Przeczytaj

bg‑red

$IV$ grupa kationów

Do $IV$ grupy kationów należą: ${Ba}^{2 +}$ , ${Ca}^{2 +}$ , ${Sr}^{2 +}$ .

Odczynnikiem grupowym dla tych jonów jest wodny roztwór węglanu amonu, w obecności buforubuforbuforu amonowego. Z kolei przy anionach węglanowych w roztworze wodnym dochodzi do wytrącenia się osadów:

{Ba}^{2 +} + {CO}_{3}^{2 -} \to {BaCO}_{3}

{Ca}^{2 +} + {CO}_{3}^{2 -} \to {CaCO}_{3}

{Sr}^{2 +} + {CO}_{3}^{2 -} \to {SrCO}_{3}

Zastosowanie dodatkowo, prócz węglanu amonu, buforu amonowego ma na celu zahamowanie hydrolizy anionów węglanowych. Dzięki temu powstają aniony wodorowęglanowe ${HCO}_{3}^{-}$ , a ich sole – wodorowęglany baru, strontu i wapnia – są rozpuszczalne w wodzie.

bg‑gray2

Jony ${Ba}^{2 +}$

RZCgeoXqGNr1q

bg‑gray2

Jony ${Sr}^{2 +}$

R13JjuNuvAlGL

bg‑gray2

Jony ${Ca}^{2 +}$

R1Ml6KyfDHWb6

bg‑gray2

Podsumowanie grupy $IV$

Odczynnik	${Ba}^{2 +}$	${Sr}^{2 +}$	${Ca}^{2 +}$
${({NH}_{4})}_{2} {CO}_{3}$	$↓ {BaCO}_{3}$ biały, roztwarzalny w kwasach mineralnych i ${CH}_{3} COOH$	$↓ {SrCO}_{3}$ biały, roztwarzalny w kwasach mineralnych i ${CH}_{3} COOH$	$↓ {CaCO}_{3}$ biały, roztwarzalny w kwasach mineralnych i ${CH}_{3} COOH$
$H_{2} {SO}_{4 (rozc .)}$	$↓ {BaSO}_{4}$ biały, roztwarzalny w stężonym $H_{2} {SO}_{4}$ z utworzeniem wodorosiarczanu	$↓ {SrSO}_{4}$ biały, roztwarzalny w stężonym $H_{2} {SO}_{4}$ z utworzeniem wodorosiarczanu	$↓ {CaSO}_{4}$ biały, wytrąca się tylko z roztworów stężonych, roztwarzalny w kwasach mineralnych i w $({NH}_{4}) {SO}_{4}$ o stężneiu $6 \frac{mol}{{dm}^{3}}$
${({NH}_{4})}_{2} C_{2} O_{4}$	$↓ {BaC}_{2} O_{4}$ biały, roztwarzalny w kwasach mineralnych i gorącym ${CH}_{3} COOH$ o stężeniu $6 \frac{mol}{{dm}^{3}}$	$↓ {SrC}_{2} O_{4}$ biały, roztwarzalny w kwasach mineralnych i gorącym ${CH}_{3} COOH$ o stężeniu $6 \frac{mol}{{dm}^{3}}$	$↓ {CaC}_{2} O_{4}$ biały, roztwarzalny w kwasach mineralnych
$K_{4} [Fe {(CN)}_{6}]$	$↓ {Ba}_{2} [Fe {(CN)}_{6}]$ biały, wytrąca się ze stężonych roztworów	brak reakcji	$↓ {Ca}_{2} [Fe {(CN)}_{6}]$ biały, roztwarzalny w kwasach mineralnych, nieroztwarzalny w ${CH}_{3} COOH$
woda gipsowa ${CaSO}_{4}$ roztwór nasycony	$↓ {BaSO}_{4}$ biały, wytrąca się natychmiast	$↓ {SrSO}_{4}$ biały, wytrąca się dopiero po chwili	-
$K_{2} {CrO}_{4}$	$↓ {BaCrO}_{4}$ żółty, roztwarzalny w kwasach mineralnych, nieroztwarzalny w ${CH}_{3} COOH$	$↓ {SrCrO}_{4}$ żółty, roztwarzalny w kwasach mineralnych i w ${CH}_{3} COOH$	-
barwa płomienia	zielona	karminowa	pomarańczowa

bg‑red

$V$ grupa kationów

Do $V$ grupy kationów należą: ${Na}^{+}$ , $K^{+}$ , ${Mg}^{2 +}$ , ${NH}_{4}^{+}$ .

Nie ma odczynnika grupowego, ponieważ jest to ostatnia grupa – oddzielone zostały już wszystkie jony wcześniejszych grup. Wszystkie kationy $V$ grupy tworzą bezbarwne roztwory wodne, a ewentualne zabarwienie roztworu pochodzi od anionu. Większość soli sodu, potasu i kationu amonu jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie. Kation magnezu tworzy słabo rozpuszczalny w wodzie wodorotlenek, w przeciwieństwie do pozostałych kationów tej grupy.

bg‑gray2

Jony ${Mg}^{2 +}$

W wyniku reakcji z $NaOH$ i $KOH$ strąca się biały, bezpostaciowy osad, roztwarzalny w kwasach i solach amonowych.

{Mg}^{2 +} + 2 {OH}^{-} \to Mg {(OH)}_{2} ↓

Obecność soli amonowych w znacznym stężeniu utrudnia, a czasem uniemożliwia wytrącenie wodorotlenku magnezu.

