cationi grupa a iv-a - chimieanalitica.ro · ii cu sulfat de amoniu sau cu o soluție saturată de...

CATIONI

Grupa a IV-a

BaII

: -reacția cu reactivul de grupă (dizolvarea în CH3COOH, HCl)

-reacția cu CrO42-

/Cr2O72-

-reacția rodizonatul de sodiu

-reacția cu SO42-

-colorația flăcării

CaII


-reacția cu CrO42-

/Cr2O72-

-reacția cu (COO)22-

-reacția cu SO42-

-reacția cu [Fe(CN)6]4-


SrII


-reacția cu CrO42-

/Cr2O72-

-reacția rodizonatul de sodiu

-reacția cu SO42-

-reacția cu [Fe(CN)6]4-


Reacții ale cationilor din grupa a IV-a analitică (BaII

, CaII

, SrII

)

Reactivul Reacția și caracterele produsului de reacție

BaII Sr

II Ca

II

1 2 3 4

Carbonatul de

amoniu (carbonații

alcalini

reacționează analog

carbonatului de

amoniu)

BaII + HCO3

- + NH3 = BaCO3 + NH4

+

precipitat alb, cristalin;

Kps = 5·10-9

;

solubil în:

- acizi minerali, acid acetic:

BaCO3 + 2H3O+ = Ba

II + H2O + CO2

- apă saturată cu dioxid de carbon:

BaCO3 + CO2 + H2O BaII + 2HCO3

2-

- săruri de amoniu:

BaCO3 + NH4+ Ba

II + HCO3

2- + NH3

- este stabil gtermic; descompunerea

are loc la 1300°C:

BaCO3 BaO + CO2

SrII + HCO3

- + NH3 = SrCO3 + NH4

+


Kps = 9,3·10-10

;

solubil în:


SrCO3 + 2H3O+ = Sr

II + H2O + CO2


SrCO3 + CO2 + H2O SrII + 2HCO3

2-


SrCO3 + NH4+ Sr

II + HCO3

2- + NH3

CaII + HCO3

- + NH3 = CaCO3 + NH4

+


Kps = 4,5·10-9

;

solubil în:


CaCO3 + 2H3O+ = Ca

II + H2O + CO2


CaCO3 + CO2 + H2O CaII + 2HCO3

2-


CaCO3 + NH4+ Ca

II + HCO3

2- + NH3

Acidul sulfiuric și

sulfații alcalini

BaII + SO4

2- = BaSO4

precipitat alb, cristalin (ace rombice); Kps = 1·10

-10;

practic insolubil în acizi diluați, exces de

sulfați alcalini și de amoniu și în tratrat

de amoniu sau acetat de amoniu în

mediu amoniacal (deosebire de PbSO4);

SrII + SO4

2- = SrSO4

precipitat alb, cristalin; Kps = 3·10

-7;

practic insolubil în acizi diluați, exces de

sulfați alcalini și de amoniu și în tratrat

de amoniu sau acetat de amoniu în

mediu amoniacal (deosebire de PbSO4);

CaII + SO4

2- = CaSO4

precipitat alb, cristalin; Kps = 4,5·10

-5;

practic insolubil în alcool;

solubil:

- parțial în apă (soluția limpede de

deasupra precipitatului se numește

1 2 3 4

solubil în:

- acid sulfuric concentrat la

fierbere; prin diluare reprecipită

BaSO4:

BaSO4 + H2SO4 Ba(HSO4)2

- în sarea de sodiu a acidului

etilendiaminotetraacetic cu

formarea unui complexonat;

- prin dezagregare alcalină în

prezența carbonaților alcalini în

exces:

BaSO4 + Na2CO3 = BaCO3 + Na2SO4

se formează și la tratarea BaII cu sulfat

de amoniu sau cu o soluție saturată de

sulfat de calciu; în prezența sulfatului

de calciu precipitarea are loc imediat

(deosebire de stronțiu):

BaII + CaSO4 = BaSO4 + Ca

II

- este stabil termic, începe să se

descompună la 1450°C.

practic insolubil în solvenți organici

(alcool, acetonă);

solubil în:

- acid sulfuric concentrat la

fierbere; prin diluare reprecipită

SrSO4:

SrSO4 + H2SO4 Sr(HSO4)2


etilendiaminotetraacetic;

- prin dezagregare alcalină în

prezența carbonaților alcalini în

exces:

SrSO4 + Na2CO3 = SrCO3 + Na2SO4

se formează și la tratarea SrII cu sulfat

de amoniu sau cu o soluție saturată de

sulfat de calciu; în prezența sulfatului

de calciu precipitarea are loc în timp

(deosebire de bariu):

SrII + CaSO4 = SrSO4 + Ca

II

- se descompune termic la 908°C.

