Na trzecich zajęciach laboratoryjnych z chemii zajmowaliśmy się, badaniem właściwości i analizą jakościową kationów. Przedmiotem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości jonów metali (kationów) oraz próba ich identyfikacji. Badanie właściwości kationów polega na wykonaniu szeregu podstawowych reakcji charakterystycznych.. Badanie właściwości i identyfikacja kationów opiera się na typowych mechanizmach reakcji chemicznych:

• strącania trudno rozpuszczalnych osadów

• właściwości amfoterycznych niektórych jonów

• właściwości utleniających lub redukujących jonów

• zdolności do kompleksowania

Na podstawie wyników obserwacji podstawowych właściwości kationów dokonujemy identyfikacji otrzymanego do analizy zadania.

ODCZYNNIK	RODZAJ	OBSERWOWANE	WNIOSKI
	REAKCJI	ZJAWISKO
NaOH 0,2M	r. strącania	wytrącił się biały	może to być Al^3+, Zn^2+,
		Osad	Pb^2+ lub Mg^2+.
NaOH 2M	r.amfoteryczna	osad rozpuścił się	Al^3+, Zn^2+, Pb^2+.
H2O2	brak reakcji	reakcja nie zachodzi	może to być Al^3+, lub Zn^2+
NH3*H2O 0,2M	r. strącania	wytrącił się biały	Al^3+ lub Zn^2+
		Osad
NH3*H2O 2M	brak reakcji	brak reakcji, osad	Al^3+, Zn^2+
		nadal jest w probówce
(NH4)2S	r. strącania	pojawił się biały osad	Al^3+, Zn^2+.
KI		reakcja nie zachodzi	Al^3+, Zn^2+.

Z powyższej tabelki wynika że mogą to być jony Al³⁺ lub Zn²⁺. Aby je odróżnić należy przeprowadzić dodatkową reakcję. Odróżnienie tych jonów jest możliwe za pomocą tetratiocyjanianu (III) potasu, który tworzy tylko biały osad z kationem Zn²⁺.

K₂₄ reakcja specyficzna słomkowy osad Al³⁺

1.probówka:

Al³⁺ + 3OH^- Al(OH)₃

Al(OH)₃ + 3NaOH Na_{3 4} lub Na₃AlO₃ + 3H₂O

Al(OH)₃ + 3Na⁺ + 3OH^- 3Na⁺ +AlO₃^3- + 3H₂O

2.probówka:

3NH₄OH + Al³⁺ Al(OH)₃ + 3NH₄

3.probówka:

2Al³⁺ + 3S^2- + 6H₂O 2Al(OH)₃+ 3H₂S

4.reakcja specyficzna:

2Al³⁺ + 3K_{2 4} Al₂₄₃ + 6K⁺

ODCZYNNIK	RODZAJ	OBSERWOWANE	WNIOSKI
	REAKCJI	ZJAWISKO
NaOH 0,2M	r. strącania	Żółty osad	Może to być Mn^2+
			Lub Hg^2+
NaOH 2M	Bez zmian	Bez zmian	Mn^2+ lub Hg ^2+
H2O2	r. utlenienia	Brunatny osad	Jest to Mn ^2+

1.

Mn²⁺ + 2OH^- → Mn(OH)₂↓

Mn(OH)₂↓ + H₂O₂ → H₂MnO₃↓ + H₂O

ODCZYNNIK	RODZAJ	OBSERWOWANE	WNIOSKI
	REAKCJI	ZJAWISKO
NaOH 0,2M	r. strącenia	Brunatny osad	Może to być Fe^3+
NaOH 2M	Bez zmian	Bez zmian	Fe^3+
H2O2	Bez zmian	Bez zmian	Fe^3+

1.

Fe³⁺ + 3OH^- → Fe(OH)₃↓