{NH}_{4}^{+} + 2 {OH}^{-} ⇄ {NH}_{3} + H_{2} O

${Na}_{2} {HPO}_{4}$ , w obecności chlorku amonu i amoniaku, wytrąca biały, krystaliczny osad ortofosforanu $(V)$ amonu i magnezu ${MgNH}_{4} {PO}_{4}$ .

bg‑gray2

Jony ${NH}_{4}^{+}$

RefF2rO0ERLRo

bg‑gray2

Jony $K^{+}$

R1WUwu55a8cNV

bg‑gray2

Jony ${Na}^{+}$

R13ERV8kuCpNJ

Słownik

bufor

roztwór buforowy, którego pH pozostaje prawie bez zmian, pomimo dodawania do niego substancji kwasowych lub zasadowych

chemia analityczna

dział chemii, który zajmuje się analizą związków chemicznych i mieszanin; dzieli się na analizę ilościową, jakościową i strukturalną; posiada duże znaczenie również w naukach, takich jak geologia, mikrobiologia, medycyna itd.

analiza chemiczna ilościowa

analiza, której celem jest ustalenie składu ilościowego próbki, np. zawartości procentowej poszczególnych składników próbki; poprzedza ją analiza jakościowa, ponieważ w pierwszej kolejności należy stwierdzić, jakie pierwiastki wchodzą w skład analizowanej próbki

analiza chemiczna jakościowa

analiza, której celem jest identyfikacja składników związków chemicznych lub mieszanin; w tym celu wykonuje się reakcje chemiczne, dzięki czemu wydzielają się osady trudno roztwarzalnych związków, powstają barwne związki lub wydzielają się gazy

analiza chemiczna stukturalna

analiza, której celem jest ustalenie struktury badanego związku chemicznego – składu atomów i sposobu ich połączenia między sobą

analiza wybiórcza jonów

analiza wykrywania wybranych jonów w roztworach, polegająca na wykorzystaniu reakcji charakterystycznych dla danego jonu; za jej pomocą nie jest możliwa analiza każdego z jonów, ponieważ reakcji charakterystycznych jest niewiele

analiza systematyczna jonów

analiza, której celem jest rozdzielenie i zaszeregowanie jonów obecnych w roztworze do poszczególnych grup analitycznych, a następnie przeprowadzenie odpowiednich reakcji charakterystycznych

reakcja charaktrystyczna

reakcja chemiczna stosowana w chemii analitycznej, umożliwiająca stosunkowo prostą identyfikację określonego indywiduum chemicznego (np. jon, grupa funkcyjna); przykładem reakcji charakterystycznej jest zmiana zabarwienia substancji $Y$ , powstająca w wyniku działania na nią substancją $X$

grupa analityczna

grupa, w której dane jony (kationy, aniony) zachowują się podobnie w obecności danego odczynnika w określonych warunkach eksperymentalnych

roztwór prosty

roztwór zawierający albo jedną sól, albo jeden kwas, albo zasadę

roztwór złożony

roztwór zawierający więcej niż jedną sól lub jeden kwas, lub zasadę

roztwarzanie

reakcja chemiczna przechodzenia substancji do roztworu; w przeciwieństwie do rozpuszczania, nie jest możliwe odzyskanie substancji wyjściowej w wyniku procesu odparowania rozpuszczalnika

związek kompleksowy

związek chemiczny zawierający atom lub jon centralny otoczony ligandami (grupy lub jony związane z atomem lub jonem centralnym)

Carl Remigius Frasenius

chemik, niemiecki twórca podwalin jakościowej analizy chemicznej; opracował własną metodę systematycznej identyfikacji i oddzielania poszczególnych metali (kationów) i niemetali (anionów), wybierając spośród wielu reakcji te, które uznał za najbardziej charakterystyczne, a zastosowanie niewielkiej liczby odczynników doprowadziło do tego, że system ten był prosty i łatwy do nauczenia

Bibliografia

Bartynowska‑Meus Z., Analiza jakościowa jonów, wersja popr. P. Miśkowiec, B. Krajewska, Kraków 1994.

Dąbrowska B. E., Ćwiczenia z podstaw chemii i analizy jakościowej, pod. red. A. Reizer, Kraków 2000.

Kocjan R., Chemia analityczna. T. 1. Analiza jakościowa. Analiza ilościowa klasyczna, Warszawa 2000, wyd. 1.

Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna. T. 1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2009, wyd. 10.

Paśko J. R., Sitko R., Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej i analitycznej. Skrypt dla studentów kierunku biologii, Kraków 1996.

Wprowadzenie

Wirtualne laboratorium – S

$IV$ grupa kationów

Jony ${Ba}^{2 +}$

Jony ${Sr}^{2 +}$

Jony ${Ca}^{2 +}$

Podsumowanie grupy $IV$

$V$ grupa kationów

Jony ${Mg}^{2 +}$

Jony ${NH}_{4}^{+}$

Jony $K^{+}$

Jony ${Na}^{+}$

Słownik

Bibliografia

Wprowadzenie

Wirtualne laboratorium – S

Przeczytaj

IV grupa kationów

Jony Ba2+

Jony Sr2+

Jony Ca2+

Podsumowanie grupy IV

V grupa kationów

Jony Mg2+

Jony NH4+

Jony K+

Jony Na+

Słownik

Bibliografia

$IV$ grupa kationów

Jony ${Ba}^{2 +}$

Jony ${Sr}^{2 +}$

Jony ${Ca}^{2 +}$

Podsumowanie grupy $IV$

$V$ grupa kationów

Jony ${Mg}^{2 +}$

Jony ${NH}_{4}^{+}$

Jony $K^{+}$

Jony ${Na}^{+}$