Реакция с оксалатом аммония (фармакопейная).

Са²⁺ + С₂О₄^2- → СаС₂О₄ ↓ (белый кристаллический)

Осадок нерастворим в растворе аммиака, но растворяется в разбавленных минеральных кислотах с образованием щавелевой кислоты.

3. Реакция с углекислым натрием (Na₂CO₃).

Са²⁺ + Na₂CO₃ = CaCO₃ ↓ (белый) + NH₄⁺

Осадок СаСО₃ легко растворяется в минеральных и уксусной кислотах.

4. Реакция с гексацианоферратом (II) калия.

Ca²⁺ + 2 NH₄⁺ + [Fe (CN)₆]^4- = (NH₄)₂Ca[Fe(CN)₆]↓

Выпадает белый кристаллический осадок, который не растворяется в уксусной кислоте

5.Реакция с гидрофосфатом натрия (Na₂HPO₄).

Са²⁺ + НРО₄^2- = СаНРО₄ ↓ (белый).

6. Реакция с родизонатом натрия.

Na₂C₆O₆ + 2 Ca²⁺ + 2 OH^- → Ca₂С₆O₆(OH)₂ + 2 Na⁺. (фиолетовый, растворим в HCl)

7*. Окрашивание пламени (фармакопейный тест).

Соли и другие соединения кальция окрашивают бесцветное пламя горелки в кирпично-красный цвет.

Качественные реакции катионов Sr²⁺

1. Реакция с серной кислотой и растворимыми сульфатами.

Sr²⁺ + SO₄^2- = SrSO₄ ↓ (белый кристаллический)

а). Реакция с «гипсовой водой». Выделяется белый осадок SrSO₄.

б). Реакция с серной кислотой (Н₂SO₄). Выпадает белый кристаллический осадок SrSO₄., который нерастворим в щелочах, в растворе сульфата аммония (в отличие от сульфата кальция).Мешают катионы Ва²⁺.

2. Реакция с карбонат - ионами.

Sr²⁺ + CO₃^2- = SrCO₃ ↓ (белый кристаллический), растворимый в кислотах.

3. Реакция с оксалатом аммония.

Sr²⁺ + C₂O₄^2- = SrC₂O₄ ↓ (белый)

Осадок частично растворяется в уксусной кислоте.

4. Реакция с гидрофосфатом натрия (Na₂HРО₄).

Sr²⁺ + HPO₄^2- = SrHPO₄ ↓ (белый)

Осадок растворяется в минеральных и уксусной кислотах.

5. Реакция с родизонатом натрия.

Sr²⁺ + Na₂C₆O₆ = SrC₆O₆ (красно-бурый, растворим в HCl)+ 2 Na⁺

Образование красно-бурого пятна. В растворе HCl окраска пятна исчезает.

6. Окрашивание пламени газовой горелки.

Соли стронция при внесении в бесцветное пламя горелки окрашивают пламя в карминово-красный цвет.

Качественные реакции катионов Ва²⁺

1*. Реакция с серной кислотой и растворимыми сульфатами.

Ва²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ ↓ (белый мелкокристаллический)

Осадок нерастворим в щелочах и кислотах, за исключением концентрированной H₂SO₄, в которой он заметно растворяется с образованием гидросульфата бария:

BaSO₄ + H₂SO₄ → Ba(HSO₄)₂.

При нагревании с раствором карбонатов (Na₂CO₃) сульфат бария превращается в мало растворимый в Н₂О карбонат бария ВаСО₃, который растворяется в кислотах. Мешают проведению реакции Са²⁺, Sr²⁺, Pb²⁺.

2. Реакции с углекислым натрием, гидрофосфатом натрия и оксалатом

аммония (Na₂CO₃, Na₂HPO₄, (NH₄)₂C₂O₄). Выпадают белые осадки, растворимые в соляной, азотной и уксусной кислотах (ВаС₂О₄ - при нагревании).

3. Реакция с родизонатом натрия.

в нейтр. среде: Ва²⁺ + Na₂C₆O₆ = BaC₆O₆ ↓ + 2 Na⁺ (красно-бур.)

в кисл. среде: Ва²⁺ + 2 Na₂C₆O₆ + 2 Н⁺ = Ba(НC₆O₆)₂ ↓ + 4 Na⁺ (ярко красн.)

4. Реакция с хроматом и дихроматом калия.

Ва²⁺ + СrO₄^2- = BaCrO₄ ↓ (желтый кристаллический)

2 Ba²⁺ + Cr₂O₇^2- + 2 CH₃COO^- + HOH = 2 BaCrO₄ + 2 CH₃COOH

Растворяется в сильн. кислотах (кроме H₂SO₄), не растворяется в уксусной кислоте.

5*. Окрашивание пламени горелки.

Соли и другие соединения бария окрашивают бесцветное пламя горелки в желто-зеленый цвет.