„apă de gips”; pentru precipitarea

completă se adaugă alcool);

- în sulfat de amoniu:

CaSO4 + (NH4)2SO4 = (NH4)2Ca(SO4)2


etilendiaminotetraacetic, cu formarea

unui complexonat stabil.

Cromații alcalini BaII + CrO4

2- = BaCrO4

precipitat galben, cristalin (cristale

cubice, pătrate sau dreptunghiulare); Kps = 2·10

-10;

practic insolubil în acid acetic și hidroxid

de sodiu (deosebire de plumb);

SrII + CrO4

2- = SrCrO4

precipitat galben, cristalin (cristale

prismatice); Kps = 4·10

5;

practic insolubil în alcool; solubil:

CaII + CrO4

2- = CaCrO4

precipitat galben, cristalin (cristale sub

formă de bastonașe, x-uri sau

mănunchiuri); Kps = 2,3·10

-2;

solubil în apă.

1 2 3 4

solubil în acizi minerali:

2BaCrO4 + H3O+ 2Ba

II + Cr2O7

2- + 3H2O

- parțial în apă;

- în acizi minerali;

- în acid acetic (deosebire de

bariu).

Dicromații

alcalini 2Ba

II + Cr2O7

2- + H2O BaCrO4 + 2H3O

+

deplasarea echilibrului spre dreapta are loc

în mediu tamponat cu acetat de sodiu:

2BaII + Cr2O7

2- + 2CH3COO

- + H2O =

2BaCrO4 + 2CH3COOH

nu precipită SrCrO4 decât în prezența

alcoolului (chiar în soluții diluate).

Oxalatul de

amoniu

BaII + C2O4

2- = BaC2O4


-6;

solubil în acizi minerali și exces mare

de acid acetic la cald.

SrII + C2O4

2- = SrC2O4


-8;

solubil în acizi minerali și, parțial, în

acid acetic.

CaII + C2O4

2- = CaC2O4

precipitat alb, cristalin; Kps = 1,7·10

-9;

insolubil în acid acetic;

solubil în acizi minerali.

Hexacianoferatul

(II) tetrapotasic

BaII + [Fe(CN)6]

4- + 2NH4

+ =

Ba(NH4)2[Fe(CN)6]

precipitat alb care se formează în

prezența sărurilor de amoniu, numai

în soluții concentrate (deosebire de

calciu);


SrII + [Fe(CN)6]

4- + 2NH4

+ =

Sr (NH4)2[Fe(CN)6]

precipitat alb care se formează în

prezența sărurilor de amoniu, numai

în soluții concentrate;


CaII + [Fe(CN)6]

4- + 2NH4

+ = Ca(NH4)2[Fe(CN)6]

precipitat alb care se formează în prezența

sărurilor de amoniu;


1 2 3 4

Reactivii organici

rodizonatul de

sodiu

precipitat roșu-brun; insolubil în acizi diluați; în prezența

acidului clorhidric se transformă în

hidrogenrodizonat de bariu,

precipitat roșu-intens, foarte stabil

(deosebire de stronțiu)1:

2BaC6O6 + 2H3O+ = Ba(HC6O6)2 + Ba

II +

H2O

rodizonatul de bariu se transformă, la

tratare cu cromați alcalini, în cromat

de bariu, precipitat galben2.

precipitat roșu-brun; solubil în acizi minerali diluați

(deosebire de bariu)3:

2BaC6O6 + 2H3O+ = Ba(HC6O6)2 + Ba

II

+ H2O

rodizonatul de stronțiu nu formează, la

tratare cu cromați alcalini, cromat de

stronțiu (deosebire de bariu)4.

