnoczerwonej;