4. Reakcja kationu Ba2+ z wod gipsow (nasycony roztwór CaSO4)
CHEMIA NIEORGANICZNA II  LABORATORIUM
Ba2+ + SO42- = BaSO4
REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE KATIONÓW GRUPY II
Ba2+ , Sr2+, Ca2+
5. Reakcja kationu Ba2+ ze szczawianami
Ba2+ + C2O42- = BaC2O4
I. BAR, Ba
Szczawian baru roztwarza si w rozcie czonych kwasach mineralnych a nawet w 6 M kwasie
Bar jest srebrzystobiałym metalem, le cym po lewej stronie wodoru w szeregu napi ciowym metali. octowym (w przeciwie stwie do szczawianu wapnia).
Reaguje z wod w temperaturze pokojowej z wydzieleniem wodoru:
6. Barwienie płomienia przez zwi zki baru
Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2
Wykonanie: drucik platynowy zanurzy w st onym kwasie solnym a nast pnie wprowadzi do
Ba(OH)2 rozpuszcza si równie cz ciowo w wodzie. redukcyjnej cz ci palnika gazowego (niebieski sto ek). Czynno t powtórzy . Tak oczyszczony
drucik platynowy zanurzy w roztworze zwi zku baru i wprowadzi do redukcyjnej cz ci palnika
gazowego.
REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE KATIONU Ba2+
II. STRONT, Sr
1. Reakcja kationu Ba2+ z (NH4)2 CO3
Stront jest srebrzystobiałym metalem roztwarzaj cym si w kwasach mineralnych i w wodzie
Ba2+ + CO32- = BaCO3
z wydzieleniem wodoru:
1.1. Roztwarzanie wytr conego osadu w roztworze CH3COOH
Sr + H2O = Sr2+ + H2
BaCO3 + 2CH3COOH = Ba2+ + CO2 + H2O + 2CH3COO-
REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE KATIONU Sr2+
1.2. Roztwarzanie wytr conego osadu w HCl
BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2 + H2O
1. Reakcja kationu Sr2+ z (NH4 )2CO3
2. Reakcja kationu Ba2+ z rozcie czonym H2SO4
Sr2+ + CO32- = SrCO3
Ba2+ + SO42- = BaSO4
W glan strontu, podobnie jak w glan wapnia roztwarza si w kwasach mineralnych oraz w kwasie
octowym. Natomiast w wodzie rozpuszcza si trudniej ni BaCO3.
2.1. Przeprowadzenie wytr conego BaSO4 w BaCO3
2. Reakcja kationu Sr2+ z rozcie czonym H2SO4
BaSO4 + CO32- = BaCO3 + SO42-
Sr2+ + SO42- = SrSO4
Wykonanie: Wytr cony osad BaSO4 przemy dwukrotnie wod destylowan przez dekantacj . Do
tak przemytego osadu w probówce szklanej doda ok. 1 cm3 wody destylowanej a nast pnie ły eczk
W przeciwie stwie do BaSO4 siarczan strontu nieznacznie rozpuszcza si w wodzie.
stałego Na2CO3, wymiesza i ogrzewa na ła ni wodnej ok. 10 minut. Po schłodzeniu, do probówki
z osadem doda rozcie czony kwas solny.
3. Reakcja kationu Sr2+ z wod gipsow
3. Reakcja kationu Ba2+ z K2Cr2O7
Sr2+ + SO42- = SrSO4
2Ba2+ + Cr2O72- + H2O = 2BaCrO4 + 2H+
4. Reakcja kationu Sr2+ ze szczawianami
Wykonanie: do probówki wprowadzi ok. 0,5 cm3 roztworu zwi zku baru, 0,5 cm3 wody
Sr2+ + C2O42- = SrC2O4
destylowanej, doda ły eczk stałego CH3COONa i 0,5 cm3 roztworu K2Cr2O7.
Szczawian strontu jest trudniej rozpuszczalny w wodzie ni szczawian baru.
3.1. Rozpuszczanie wytr conego osadu w kwasie octowym
5. Barwienie płomienia przez zwi zki strontu
1 2
III. WAP , Ca
ANALIZA SYSTEMATYCZNA KATIONÓW II GRUPY
Ba2+, Sr2+, Ca2+
Wap reaguje z kwasami i z wod analogicznie jak bar i stront.
Do 1 cm3 roztworu zawieraj cego kationy II (roztwór A po oddzieleniu kationów I grupy) grupy dodaje si 10
kropel 2M H2SO4 i odparowuje prawie do sucha w parowniczce porcelanowej (w celu usuni cia HCl).
REAKCJE CHARAKTERYSRYCZNE KATIONU Ca2+
Odparowanie nale y prowadzi na siatce azbestowej, na małym płomieniu palnika pod wyci giem. Po
ostygni ciu do pozostało ci dodaje si 5 cm3 wody destylowanej i przenosi do probówki wirówkowej.
Parowniczk przemywamy niewielka ilo ci 2M H2SO4 i zawarto doł czamy do probówki wirówkowej.
1. Reakcja kationu Ca2+ z (NH4)2 CO3
Odwirowa .
Ca2+ + CO32- = CaCO3
Ba2+, Sr2+, Ca2+
+
W glan wapnia jest najtrudniej rozpuszczalny w wodzie ze wszystkich w glanów wapniowców.
2M H2SO4
2. Reakcja kationu Ca2+ z (NH4)2C2O4
Osad I Roztwór B
Ca2+ + C2O42- = CaC2O4
PbSO4, BaSO4, SrSO4, CaSO4 Kationy grupy III i IV
Szczawian wapnia jest najtrudniej rozpuszczalny w wodzie ze wszystkich wapniowców.
Na pocz tku nale y sprawdzi , czy wytr cony osad I zawiera PbSO4. W tym celu do osadu I dodajemy 1-2
2.1 Roztwarzanie wytr conego osadu w CH3COOH
cm3 6 M NaOH, dokładnie miesza bagietk i odwirowuje. Roztwór z nad osadu zlewa si do drugiej
probówki i po zakwaszeniu kwasem octowym sprawdza na obecno jonów Pb2+ przez dodanie roztworu
3. Reakcja kationu Ca2+ z K4[Fe(CN)6]
K2CrO4. Wytr cenie si ółtego osadu PbCrO4 wiadczy o obecno ci jonów Pb2+. Je eli stwierdzono
obecno jonów Pb2+ osad I , zawieraj cy siarczany(VI) kationów II grupy ponownie przemywa si 5 cm3 6
Ca2+ + 2NH4+ + Fe(CN)64- = Ca(NH4)2[Fe(CN)6]
M NaOH, odwirowuje i roztwór znad osadu wylewa do zbiornika na metale ci kie.
Wykonanie: do probówki szklanej wprowadzi ok. 0,5 cm3 roztworu zwi zku wapnia, doda ok. 0,5
Osad I
cm3 wody destylowanej, ły eczk doda tyle stałego NH4Cl, aby roztwór był nasycony chlorkiem
amonowym a nast pnie ok. 0,5 cm3 wie o przygotowanego roztworu K4[Fe(CN)6] i ogrzewa
BaSO4, SrSO4, CaSO4, ewent. PbSO4
+
w ła ni wodnej.
6M NaOH
4. Barwienie płomienia przez zwi zki wapnia
Osad II Roztwór 2
BaSO4, SrSO4, CaSO4 Pb(OH)42-
WSKAZÓWKI DOTYCZ CE WYKONYWANIA REAKCJI CHARAKTERYSTYCZNYCH.
1. Wszystkie reakcje charakterystyczne, chyba e podano inaczej, nale y wykonywa w nast puj cy
sposób: pobieramy ok. 5 kropli roztworu wodnego danego kationu, dodajemy ok. 0,5 cm3 wody
Osad II, zawieraj cy CaSO4, BaSO4 i SrSO4 przemywa si kilkoma cm3 2M H2SO4 i przeprowadza w
destylowanej a nast pnie ok. 0,5 cm3 roztworu odczynnika chemicznego, z którym wykonujemy
w glany w nast puj cy sposób:
reakcj .
Do osadu siarczanów(VI) wapniowców w probówce szklanej (osad II) dodaje si 5 cm3 wody destylowanej
2. Je eli badamy roztwarzanie wytr conego osadu to post pujemy nast puj co: oraz 2-3 ły eczki stałego Na2CO3 i ogrzewa na wrz cej ła ni wodnej przez 10 minut, cz sto mieszaj c
wytr cony osad przemywamy dwukrotnie 1 cm3 wody destylowanej. Za ka dym razem zostawiamy bagietk . Po schłodzeniu przenie zawarto do probówki wirówkowej i odwirowa .
Roztwór po odwirowaniu wyla do pojemnika na metale ci kie. Osad po odwirowaniu przenie do
zawarto probówki na kilka minut w statywie aby osad opadł na dno probówki. Nast pnie zla
probówki szklanej, doda ponownie 5 cm3 wody destylowanej oraz 2 3 ły eczki stałego Na2CO3. Ogrzewa
ostro nie roztwór nad osadem do drugiej czystej probówki. Dopiero do tak przemytego osadu
na wrz cej ła ni wodnej, mieszaj c bagietk .
dodajemy odczynnika za pomoc którego roztwarzamy osad.
Zawarto szklanej probówki przenie , po schłodzeniu, do probówki wirówkowej i odwirowa . Roztwór po
odwirowaniu wyla do pojemnika na metale ci kie.
Zaleca si wykonanie jeszcze trzeciej operacji ogrzewania ze stałym Na2CO3.
3 4
Osad II
BaSO4, SrSO4, CaSO4
+
Na2CO3(s), ogrzewanie
Osad III
BaCO3 , SrCO3, CaCO3
Osad III poddaje si dalszej analizie na wykrywanie kationów II grupy. W tym celu osad III roztwarza si w
6 M kwasie octowym.
Osad III
BaCO3 , SrCO3, CaCO3
+
6M CH3COOH
Roztwór 3
Ca2+, Sr2+, Ba2+
W niewielkiej cz ci roztworu 3 (0,5 cm3) sprawdza si obecno jonów Ba2+ za pomoc roztworu K2CrO4.
Je eli zostanie stwierdzona obecno jonu Ba2+, do całego roztworu III dodajemy roztworu K2CrO4 i
odwirowuje.
Roztwór 3
Ca2+, Sr2+, Ba2+
+
r-r K2CrO4
Osad IV Roztwór 4
BaCrO4 Sr2+, Ca2+
Do osadu IV, BaCrO4 dodaje si w nadmiarze 3,0 M NaOH w celu ewentualnego usuni cia PbCrO4 i po
odwirowaniu i przemyciu rozpuszcza w 3,0 M HCl i bada na obecno Ba2+ wykonuj c reakcje z kwasem
siarkowym i barwienie płomienia palnika.
Do roztworu 4 zawieraj cego kationy Ca2+ i Sr2+ dodajemy kilka kropli NH4Cl i 8 10 kropli K4[Fe(CN)6].
Czeka si około 5 minut do wytr cenia białego osadu wiadcz cego o obecno ci jonów Ca2+.
Po odwirowaniu wytr conego osadu dodaje si 1 cm3 (NH4)2SO4. Wytr cenie si białego, krystalicznego
osadu (najcz ciej po pewnym czasie) wiadczy o obecno ci jonów Sr2+.
Wytracony biały osad SrSO4 mo na przemy wod destylowan , zwil y st onym HCl i bada na
zabarwienie płomienia palnika.
5