Analiza katjona IV analitičke grupe
Ba2+, Sr2+, Ca2+
OPŠTE REAKCIJE KATJONA IV GRUPE� Soli dobro rastvorne u vodi:
� Nitrati� Halogenidi (sem fluorida)� Halogenidi (sem fluorida)
� Soli teško rastvorne u vodi:� Karbonati� Sulfati� Oksalati� Fosfati� Hromati i dihromati (obojeni)
OPŠTE KARAKTERISTIKE
� Ne reaguju s grupnim reagensima I, II i III analitičke grupe katjona
� Ne reaguju ni sa oksidacionim ni sa redukcionim sredstvimaredukcionim sredstvima
� Boje plamen gasne grejalice različitim bojama
USLOVI ZA TALOŽENJE IV GRUPE
� Da bi odvojili IV grupu od V:� Grupni reagens: (NH4)2CO3
� pH: 9,0 – 9,25 � Podešava se amonijačnim puferom!� Podešava se amonijačnim puferom!
� Temperatura: 70 oC
Podešavanje uslova� P(BaCO3) = 5,1·10-9
� P(SrCO3) = 1,1·10-10
� P(CaCO3) = 4,5·10-9
� Prvi se taloži SrCO3 a poslednji BaCO3� Prvi se taloži SrCO3 a poslednji BaCO3
� Potrebna koncentracija karbonata za taloženje IV grupe se podešava prema barijumu
� Kada je barijum istaložen kvantitativno (c≤10-6 moldm-3) znači da su i ostali joni IV grupe u talogu!
� Izračunavanje koncentracije karbonatnih jona potrebne za kvantitativno taloženje BaCO3
� Izračunavanje pH pri kojem postoji ta � Izračunavanje pH pri kojem postoji ta potrebna koncentracija karbonata
� pH≥9,0� Ne sme pH da bude previsoko jer se tada
povećava koncentracija OH-jona koja može da dovede do taloženja Mg(OH)2
� Da bi se počeo taložiti Mg(OH)2 iz rastvora u kojem je koncentracija Mg2+ -jona 0,01 moldm-3, pH treba da iznosi 9,6 i više
� Vodi se računa o dodatoj količini amonijaka � Vodi se računa o dodatoj količini amonijaka i amonijum-hlorida!
� Amonijum joni su dodati u toku analize II i III grupe katjona pa se pre početka rada IV grupe moraju ukloniti (uparavanje i blago žarenje do odlaska belog dima NH4Cl)
pH
� Praktično se taloženje izvodi u pH intervalu od 9,0 do 9,3
� Ako je pH manje od 9,0 – protonacija karbonata, gubi se grupni reagenskarbonata, gubi se grupni reagens
Temperatura
� Oko 70 oC� Dobijaju se krupniji kristali� Zagrevanjem se eventualno nastali
hidrogenkarbonat ponovo prevodi u hidrogenkarbonat ponovo prevodi u karbonat
� Rastvor ne sme da ključa! Razlaže se amonijum-karbonat
Tok analize katjona IV grupe
� Odstranjene amonijum soli� Podešen pH� Rastvor zagrejan do 70 oC� Dodat grupni reagens u malom višku
– stvara se beli talog karbonata katjona IV grupe
� Dobijeni talog se odvoji do rastvora u kome se nalaze katjoni V grupe
� Talog se rastvara u sirćetnoj kiselini
Odvajanje i dokazivanje barijuma
� Odvajanje od stroncijuma i kalcijuma zasniva se na tome da joni barijuma grade talog BaCrO4 koji je nerastvoran u sirćetnoj kiselini
� Nastali hidronijum joni bi rastvorili talog, pa se dodaje natrijum-acetat koji to sprečava
Odvajanje i dokazivanje stroncijuma
� Odvajanje stroncijuma od kalcijuma zasniva se na različitoj rastvorljivosti SrSO4 od CaSO4
� SrSO je manje rastvorljiv od CaSO� SrSO4 je manje rastvorljiv od CaSO4
� Dokazuje se dodatkom zasićenog rastvora (NH4)2SO4 kada nastaje beli talog stroncijum-sulfata
� Istovremeno, kalcijum gradi rastvorni kompleks sa sulfatima:
Dokazivanje kalcijuma
� Pošto je stroncijum odvojen, možemo dokazati kalcijum dodatkom amonijum-oksalata u baznoj sredini
� Stvara se beli talog kalcijum-oksalata� Stvara se beli talog kalcijum-oksalata
Dokazivanje katjona V grupe
� Nemaju grupni reagens� Sve soli su bele boje� U vodi su nerastvorni fosfati litijuma i
magnezijuma i perhlorat kalijuma
Mg2+, Li+, Na+, K+, NH4+
magnezijuma i perhlorat kalijuma � Mogu da smetaju jedan drugome, ali
se ipak pogodnim reakcijama dokazuju bez prethodnog odvajanja
Dokazivanje magnezijuma
� Sa natrijum-hidrogenfosfatom u prisustvu amonijaka gradi se beli talog
� Ukoliko je dodato previše amonijaka nagradiće se beli talog Mg(OH)2
� Ako je pH ≥ 10, taložiće se Li3PO4
Dokazivanje litijuma
� Boji plamen karmin-crvenom bojom
Dokazivanje natrijuma
� Boji plamen žuto
Dokazivanje kalijuma
� Boji plamen ljubičasto (gleda se kroz kobaltno staklo)
� Sa perhlornom kiselinom gradi beli talog
Dokazivanje amonijum jona
OH NH OH NH 23-
4 +↑→←++