1

Pe o hârtie de filtru (sau pe o lamă godată) se aduce o picătură de soluție de analizat peste care se adaugă o picătură de soluție de rodizonat sodiu. În prezența

BaII se observă formarea unui precipitat roșu-brun. Peste precipitat se aduce, apoi, o picătură de HCl 2M; se observă schimbarea culorii precipitatului în roșu

intens. 2


BaII se observă formarea unui precipitat roșu-brun. Peste precipitat se aduce, apoi, o picătură soluție de cromat de sodiu; se observă schimbarea culorii

precipitatului în galben. 3


BaII se observă formarea unui precipitat roșu-brun. Peste precipitat se aduce, apoi, o picătură de HCl 2M; se observă dizolvarea precipitatului.

4 Pe o hârtie de filtru (sau pe o lamă godată) se aduce o picătură de soluție de analizat peste care se adaugă o picătură de soluție de rodizonat sodiu. În prezența

BaII se observă formarea unui precipitat roșu-brun. Peste precipitat se aduce, apoi, o picătură soluție de cromat de sodiu; nu se observă schimbarea culorii

precipitatului în galben.

ANIONI

Grupa I

ClI-: -reacția cu AgNO3 (dizolvarea în NH3)

-reacțiile de deplasare cu H2SO4

-reacția cromilului

BrI-: -reacția cu AgNO3


-reacția cu KMnO4 (H2SO4 dil.), K2Cr2O7 (H2SO4 dil.)

II-: -reacția cu AgNO3


-reacția cu KMnO4 (H2SO4 dil.), K2Cr2O7 (H2SO4 dil.), cu NO2-

Reacții ale anionilor din grupa I analitică

(ClI-, Br

I-, I

I-)

Reactivul Reacția și caracterele produsului de reacție

ClI- Br

I- I

I-

1 2 3 4

Acidul sulfuric

concentrat

deplasează, la cald, HCl

(miros îmțepător):

ClI- + H2SO4 HCl +

HSO4-

deplasează, la cald, acidul

bromhidric, care este oxidat la Br2

(vapori bruni):

2BrI- + 2H2SO4 Br2 + SO2 +

2H2O + SO42-

bromul se evidențiază cu ajutorul

unei hârtii de filtru îmbibate în

fluoresceină, a cărei culoare virează

de la galben la roșu, din cauza

formării eozinei

(tetrabromfluoresceina):

deplasează, la cald,

acidul iodhidric, care este

oxidat la I2 (vapori

violeți):

2II- + 2H2SO4 I2 + SO2

+ 2H2O + SO42-

Nitratul de

argint

AgI + HCl + H2O = AgCl +

H3O+

precipitat alb-cazeos,

care se înnegrește la lumină

(reacție fotochimică de

reducere la argint metalic);

LR = 10-2

mg;

LD = 2·10-6

;

practic insolubil în acizi

minerali diluați;

solubil în amoniac:

AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl

(la acidulare cu HNO3, din

complex reprecipită

combinația mai greu

solubilă, AgCl:

AgI + Br

I- = AgBr

precipitat alb-gălbui;

practic insolubil în acizi minerali

diluați;

solubil în amoniac (mai greu

solubil decât AgCl).

prin evaporarea lentă a soluției

rezultate prin dizolvarea AgBr în

NH3 se obțin lame subțiri,

triunghiulare și hexagonale, colorate

în albastru-azuriu de [Ag(NH3)2]Br.

AgI + I

I- = AgI

precipitat galben;

practic insolubil în

acizi minerali și amoniac.

[Ag(NH3)2]Cl+2HNO3=

AgCl+2NH4NO3)

prin evaporarea lentă a

soluției rezultate prin

dizolvarea AgCl în NH3 se

obțin cristale octaedrice sau

cubice de [Ag(NH3)2]Cl

Clorura de

bariu

Dicromatul de

potasiu solid

în prezența H2SO4 conc.,

gaz roșu-brun, cu miros

sufocant, CrO2Cl2

(reacția cromilului)1:

4KCl+K2Cr2O7 +3H2SO4 =

CrO2Cl2 + 3K2SO4 + 3H2O

clorura de cromil se

captează într-o soluție de

hidroxid de sodiu, care se

îngălbenește datorită

formării cromatului de

sodiu:

CrO2Cl2 + 4NaOH =

Na2CrO4 + 2NaCl + 2H2O

Oxidanții

Permanganatul

de potasiu

Dicromatul de

potasiu

oxidează ClI- la Cl2,

decolorându-se:

2MnO4-+10Cl

I-+16H3O

+ =

2MnII+5Cl2+24H2O

oxidează BrI- la Br2, decolorându-

se:

