Tabelul 14.3

Reacţiile caracteristice şi specifice ale cationilor

Reactivii Semnalul . Notă Catlonii anal itici Ecuajia reactiei analitic

I 2 3 4 5

--GRUPA 1

Ag+ HCI, K.Cl. Ag++CI - =AgCI precipitat AgCI - solu-p-alb * bit Î n apa

K.Br, K.l amoniacală (NH3 - H2O) $i (NH4hC03

Ag++Br-=AgBr p-galben- AgBr - solu--pal bil în Na2S20 3

Ag++I-=Agl p-galben AgI - solubil î n Na25203

Ag+ H25, (NH4hS 2Ag + + S2 - = Ag2S p-negru Ag2S - se di-zolvă în HN03

Ag+ NaOH, K.OH Ag+ +OH - =AgOH p-alb AgOH, Ag2O-se dizolvă În HN03

Ag+ K.2Cr04 2Ag+ +CiO~- = p-roşu-brun Ag2CrO. - in-= Ag2Cr04 solubil În

CH3COOH

Pb2+ HCI, K.CI, Pb2++2CI-=PbCb p-alb PbCI 2 - solu-NaCI bil În apă la

fierbere

Pb2+ NaOH,I(OH Pb2 ++ 20H-=Pb(OHh p-alb Pb(OHh - so-lubil în alcalii cone.

Pb2+ H2S. (NH.hS Pb2+ + 5 2 - = PbS p-negru Pb5 - insolu-bil În HCI dil.

Pb2+ H250. dil. Pb2+ + SO~- = PbS04 p-alb PbS04 - solu-bil în alcalii. (NH4)CH3COO H2S04 conc.

Pb2+ 1(1 Pb2++2I-=PbI 2 p-galben Pbb - solubil I În H20 la în-călzire

* S'emnalul analitic se va nota: p - precipitat, g - gaz, c -..:.... coloraţie .

2

SaH HzSO •. · Na2S0., K.2S0•

Ba2+ . Na2C03, K.2C03,

(NH.hC03

Ba2+ K.llCrO., Kl/Cr20 7

\ 3 4

GRUPA II

Ba 2 + +CrO~- = BaCrO. p-galben

p-alb

p-alb

NaOH. I(OH Ca 2 ++20H-=Ca(OH) 2 p-alb

Na2C03, Ca 2++CO;- =CaC03 p-alb (NH.)l/C03

(NH.hC20. Ca 2+ +C20 ~- =CaC20 . p-alb

p-alb

GRUPA III

NaOH. I(OH AP++30H-=Al(OHh p.-alb

5

BaSO. - :nso · lubil în acizi şi alcalii , se tr a nsformă la fierbere cu car­bonaţi alcalini în BaC03

BaC03 - solu­bil în acizi

BaCrO. - in­solubil În CH3COOH

BaHP04 - so­lubil în acizi

BaSOa - solu­bil În acizi mi­nerali

CaSO. - salu· bil în ~NH.hSO.

Ca(OHh - so­lubil În acizi

CaC03 ~ soiu­bil în acizi

CaC20. - so­lubil în acizi minerali

Ca(NH.h Fe(CN)6 solu­bil în acizi

AI (OH) 3 - so-

403

2

AJ3~

AJ3+

AP+

NaOH, KOH

Cr3+

404

I ' 3 4

CO~- +HOH=HCOi + p-alb +01-\-Al . +30H-=AI(OHh

Cr3++30H-=Cr(OHh

p"roşu

închis

p-roşu

p-verde cenuşiu

CO ă- + HOH = HCOi +- p-verde +OH-Cr3++30H-=Cr(OH)a cenuşiu

p-verde

2Cr02 +3H20 2 +20H- = c-galbenă

-:- 2C~0 ~- + 4H20

l 5

lubil În exces de aJcaliu cU formarea hidro­xocomplecşilor

AI (OHh - s<?­lubil în . exces de reactiv

Precipitat solu­bil în acizi conc.

Precipitat solu­bil în acizi conc.

