Reakcje charakterystyczne kationów V grupy analitycznej wg Freseniusa

kation Na⁺

Położenie sodu w szeregu napięciowym: Ca, Na, Mg...... H

Roztwarzanie sodu metalicznego:

2Na^o + 2H⁺ → 2Na⁺ + H₂

2Na^o + 2H₂O → 2Na⁺ + 2OH^- + H₂

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Reakcje charakterystyczne:

1) Na⁺ + Mg²⁺ + 3UO₂²⁺ + 9CH₃COO^- ⇔ NaMg(UO₂)₃(CH₃COO)₉

promieniowanie ultrafioletowe wywołuje niebieską fluoroscencję osadu

2) Na⁺ + [Sb(OH)₆]^- ⇔ Na[Sb(OH)₆]

-jony Mg²⁺ dają podobną reakcję -kwasy, nawet słabe wytrącają biały H[Sb(OH)₆]

3) Sole sodu barwią płomień palnika Bunsena na kolor żółty

żółty płomień dają już ślady jonów sodu wypłukiwane ze szkła laboratoryjnego

większe stężenia Na⁺ (takie jak w analizach) powodują jednak efekt długotrwały

Reakcje charakterystyczne kationów V grupy analitycznej wg Freseniusa

kation K⁺

Położenie potasu w szeregu napięciowym: Li, K, Ba,...... H

Roztwarzanie potasu metalicznego:

2K^o + 2H⁺ → 2K⁺ + H₂

2K^o + 2H₂O → 2K⁺ + 2OH^- + H₂

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Reakcje charakterystyczne:

1) K⁺ + ClO₄^-⇔ KClO₄ - osad umiarkowanie rozpuszczalny

reagentem jest 30% HClO₄ w obecności kilku kropel C₂H₅OH (zmniejsza rozp. soli)

2) K⁺ + HC₄H₄O₆^- ⇔ KHC₄H₄O₆

reakcja udaje się tylko w środowisku słabo kwaśnym (np.CH₃COOH) mocne kwasy i zasady usuwają z roztworu jony wodorowinianowe ( H₂C₄H₄O₆ i K₂C₄H₄O₆ są rozpuszczalne)

3) 2K⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- ⇔ K₂Na[Co(NO₂)₆]

4) K⁺ + B(C₆H₅)₄^- ⇔ KB(C₆H₅)₄ reakcje dają już śladowe ilości jonów K⁺ i NH₄⁺

5) Sole potasu barwią płomień palnika Bunsena na kolor fioletowo-czerwony

w obecności jonów sodu widmo potasu można obserwować przez niebieski filtr

(szkło kobaltowe)

UWAGA: Jony amonowe (zwłaszcza w większych ilościach) dają identyczne reakcje jak jony potasu. Osady te rozpuszczają się jednak w roztworze NaOH (z wyparciem amoniaku)

Reakcje charakterystyczne kationów V grupy analitycznej wg Freseniusa

kation Mg²⁺

Położenie magnezu w szeregu napięciowym: Na, Mg, Al, .... H

Roztwarzanie magnezu metalicznego:

Mg^o + 2H⁺ → Mg²⁺ + H₂

Mg^o + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂ reakcja zachodzi w podwyższonej temperaturze

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Reakcje charakterystyczne:

1) Mg²⁺ + 2OH^- ⇔ Mg(OH)₂ pH>11

Mg(OH)₂ + 2NH₄⁺ ⇔ Mg²⁺ + 2NH₃^.H₂O

2) Mg²⁺ + NH₃^.H₂O ⇔ Mg(OH)₂ + 2NH₄⁺

powstające sole amonowe ograniczają wytrącanie osadu

2Mg²⁺ + 2OH^- + CO₃^2- ⇔ (Mg(OH))₂CO₃) zanieczyszczony węglanami amoniak

wytrąca zasadowy węglan

3) Mg²⁺ + PO₄^3- + NH₄⁺ ⇔ ⇔ MgNH₄PO₄

4) Mg²⁺ + żółcień tytanowa + NaOH ⇔ czerwony osad zw. kompleksowego

jony wytrącające osady z NaOH należy wcześniej usunąć

Reakcje charakterystyczne kationów V grupy analitycznej wg Freseniusa

kation NH₄⁺

Tworzenie się jonów amonowych

+ H⁺ ⇔ NH₄⁺

+ H₂O ⇔ NH₄⁺ + OH^-

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Reakcje charakterystyczne:

1) NH₄⁺ + OH^- ⇔ NH₃ + H₂O na gorąco powstaje lotny amoniak

(zapach lub zabarwienie papierka uniwersalnego)

2) NH₄⁺ + 2[HgI₄]^2- + 4OH^- ⇔ [Hg₂N]I + 7I^- + 4H₂O

przed reakcją należy wytrącić przeszkadzające jony roztworem KOH.

żółte zmętnienie roztworu świadczy o śladowych ilościach NH₄⁺ (zanieczyszczenia)

- reakcja jest bardzo czuła

UWAGA: Jony amonowe (zwłaszcza w większych ilościach) dają identyczne reakcje jak jony potasu. Osady te rozpuszczają się jednak w roztworze NaOH (z wyparciem amoniaku)

---