2MnO4- + 10Br

I- + 16H3O

+ =

2MnII

+ 5Br2 + 24H2O

oxidează II- la I2,

decolorându-se:

2MnO4-+10I

I-+16H3O

+ =

2MnII+5I2+24H2O

oxidează BrI- la Br2, decolorându-

se:

Cr2O72-

+ 6BrI- + 14H3O

+

3Br2 + 2CrIII

+ 21H2O

oxidează II- la I2,

decolorându-se:

Cr2O72-

+ 6II- +14H3O

+

3I2 + 2CrIII

+ 21H2O

(la pH<1,3 iodul este

oxidat la iodat, iar la

pH>1,3 iodatul este redus

de sărurile de crom, la iod

molecular).

Nitritul de

sodiu

în soluție acidă

oxidează II- la I2:

2II- + 2NO2

- + 4H3O

+ =

I2 + 2NO + 6H2O

1 Într-o eprubetă uscată se aduc proba de analizat în stare solidă, K2Cr2O7 solid în exces (de cca. 3 ori mai mult decât

cantitatea de probă) și H2SO4 conc.; se atalează un tub abductor în bula căruia s-a introdus soluție de NaOH 4M și se

încălzește cu atenție în flacără; se degajă clorura de cromil care este captată în soluția de NaOH, pe care o colorează

în galben (Na2CrO4). Na2CrO4 rezultat se aduce în două eprubete și se fac reacțiile de identificare cu AgNO3

(precipitat roșu-brun) și BaCl2 (precipitat galben).

Reacția este interferată de NO2- și NO3

- (care formează clorura de nitrozil, galben-brună), Br

I- și BrO

- (care

formează Br2, brun-roșcat), ClO3- (care formează ClO2, galben-verzui și exploziv). Clorurile greu solubile (AgCl,

Hg2Cl2, PbCl2 etc.) nu dau reacția. Ionul FI- împiedică reacția.

MERSUL GENERAL AL ANALIZEI

(proba conţine cationi din grupa IV şi anioni din grupa I)

1

PRELEVAREA

ŞI

PREGĂTIREA

PROBEI

2

PROBELE

PRELIMINARE

Examenul

organoleptic

Aspect: culoare,

stare cristalină,

omogenitate

Miros

Proba în flacără

Cationii din grupa a IV-a analitică

colorează flacăra în:

- galben-verzui (BaII)

- roșu-carmin (SrII)

- roșu-cărămiziu (CaII)

Proba

volatilităţii

Gaze şi vapori

Gaze incolore cu

miros HCl (miros înțepător)

Gaze colorate Br2, gaz brun, cu miros sufocant

I2, gaz violet

Sublimat -

Reziduu Alb (sărurile cationilor din grupa a IV-a

analitică sunt, de regulă, termostabile)

Probele cu acid

sulfuric

Proba cu acid

sulfuric diluat

la rece

la cald

Gaze colorate -

Gaze incolore cu

miros

caracteristic

-

Proba cu acid

sulfuric

concentrat

la rece

la cald

Gaze colorate Br2, gaz brun, cu miros sufocant

I2, gaz violet

Gaze incolore cu

miros

caracteristic

-

Probele de

esterificare

CH3OH +

H2SO4

conc.

-

C2H5OH +

H2SO4

conc.

-

3 ANALIZA

CATIONILOR

1. Aducerea probei

în soluţie

Se încearcă dizolvarea în apă și în solvenți acizi în următoarea

succesiune: H2O, HCl dil., HCl conc., HNO3 dil., HNO3 conc., apă

regală. Dizolvarea se încearcă întâi la rece, apoi la cald, conform

procedeului de la Cap. 21.3.2, pag. 256-257.

2. Separarea şi

identificarea ionilor

din grupa a IV-a

analitică

Conform schemei de separare și procedeului de la pag. 278 (Cap. 21.7)

4 ANALIZA

ANIONILOR

1. Aducerea

probei în

soluție

Cationii din grupa I se îndepărtează prin precipitare cu o soluție de

carbonat de sodiu (cationii precipită sub formă de oxizi și hidroxizi).