Cr (OH)a - so­lubil în acizi şi exces de al­calii cu forma­rea hidroxocom­plecşilor

Cr(OH)a - so­I ubil În acizi şi exces de al­caliu

CrP04 - inso­lubil în CH3COOH

Na2Cr04 - so­lutie de culoa're galbenă

2Cr3++3S20~- +7H20= K2Cr207 - so-lutie de culoa­

=Cr20~- +6S0~-+14H+ c-portocalie re portocalie

, IOCr3++6MnO 4' +

+ 11 H 20 = 5Cr20i- -'t­+6Mn2++22H+

. c-portoca lie

-«-

I

I 2

NaOH. KOH

K.[Fe(CN)al

I 3 I Zn2+ +20H- = Zn (OH) 2

3Zn2 + +2K++ + [Fe(CNh1 4

- = = K2ZnalFe(CN)s] 2

S II

CSH 5-NH-NH-C-N = N-C6Hs Ditizonă

I GRUPA IV I

NaOH, KOH Fe2++20H-=Fe(OH )2

NaOH, KOH Fe3 ++30H-+Fe(OH)a

.. reactiv specific_

p-alb

c-incoloră

p-alb

p-alb

p-roşu

p-alb

p-alb

p-negru

p-albastru

p-roşu

brun

'p-negru

1. 5

Zn(OHh - so­lubil în acizi şi exces de alcalii

[Zn(NHa).] 2-_

soluţie incolo­ră

ZnS - insolubil În CH3COOH şi (NHa·H20)

K2Zn3 [Fe(CN)612 -insolubil În acizi, solubil În aJcalii

Ditizonatul de zinc -- insole­bil În CH3COOH

Fe(OHb - so­lubil în acizi

FeCOa - solu­bil în acizj

FeS -, -, solubil în acizi

KFe[Fe{CN)s) numit albastru de Turnbull­solubil In acizi

Fe(OHh - in­solubil în alca­Iii. , solubil în acizi

Fe2S3 - solu­bil În HCI

405

_______ ---c,---_______ ~----~ ____ ---- - ---- - .

1 2 3 of 5 ·

K. [Fe(CN)s}U 4Fe3+ +3 [Fe(CN)6J4- = = Fe. [Fe (CN 6h

. 1 Fe.[Fe(CN)61a p-albastru numit albastru

de Berlin - in­solubil În HCI dil.

KSCN, NH4SCN

NaOH, KOH-

NaOH, KOH

** reacllv specific. 406

Fe3++3SCN-= =Fe(SCN)a

Mn2++20H-= =Mn(OHh

2Mn2++5S20~- +

+8H202MnOi + + lOS0 2- +16H+ 4 _

c-roşu

intensă

p-alb

p-roz

c-zmeurie

2Mn2+ +5Pb02 +4H+= c-zmeurie = 2MnO 4" + 5Pb2+ + +2HzO

2Mn2 ++5BiO; + 14H+= c-zmeurie

=2Mn04 +5Bi3++7HzO

Mg2++20H-= =Mg(OHh

Mg2+ +CO~- = MgC03

p-alb

p-alb

Mn (OH) 2 - so­lubil În acizi diluati

MnS - insolu­bil în acizi

MnC03 - so­Iubi) în acizi

MnC20. - in­solubil În CH3COOH

NH4MnO. - so­luţie de culoare zmeurie

, /-//-/1

I/-} /-/ /

Mg (OHh.,- so­lubil în acizi şi săruri de amo­niu

MgC03 - so­lubil în acizi

2

Na2HPO., (NH40H+ +NH4CI)

NaOH, KOH

Na2S20 3

(insufic.)

3 4

Mg2++NHt +PO:-= =MgNH4P04

1 GRUPA V

p-alb

Cu2 ++20H-=Cu(OHh p-albastru

Cu2+ + Sz- =CuS p-negru

Cu2++S205-- =CUS20~ CUS20 3+ H20 =CUS+

+2H+ +SO~-

Cu2 ++4NH3 = = [Cu(NHa14J2+

p-negru

c- albastră ­violet

p-brun

, 1 MgC204 - so­lubil în acizi şi săruri de amo­niu

MgNH.P04 -

solubil în acizi

Cu(OHh - so­lubil -În acizi diluaţi şi NH3

CuS - -so[tlbil în HN03

-»-

{Cu (NH3}.12+­soluţie de cu ­loare albastră ­violet

Cu - metalic de culoare bru­nă

Co2+ NaOH, KOH Co2++20H-=Co(OHb p-roz exces

Co (OHh - so­lubil În acizi

(NH.h [Hg(SCN}.l (

(NHaoH20) exces

Co2++ [Hg(SCNhP-= ==Co [Hg(SCN).]

