68687 str018 (4)

32 Ćwiczenie nr 4

2. WYKRYWANIE KATIONU

Kationy dzieli się na 5 grup analitycznych. Często próby wstępne pozwalają na wykrycie kationu i należy tylko przeprowadzić reakcje potwierdzające otrzymane wyniki. Należy jednak zbadać odczynnikami grupowymi obecność kationów poszczególnych grup, gdyż często próbka może być solą podwójną. Badania rozpoczyna się od stwierdzenia obecności jonów: amonu NH₄⁺ i żelaza Fe²*, Fe³*. Następnie przeprowadza się strącanie kationów odczynnikami grupowymi, rozpuszcza wytrącone osady po oddzieleniu od roztworu i identyfikuje kationy przeprowadzając reakcje charakterystyczne. Jeżeli nie stwierdza się obecności kationu i odczyn roztworu jest kwaśny w roztworze jest kwas i należy przeprowadzić analizę anionu.

Tabela 1. Podział kationów na grupy analityczne.

Grupa	Odczynnik grupowy	Jony wykrywane	Skład osadu	Uwagi
I	HCl	Ag^+, Pb^2+, Hg^2*2	AgCl, PbCl„ Hg2Cl2	chlorki nierozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych kwasach
II	H2S04 lub (NH4)2C03	Ba^2\ Sr^2*, Ca^2*	BaS04, SrS04, CaS04	siarczany nierozpuszczalne w wodzie i kwasach
III	H2S lub tioaceta-mid w rozc. h2so4	Hg^2*, Bi^3*, Cu^2*, Cd^2*, Sn^2*, Sn^4*, As^3*, As^5*, Sb^3*, Sb^5*	HgS, Bi2S3, CuS, CdS, SnS, SnS2, As2S3, As,S5, Sb2S3, Sb2S5	siarczki nierozpuszczalne w rozcieńczonym HCl, h2so4
IV	(NH4)2S lub tioacetamid wobec NH4OH i NH4C1	Al^3*, Cr^3*, Fe^2*, Fe^3*, Co^2*, Mn^2*, Zn^2*, Ni^2*	Al(OH)3, Cr(OH)3, FeS, Fe2S3, NiS, CoS, MnS, ZnS	siarczki nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalne w rozcieńczonych kwasach
V	brak odczynnika grupowego	Mg^2*, Na*, K\ nh4*		nie wytracaja sie poprzednimi odczynnikami

3. WYKRYWANIE ANIONU

Aniony podzielić można na 7 grup analitycznych (tabela 2).

Próby wstępne pozwalają na wykrycie szeregu anionów, szczególnie anionów kwasów nietrwałych lub lotnych, np. C0₃²', S²', S0₃² itp., które rozkładają się podczas‘działania kwasów mineralnych z wydzieleniem produktów gazowych C0₂, H₂S, S0₂. Identyfikację upraszcza także stwierdzenie obecności danego kationu i określenie rozpuszczalności soli.

Działanie odczynnikami grupowymi BaCl₂ i AgN0₃, po stwierdzeniu czy próbka nie zawiera jonu NO, , pozwala na szybką identyfikację anionu.

Kationy grupy I-IV oraz jon Mg²* przeszkadzają w wykrywaniu anionów, gdyż tworzą osady z szeregiem anionów, posiadają często własności utleniające lub redukujące, oraz barwią roztwór. Należy je usunąć z roztworu przed analizą anionów.

Tabela 2. Podział anionów na grupy analityczne według Bunsena.

Grupa anionów	Aniony należące do danej grupy	Odczynnik grupowy AgN03	Odczynnik grupowy BaCl,
i	Cl', Br, SCN", J, CN-	biały lub żółty osad nierozpuszczalny w HN03	-
u	s^2-, no2-	czarny lub biały osad rozpuszczalny w HN03	-
ni	so3^2, co3^2-	biały osad rozpuszczalny w HN03	biały osad rozpuszczalny w HN03
IV	SA^2', P04^2 , As04^3', Cr04^2-, Cr A^2	barwny osad rozpuszczalny w HNO3	biały osad rozpuszczalny w HN03
V	NO,’, CIO/, Mn04‘, cio4	-	-
VI	S04^2 , F	-	biały osad nierozpuszczalny W HNO3
VII	Si03^2-	żółty osad rozpuszczalny w HN03	biały osad rozpuszczalny w HN03

Pytania i zadania kontrolne

1.    Co to jest odczynnik grupowy?

2.    Jakie znasz badania wstępne w analizie jakościowej?

3.    Jak przeprowadzić analizę jakościową kationów?

4.    Dlaczego niektóre kationy obecne w roztworze przeszkadzają w analizie jakościowej anionów?

5.    Jak przeprowadzić analizę jakościową anionów?

4. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Zadanie 1.

identyfikacja kwasu i zasady na podstawie odczynu roztworu.

Wykonanie

W badanym roztworze zanurzyć uniwersalny papierek wskaźnikowy. Zaobserwować barwę papierka i na podstawie skali wzorców określić pH roztworu. Na podstawie pH roztworu określić, w której probówce znajduje się kwas, a w której zasada.

Zadanie 2.

Analiza wybranych kwasów (H,SO.. HNO,. HCh

Należy określić przynależność anionu do grupy analitycznej stosując odczynniki grupowe, oraz wykonać reakcje charakterystyczne na obecność jonów Cl', S0₄²", N0₃\ a) Określenie przynależności anionu do danej grupy analitycznej.

Wykonanie

Do 2-3 kropel badanego roztworu dodać 2-3 krople odczynnika grupowego 0,1 M AgN0₃. Zaobserwować czy wytrąca się osad.

Do kilku kropel badanego roztworu umieszczonego w probówce dodać kilka kropel odczynnika grupowego BaCl₂. Zaobserwować, czy następuje wydzielanie się osadu.

Na podstawie tabeli 2 wyciągnąć wnioski, do której grupy analitycznej należy badany anion.