Din soluția care conține sărurile de sodiu ale anionilor se îndepărtează

ionii CO32-

(cu acid nitric, respectiv, acid acetic) și după neutralizare se

folosește în tatonări și reacții de identificare (pag. 288 – Cap. 21.9.1. A)

2. Probele redox

(cu soluție

tratată cu acid

acetic și

neutralizată)

pag. 289-290

KMnO4 + H2SO4 dil. Se

decolorează

Proba conţine anioni reducători

(ClI-, Br

I-, I

I-)

KI3 (Se

decolorează) -

KI + H2SO4 dil.

Se formează

iod, extractibil

în cloroform

-

3. Verificarea

prezenței

ionilor NO2- și

NO3-

(cu soluție

tratată cu acid

acetic și

neutralizată)

4. Tatonarea cu

AgNO3 (cu

soluție tratată cu

acid nitric și

neutralizată)

Se formează un precipitat alb, insolubil la diluare și încălzire, insolubil

în acid nitric diluat.

sunt prezenți anioni din grupa I

5. Tatonarea cu

BaCl2 (cu


acid nitric și

neutralizată)

Nu se formează precipitat sunt prezenți anioni din grupa I

6. Reacţii de

identificare (cu


acid nitric și

neutralizată)

3. ANALIZA CATIONILOR

Separarea și identificarea cationilor din grupa a IV-a

Verificarea prezenței cationilor din grupa a IV-a

Într-o eprubetă se prelevă 4-5 picături din soluția de analizat;

Se adaugă 2-3 picături NH3 2M și soluție de NH4Cl, picătură cu picătură, până la pH 8-9

(verificare cu hârtie indicator de pH);

Se încălzește pe baie de apă la 60-70°C și se adaugă 4-5 picături de (NH4)2CO3 sub

continuă agitare.

Dacă proba de verificare este pozitivă, în proba de analizat sunt prezenți cationi din grupa a

IV-a analitică.

Precipitarea cu reactivul de grupă

30-40 picături de soluție de analizat se aduc într-o eprubetă de centrifugă;

Se adaugă NH3 2M până la reacție bazică (verificare cu hârtie indicator de pH);

Se adaugă NH4Cl 2M, sub agitare, până la pH cuprins între 8 și 9 (verificare cu hârtie

indicator de pH);

Se încălzește soluția pe baie de apă la 60-70°C;

Se adaugă (NH4)2CO3 2M, sub agitare, la cald (3-4 mL); se continuă încălzirea pe baie de

apă 5-10 min;

Se centrifughează și se separă soluția prin decantare;

(În soluția decantată se verifică dacă precipitarea este cantitativă prin adăugarea a 3-5

picături (NH4)2CO3 2M; dacă se formează precipitat, se continuă adăugarea de (NH4)2CO3

2M. Suspensia obținută se aduce peste precipitatul inițial, se centrifughează și se

decantează soluția. Operația de verificare a precipitării cantitative se repetă până când, la

adăugarea de (NH4)2CO3 2M nu se mai formează precipitat.)

Se spală precipitatul cu o soluție diluată din reactivul de precipitare (1 parte (NH4)2CO3

2M se diluează cu 9 părți de apă); se aduc peste precipitat 2-3 mL lichide de spălare și se

agită (cu bagheta);

Se centrifughează și se decantează soluția.

Operația se repetă de 2-3 ori, cu porțiuni proaspete de lichid de spălare.

Caracteristica separării cationilor din grupa a IV-a analitică o reprezintă tatonarea

prezenței fiecărui ion, înaintea operației propriu-zise de separare a acestuia. În cazul în care

tatonarea este pozitivă, întreaga cantitate de soluție se tratează cu reactivul de precipitare; daco

proba de tatonare este negativă, se continuă cu următoarea etapă de separare.

Separarea și identificarea BaII

Se bazează pe capacitatea BaII de a forma un precipitat galben de BaCrO4 cu K2Cr2O7 în

mediu tamponat cu CH3COONa; în aceste condiții SrII și Ca

II nu precipită.

Precipitatul de tratează cu CH3COOH 2M până la dizolvare completă.

Tatonarea prezenței BaII

1-2 picături soluție se aduc într-o eprubetă și se tratează cu 5 picături K2Cr2O7 și 5-10

picături CH3COONa.

Dacă nu se formează precipitat galben, proba de analizat nu conține BaII. Se trece la tatonarea

prezenței SrII și Ca

II.

Dacă se formează precipitat galben, proba de analizat conține BaII.