Co2++6NH3= = (Co(NH3h] 2+

KSCN, NH4SCNl1

Co2++4SCN- = = [Co(SCN).P-

CoS - solubil În HN03

p-albastru Co(Hg(SCNh1 - solubil În acizi

c-albastră . [Co(NH3hl2+ violet - soltlţie de

_ culoare albastră­violet

c-albastră - - »-închis

407

o OI:,

I I 2 I 3 I .. I 5

Ni2 + NaOH. KOH Ni2 ++20H-=Ni(OH}:z p-verde Ni(OHh - so-lubil în acizi şi NHs

Ni2+ (NH3 ·H2O) Nj2++6NHs= c-v ioletă INi (NHshl H_

= [Ni(NHa)6P+ soluţie de cu-loare violetă .

Ni'+ H 2S. (NH.) 2S Ni2++S2-=NiS p-negru NiS - solubil în HNOa

I

NiH Na:zHPO. 3Ni2++2PO!-= p-verde Ni (H2P04) Z -

= Ni3 (PO .. h solubil În acizi

, Ni2+ C.H8N~2 . (CH3-C=N-OH) p-roz Ni (HzD2) - 80-

Dimetilglioxima NI'+ +2 I lubil în acizi (H~) CH3-C=N-OH

(Readivld O-H--OH

. ~ , Ciugaev) CH,-C-..... /N-C-CH,

1 Ni I CH -C-N/ '~_C_CH, • 1·

o o ·."H/ •.

J(+ NaHC .. H.Oe K++HC4H4Oi= p-alb KHC.H.Oe -solubil in acizi

=KHC .. H.Oe şi baze

K+ Na3 (Co(N02)s] 2K++Na++ p-galben KzNa + [Co(N02hP-= [Co (N02)s] -=K:zNa [Co(N02)e} solubil în acizi

minerali

l(+ flacăra (t 0c) . K++ (flacăra) c-slab ionii K+ colo-violetă rează flacăra in

_ ...... slab-violet

I Na [Sb(OH)a]-Na+ K[Sb(OH)SJ Na++ [Sb(OH)s]-= p-alb =Na(Sb(OH)s] solubil În acizi

şi alcaJii

Na+ U02{CH3COO) :2 Na++U02 (CHaCOOh+ p-galben solubil în acizi +CH3COO-= = NaUOdCHaCOOh

Na+ flacăra (t 0c) Na+ + (flacăra) c-galbenă ionii Na+ colo-rează flacăra in galben

408

1 \ 2 \ 3 \ .. \ 5

toC

NH + NaOH, KOH *'" NH t +OH-= g-gaz NHs se identif!-4

=NH3t+HzO înţepător că cu hârtie-indicator sau

NH + după miros

4 K2[HgI.J + NH 4+ +2 [HgI.P- + p-porto- [OHg2NH2) I -+KOH +40H-= [OHgzNHz] 1 + caliu solubil în acizi

NH + +3HzO+71-

4 Hg2Ch

2NH .. OH+Hg2Cb= + p·negru [HgNHz)CI+ = [HgzNHz] CI + NH + + Hgo - precip. +CI-+2H20 • 'negru [HgNH2]CI= = [HgNH21 CI + HgOt

u ... . • • v . .. . Iuţla obtinuta In porţIUnI .separate se IdentIfIca lOnll Fe3+ ŞI Mn2+ cu un' reactiv caracteristic (tab. 14.3).

In conduziese notează numai acele grupe şi acei cationi, care au fost identificaţi cu reacţiile caracteristice. O altă schemă de separare a cationilor în grupe analitice este reprezentată în tab. 14.2.