Аналитические реакции катионов IV аналитической группы по кислотно-основной классификации: Zn²⁺, Al³⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, As³⁺, As⁵⁺, Cr³⁺.

Групповой реагент – гидроксид натрия или калия в присутствии Н₂О₂

Аналитические реакции катиона цинка Zn²⁺.

1. Реакция с щелочами: Zn²⁺ + 2 OH^- → Zn(OH)₂ ↓ (белый)

Zn(OH)₂ + 2 OH^- → [Zn(OH)₄]^2- (бесцветный)

2. Реакция с раствором аммиака: Zn²⁺ + 2 NH₃×H₂O → Zn(OH)₂ ↓ (белый) + 2 NH₄⁺

Zn(OH)₂ + 4 NH₃ → [Zn(NH₃)₄] (OH)₂ (бесцветный)

3. Реакция с сульфид – ионами (фармакопейная): Zn²⁺ + S^2- → ZnS ↓ (белый)

Реакцию часто проводят в уксуснокислой среде.

4. Реакция с гексацианоферратом (II) калия (фармакопейная).

Реакцию проводят в нейтральной или слабокислой среде, при нагревании.

2 К⁺ + 3 Zn²⁺ +2 [Fe(CN)₆]^4- → K₂Zn₃ [Fe(CN)₆]₂↓ (белый)

Осадок нерастворим в разбавленной HCl, растворяется в щелочах.

5. Реакция с дитизоном (дифенилтиокарбазоном). В растворах дитизона устанавливается таутомерное равновесие между тионной и тиольной формами:

N = N – C₆H₅ N = N – C₆H₅

S = C <=> Н-S

NH – NH – C₆H₅ N – NH – C₆H₅

тионная форма тиольная форма

В результате реакции с катионами цинка возникает внутрикомплексное соединение, содержащее два дитизонатных аниона:

N = N - C₆H₅ C₆H₅ – HN – N = C – N = N - C₆H₅

2HS – C + Zn²⁺ ↔ ↓

N – NH - C₆H₅ S - Zn - S +2 Н⁺

↑

C₆H₅ – N = N – C = N – NH - C₆H₅ (красный)

Наличие щелочи способствует смещению равновесия вправо вследствие связывания выделяющихся ионов водорода в молекуле воды.

6. Реакция образования «зелени Ринмана».

Zn(NO₃)₂ + Co(NO₃)₂ —t↑→ CoZnO₂ (зеленый) + 4 NO₂ +O₂.

«Зелень Ринмана» - смешанный оксид кобальта и цинка CoZnO₂ зеленого цвета.

Другие реакции катионов цинка.

Катионы Zn²⁺ при взаимодействии с различными другими реактивами образуют осадки: с Na₂HPO₄ – белый Zn₃(PO₄)₂ (растворяется в кислотах и в аммиаке); с K₂CrO₄ – желтый ZnCrO₄ (растворяется в кислотах и щелочах); с CoCl₂ и (NH₄)₂[Hg (SCN)₄] – голубой ZnCo[Hg (SCN)₄]; а также с различными орг. реагентами.

Аналитические реакции катиона алюминия Al³⁺.

1. Реакция с щелочами: Al³⁺ + 3 OH^- → Al(OH)₃ ↓ (белый)

Al(OH)₃ + 3 OH^- → [Al(OH)₆]^3-

После растворения гидроксида алюминия и образования гидроксокомплексов алюминия к раствору прибавляют несколько кристаллов соли аммония (NH₄Cl). Смесь нагревают. Гидроксокомплексы разрушаются выпадает осадок Al(OH)₃:

[Al(OH)₆]^3- + 3 NH₄⁺ → Al(OH)₃ + 3 NH₃ + 3 H₂O

Наиболее полное осаждение гидроксида алюминия происходит при рН~ 5-6.

Осадок Al(OH)₃ растворяется в кислотах, но не растворяется в аммиаке.

2. Реакция с аммиаком.

Al³⁺ + 3 NH₃×H₂O → Al(OH)₃ ↓ (белый аморфный) + 3 NH₄⁺

3. Реакция с нитратом кобальта – образование «тенаровой сини» (фармакопейная).

«Тенаровая синь» - смешанный оксид алюминия и кобальта синего цвета.

2 Al₂(SO₄)₃ + 2 Co(NO₃)₂ —t↑→ 2 Cо(AlO₂)₂ + 4 NO₂ + 6 SO₃ + O₂.

4. Реакция с алюминоном.

Катионы Al³⁺ при взаимодействии с алюминоном – аммонийной солью ауринтрикарбоновой кислоты (для краткости NH₄L) образует в уксуснокис-лой или аммиачной среде комплекс красного цвета (по-видимому, состава Al(OH)₂L. Точное строение комплекса неизвестно. Выпадает красный хлопьевидный осадок.

Мешают катионы Са²⁺, Сr³⁺, Fe³⁺, также образующие окрашенные комплексы

с алюминоном.