Soluția obținută prin dizolvarea precipitatului în CH3COOH 2M se tratează cu 2-3 mL

CH3COONa și K2Cr2O7 în exces (soluția de deasupra precipitatului trebuie să fie

galbenă);

Se centrifughează și se separă prin decantare.

Verificarea prezenței BaII

Se tratează precipitatul cu HCl 2M până la dizolvare;

Se tratează soluția cu Na2CO3 20%, sub agitare, până la reacție bazică (verificare cu hârtia

indicator de pH);

Se centrifughează și se separ soluția prin decantare;

Se spală precipitatul de 2-3 ori cu câte 2-3 mL apă;

Se dizolvă precipitatul în HCl 2M.

Se fac reacțiile cu H2SO4 1M, rodizonat de sodiu, proba în flacără etc.

Separarea și identificarea CaII

și SrII

Îndepărtarea excesului de K2Cr2O7 și tatonarea prezenței CaII și Sr

II

Dacă ionul BaII nu a fost identificat, această etapă se elimină. La separarea Ca

II și Sr

II se folosește

soluția rezultată prin dizolvarea în CH3COOH 2M a precipitatului obținut cu reactivul de grupă.

Dacă ionul BaII a fost identificat, este necesară îndepărtarea excesului de K2Cr2O7 folosit la

precipitarea acestuia prin precipitarea CaII și Sr

II sub formă de carbonați.

Soluția se tratează cu soluție de Na2CO3, la cald, sub agitare, până la reacție bazică

(verificare cu hârtie indicator de pH).

Dacă nu se formează precipitat, proba de analizat nu conține CaII și Sr

II.

Dacă se formează precipitat alb, proba de analizat conține CaII și/sau Sr

II și excesul de K2Cr2O7

trebuie îndepărtat.

Se spală precipitatul cu apă până la îndepărtarea completă a ionilor CrO42-

(apele de

spălare nu mai sunt colorate în galben);

Se centrifughează și se îndepărtează soluția;

Se tratează precipitatul cu CH3COOH 2M până la dizolvare.

Soluția se folosește pentru separarea și identificarea CaII și Sr

II.

Varianta a

Se bazează pe comportarea diferită a ionilor CaII și Sr

II în reacțiile cu (NH4)2SO4.

Tatonarea prezenței SrII

Se prelevă 3-5 picături soluție, se adaugă ~1mL soluție saturată de CaSO4 și se lasă în

repaus 10 min.

Dacă nu se formează precipitat sau opalescență, proba de analizat nu conține SrII. Soluția se

folosește pentru identificarea CaII.

Dacă se formează un precipitat alb, proba de analizat conține SrII.

Restul soluției se tratează, sub agitare, cu (NH4)2SO4, până la precipitare cantitativă;

Se centrifughează și se separă soluția prin decantare.

Verificarea prezenței CaII

În soluție se fac reacții de identificare pentru CaII cu oxalat de amoniu, proba în flacără etc.

Verificarea prezenței SrII

Se face proba în flacără folosind precipitatul de SrSO4.

Varianta b

Se bazează pe comportarea diferită a ionilor CaII și Sr

II în reacțiile cu K4[Fe(CN)6] în

mediu de NH4Cl.

Tatonarea prezenței CaII

Se prelevă 3-5 picături soluție și se tratează cu 5-10 picături soluție de K4[Fe(CN)6] și 5-

10 picături soluție de NH4Cl.

Dacă nu se formează precipitat, proba de analizat nu conține CaII. Soluția se folosește pentru

identificarea SrII.

Dacă se formează un precipitat alb, proba de analizat conține CaII.

Soluția se tratează, sub agitare, cu 1-2 mL NH4Cl și cu soluție de K4[Fe(CN)6] până la

precipitare cantitativă;

Se centrifughează și se separă soluția prin decantare.

Verificarea prezenței SrII

În soluție se fac reacții de identificare pentru SrII cu H2SO4 1M, rodizonat de sodiu, proba în

flacără etc.

Verificarea prezenței CaII

Se dizolvă precipitatul (care conține Ca(NH4)2[Fe(CN)6]) în HCl 2M.

Soluția obținută se folosește pentru identificarea CaII.

Se fac reacții cu oxalatul de amoniu, proba în flacără etc.

Observații

1. După dizolvarea BaCrO4 în acid clorhidric este necesară reprecipitarea BaII sub formă de

BaCO3 cu carbonat de sodiu, pentru îndepărtarea Cr2O72-

care, din cauza culorii portocalii,

poate interfera reacțiile de identificare a BaII.