Aşadar, analiza sistematică a unui amestec de cationi constă in separarea grupelor analitice una de alta şi în analiza fiecărei grupe în parte în scopul identificării cationilor respectivi cu re­acţiile carae,teristice şi specifice. In tab. 14.3 sunt prezentate re­acţiile caracteristice şi specifice cationilor, care se utilizează la identificarea lor.

14.3. Clasificarea anionl1or La dizolvarea substanţelor în soluţie se formează , nu numai ca­

tioni, dar şi anioni, care de obicei sunt compuşi din mai mulţi atomi (SO :-, S202-, PO 1- etc.). La fel ca şi cationii, in grupe

... 00 3 ...

analitice pot fi dasLficaţi şi anionii (tab. 14.4) . Tab e lui 14.4

Clasificarea anionllor

Grupele analitice

I I ./

1 2 3 .'

Anionii SO~-, soi-, CI-. Br-, 1-. 5 2 - NO;, MnOi

CO~-. PO:-. CH3COO-

CrO~-

Reactivul \

BaCI, I AgNOa j lipseşte

de gr!-1pă i

409

Pentru anioni există mai multe reacţii specifice (tab. 14.5). ceea ce simplifj'că analiza şi MentHicarea lor .

Tab e luI 14.5

Reacţiile caracteristice şi specifice anionilor

Anlo-, Reactlvi Ecuatia reacţiei Semnalul Notă nil ana/itici analitIc

--I 2 3 4 5

f I GRUPA 1 I I SO 2- BaCh ••• SO~- +BaH=BaSO. p-alb BaSO. - insolu-

4 Ba (NOah bil. Ia încălzire cu carbonati alcalini se transformă în BaCOa

S02-AgN0 3 '"

-SO ~-f- 2Ag+ = Ag2SO. AgzSO. -,. solubil 4 p-alb

în NH3 şi HN03

S02- Pb (CH3COO) 2 SO ~- + PbH ' Pb50. p-alb PbSO. - solubil 4 în alcaJii

S02-I I solubil BaCh. Ba (NOa) 2 SO ă- + BaH = BaSOa· p-alb BaSOa -

3 În acizi -

S02- HzSO •• HN03 SO~-+2H+= g-Înţepător 502 gaz înţe-3 -=SOz+HzO pător. incolor

S02--I

5S0 ~- + 2MnO';- + KMnO. (oxidan- c-decolorare SO~-reduce 3 ţii) +6H+=2Mn2++ MnOi (dispare

+ 5S0!- + 3HzO culoarea zmeurie)

'" Vezi şi alte reacţii caracteristice pentru anioni. utilizate şi la identificarea cationilor (tab. 14.3) .

•• Reactivi specifici.

410

I I ' C02~

3

C0 2-3

CO 2-~ 3

,

.' pol-

.' PO~-

. PO 3-

. 4

PO 3-4

I

.CrO;-

CrO~-

,

1

Cl-

Cl-

2 . \ 3

1

4 5

CO~- +2H+=C02 + I

acizi _m!nerali I g-incolor COz - gaz inco-lor. formează pre-+HzO cipitat CaC03 cu apa de var

Pb(CH3COOh coj- +Pb2+=PbC03 p-alb PbCOa - solubil în acizi

Ba2+. Ca2 + CO~- +Ba2+=BaC0 3 p-alb BaCOa - solubil În acizi

AgN03 PO!- +3Ag+= p-galben Ag3PO. - solubil

= Ag3PO. în acizi şi NH3

Zn(NOa>2 2 PO!- + 3Zn2+ -:- p-alb Zn3(PO.)z - so-

=Zna(PO.h Iubi! în acizi şi baze

AI (NOah. A1Cis PO!-+Aj3+=AIPO. p-alb AIPO. - insolubil în CH3COOH

FeCIa PO!- +Fe3+=FeP04 p-galben FePO. - insolu-bil în CH3COOH

Pb(N03h CrO~~ +Pb2+= p-galben PbCrO. - solubil - in alcalii

=PbCr04

red ucătorii 2CrO!- +3S0~- + c-decolorare soj- reduce

. + H20 = 2CrO 2" + CrOi-

+3S0~- +20H- (decolorarea soluţiei)

1 GRUPA Il

1 I H2S04 cone. 2Cl-+SO~- + g-galben- Ch - gaz otrăvi-

verzui înţe- tor de culoare gal-+4f{+= pător ben-verzuie =CIz+SO:z+2H2O

Mn02(H+) 2Cl- +MnOz+4H+ = g-galben- -»-

=Ch+Mn2++2HzO verzui

411

CI­

CI-

Br-

1-

1-

1....;

412

I 2

AgNOa

oxidanţii

Hg (NOah exces

oxidanţii

acizii .

oxidanţii

1 3

2Cl-+Hg~+ =

= Hg2Ch

vezi Ag+

4

p-alb

p-alb

2Br-+SO ~-+4H+= g-brun

= Br2 + 502+ 2H20

2Br-+Cb= Br2+ +2CI-

g-brun

I 5

HgzCb - insolu­bil în apă

Br2 - gaz brun

-»-

Br-+Ag+=AgBr p-galben-paJ AgBr - solubil în (NH .. )zC03

lOBr-+ 2MnOi +

+ 16H+=5Br2+ + 2Mn2+ + 8H20

g-brun MnO"4 - soluţia se decolorează la interacţiune cu Br-

21-+s01- +4H+= g-violet

=h+SOz+2H20

2I-+Hg2+~ HgI2 p-roşu Hg1 2 + 2K.l = K.2 [H'gI 41

4I-+2Cu2+=2Cul+ p-alb +12

2I-+2Fes+=h+ +2Fe2 +

5S2-+2MnOi +

+ 16H+=5S0t+ +2Mn2++8H20

g-violef

g-incolor cu miros specific

p-negru

p-gălbui

i I

h - vapori de cu­loare violetă

HgI 2 - solubil în exces de K.l

I CuI - solubil în I acizi

I I

H2S parţial vola­mizează, are mi­ros specific, toxic

CuS - solubil în HN03

SO - precipitat gălbui

2

CuO (H2SO .. ) (conc.)

FeSO. (H2SO.) (conc.)

3 4

1· GRUPA III

2NOa- +8H++3Cuo= g-brun

=3Cu2++4H20+2NO

2Fe2++2NO+ +2sol-=

=2 [Fe(NO) 1 SO.

c-brună

5

NO - se oxidează până Ia N02, gaz de culoare brună

2 [Fe (NO)] S04 -combinaţie com­plexă de culoare brună

N03 - (CsHshNH difenil- NOa + (CeHshNM c-albastră-

amina închis (CeHshNH - di­fenilamina oxidân­du-se în' prezenţa NO - formează o , coloraţie albastru­închis

NOa Zno, AlO (aleali) NO;+4Zno+70H-= g-incolor

=NH3+4ZnO~- +

NH3 - gaz inco­lor cu miros în­ţepător

\\nO 4" reducătorii

( FeSO., K.N02 )

HzC20. etc.

~n04 H20:.i

CHs H2SO .. (conc.) COO-

CHa AgN03 COO-

CHa FeH

COO-

+2H20

2MnOi +5NO; +

+6H+=2Mn2++ +5NOa +3H20

2MnOi +5H20 2 +

+6H+=2Mn2 ++ +502+8H20

c-decolorare Mn04- - la redu­cere dispare culoa­rea zmeurie

c-decolorare MnOi - la inter­

acţiunea cu HZ0 2 elimină O2

2MnOi +3MnH + p-brun MnOz - precipitat brun + 2H20 = 5Mn02 +

+4H+

CHaCOO-+H+= =CHsCOOH

g-incolor

CHaCOO-(conc.) + p-alb +Ag+=CHaCOOAg

3CHaCOO-+Fea.j.+ p-brun +2H20= = Fe(OH) 2CHaCOO + +2CHaCOOH

CHsCOOH care se obţine este volatil, cu miros specific CHsCOOAg - so­lubil in apă fier­binte Fe(OH)~HaCOO - precipitat brun solubil în acizi

413