2. Reprecipitarea SrII și Ca

II sub formă de carbonați în prezența carbonatului de sodiu se face

numai în cazul în care BaII a fost prezent și a fost separat prin precipitare cu dicromat de

potasiu în mediu tamponat cu acetat de sodi;, reprecipitarea are drept scop îndepărtarea

Cr2O72-

care, din cauza culorii portocalii, interferă separarea și identificarea SrII

și Ca

II. În

cazul în care BaII nu este identificat în probă, se trece la tatonarea prezenței Sr

II și Ca

II .

Schema separării cationilor din grupa a IV-a analitică

Soluția de analizat

+ NH3 (pH bazic), NH4Cl (ajustarea pH-ului la 8-9), încălzire la 60-70°C

+(NH4)2CO3, până la precipitare cantitativă, (centrifugare)

Precipitat Soluție

BaCO3 SrCO3 CaCO3 Cationi

din gr. a

V-a + CH3COOH diluat (până la dizolvare)

BaII SrII CaII (Se tatonează, într-o mică porțiune din soluție, prezența BaII cu K2Cr2O7 și CH3COONa. Dacă proba de tatonare este pozitivă, se tratează toată soluția cu K2Cr2O7 și CH3COONa până la

precipitare cantitativă.)

+ K2Cr2O7 și CH3COONa

Precipitat Soluție

BaCrO4

+ HCl diluat

BaII + Cr2O72-

+ Na2CO3

BaCO3

(centrifugare)

+HCl

Se fac reacții de identificare pentru

BaII:

- H2SO4

- Rodizonat de sodiu

- Colorația flăcării

SrII CaII Cr2O72-

+ Na2CO3 (centrifugare)

Precipitat Soluție

SrCO3 CaCO3

+ CH3COOH diluat (până la dizolvare)

SrII CaII

CrO42-

(exces)

Varianta a (Se tatonează, într-o mică porțiune din soluție, prezența SrII cu CaSO4 (precipitarea are loc în timp). Dacă proba de tatonare este

pozitivă, se tratează toată soluția cu (NH4)2SO4 până la precipitare cantitativă.)

+ (NH4)2SO4 (centrifugare)

Precipitat Soluție

SrSO4

(NH4)2Ca(SO4)2

Se fac reacții de identificare pentru CaII:

- (COO)2(NH4)2

- K4[Fe(CN)6] + NH4Cl


Varianta b (Se tatonează, într-o mică porțiune din soluție, prezența CaII cu K4[Fe(CN)6] + NH4Cl. Dacă proba de tatonare este pozitivă, se

tratează toată soluția cu K4[Fe(CN)6] + NH4Cl până la precipitare cantitativă.)

+ K4[Fe(CN)6] + NH4Cl

Soluție Precipitat

SrII

Se fac reacții de identificare

pentru SrII:

- H2SO4 diluat

- Rodizonat de sodiu


Ca(NH4)2[Fe(CN)6]

+ Na2CO3

CaCO3 [Fe(CN)6]4- (centrifugare)

+ HCl diluat

Se fac reacții de identificare pentru CaII:

- Oxalatul de amoniu


4. ANALIZA ANIONILOR.

1. Aducerea probei în soluție

Îndepărtarea cationilor din grupa a IV-a

Procedeul de lucru

Porțiunea din proba de analizat (solidă) rezervată analizei anionilor (aprox. 1,0 g) se

aduce într-un pahar Berzelius de 100 mL;

Se adaugă 20-25 mL Na2CO3 20%;

Se încălzește amestecul la fierbere 5-10 min; după fierbere pH-ul soluției trebuie să fie

bazic;

Se centrifughează și se separă soluția prin decantare de pe precipitat; soluția conține

sărurile de sodiu ale anionilor;

Soluția sărurilor de sodiu ale anionilor se împarte în două porțiuni:

O porțiune (aprox. 1/3 din soluție) se tratează cu acid acetic și, după neutralizare, servește

la efectuarea probelor redox și la verificarea prezenței ionilor NO2- și NO3

-,

O porțiune (aprox. 2/3 din soluție) se tratează cu acid nitric și, după neutralizare, servește

la efectuarea probelor de tatonare cu AgNO3 și BaCl2 și la efectuarea reacțiilor de

identificare a anionilor.

Neutralizarea soluției sărurilor de sodiu

Procedeul de lucru

Soluția sărurilor de sodiu ale anionilor se aduce într-un pahar Berzelius;

Se încălzește și se adaugă soluție de CH3COOH 2M sau HNO3 2M (în funcție de

destinația soluției luate în lucru), picătură cu picătură, până la îndepărtarea completă a

ionului CO32-

din soluție (nu se mai observă efervescență);

Se încălzește soluția în continuare până la îndepărtarea completă a CO2;

Se răcește soluția și se neutralizează cu soluție de NaOH 2M până la pH 6-7 (verificat cu

hârtia indicator de pH).

Observații:

CO32-

prezent în soluție (incomplet îndepărtat) interferează probele de tatonare cu AgNO3

și BaCl2;

2. Probele redox

3. Verificarea prezenței ionilor NO2- și NO3

-

4. Tatonarea cu AgNO3

Procedeul de lucru:

Se aduc 5-6 picături din soluția sărurilor de sodiu ale anionilor neutralizată cu HNO3 2M

într-o eprubetă de centrifugă.

Se adaugă soluție de AgNO3 în exces, până la precipitare cantitativă, în cazul în care se

formează precipitat:

- Dacă nu se formează precipitat, proba de analizat nu conține anioni din

grupele I, III și IV. Proba poate conține anioni din grupele II, V și VI.

- Dacă se formează precipitat, proba de analizat poate conține anioni din

grupele I, III și IV (anionii din grupele II și VI precipită numai din soluții

concentrate).

Precipitatul format se centrifughează și soluția se separă prin decantare;

Precipitatul se tratează cu 2-3 mL apă și se încălzește usor:

- Dacă precipitatul se dizolvă complet, proba de analizat nu conține anioni

din grupele I, III și IV.

- Dacă precipitatul nu se dizolvă (sau se dizolvă parțial), proba de analizat

poate conține anioni din grupele I, III și IV.

Precipitatul se centrifughează și în soluția separată prin decantare se cercetează prezența

ionului CH3COO- prin reacția cu FeCl3.

Precipitatul se tratează cu 2-3 mL HNO3 2M la încălzire:


din grupa I; în soluție se verifică prezența anionilor din grupele III și IV.

- Dacă precipitatul nu se dizolvă complet, proba de analizat conține anioni

din grupa I; în soluție se verifică prezența anionilor din grupele III și IV.

Soluția se tratează cu NH3 2M, picătură cu picătură:

- Dacă la zona de contact se formează un inel alb, este prezentă grupa a III-a.

- Dacă la zona de contact se formează un inel colorat, este prezentă grupa a

IV-a.

Observații:

Formarea unui inel colora la adăugare de NH3 2M poate masca inelul alb; de aceea nu se

poate exclude prezența anionilor din grupa a III-a.

5. Tatonarea cu BaCl2

Procedeul de lucru:

Se aduc 5-6 picături din soluția sărurilor de sodiu ale anionilor neutralizată cu HNO3 2M

într-o eprubetă de centrifugă.

Se adaugă soluție de BaCl2 în exces, până la precipitare cantitativă, în cazul în care se

formează precipitat:

- Dacă nu se formează precipitat, proba de analizat nu conține anioni din

grupele III, IV și VI. Proba poate conține anioni din grupele I, II și V.

- Dacă se formează precipitat, proba de analizat poate conține anioni din

grupele III, IV și VI.

Precipitatul format se centrifughează și soluția se separă prin decantare;

Precipitatul se tratează cu HCl 2M în exces și se încălzește:


din grupa a VI-a; în soluție se verifică prezența anionilor din grupele III

și IV.

- Dacă precipitatul nu se dizolvă complet, proba de analizat conține anioni

din grupa a VI-a; în soluție se verifică prezența anionilor din grupele III

și IV.

Soluția acidă se tratează cu NaOH 2M, picătură cu picătură:

- Dacă la zona de contact se formează un inel alb, sunt prezente grupele III

și/sau IV.

Observații:

Se coroborează observațiile din probele de tatonare cu AgNO3 și BaCl2 și se stabilesc

grupele din care fac parte anionii posibil prezenți în proba de analizat.

cationi grupa a iv-a - chimieanalitica.ro · ii cu sulfat de amoniu sau cu o soluție saturată de...

Documents