Реакции, характерные на некоторые катионы

При проведении анализа химических соединений используют реакции, характерные на ионы, в частности на катионы. Рассмотрим некоторые из таких реакций.

• 1. Катион гидроксония Н₃0⁺ или Н⁺ (упрощенно) — можно обнаружить по изменению цвета индикаторов: лакмус и метиловый оранжевый в присутствии этого катиона приобретают красный цвет.
• 2. Катион бария Ва²⁺ — можно обнаружить реакцией при действии на соли, содержащие Ва²⁺, серной кислотой или растворами сульфатов по образованию белого кристаллического осадка, нерастворенного в кислотах:

• 3. Катион натрия Na⁺ — можно обнаружить по окраске бесцветного пламени в желтый цвет (оно окрашивается в присутствии солей, содержащих натрий); есть и другие реакции на катион натрия.
• 4. Катион калия К⁺ — определяют по изменению окраски бесцветного пламени в фиолетовый цвет (оно окрашивается в присутствии солей, содержащих калий; обнаруживают, рассматривая пламя через синее стекло); есть и другие реакции на катион калия.

5. Катион кальция Са²⁺ — можно обнаружить или по окрашиванию бесцветного пламени в карминово-красный цвет или по образованию белого осадка оксалата кальция, нерастворимого в уксусной кислоте при действии на растворенную соль кальция оксалатом аммония:

есть и другие характерные реакции на катион кальция.

6. Катион аммония NH4 — можно определить реакцией взаимодействия солей аммония с щелочами при нагревании: образуется аммиак, который определяют или по запаху, или по посинению влажной красной лакмусовой бумажки:

7. Катион железа Fe²⁺ — определяют реакцией между раствором соли двухвалентного железа с красной кровяной солью, в результате которой образуется осадок турнбулевой сини (синий цвет):

• 8. Катион железа Fe³⁺ — можно определить:
• 8.1. По реакции взаимодействия раствора соли трехвалентного с желтой кровяной солью, в результате которой образуется осадок берлинской лазури (синий цвет):

8.2. Реакцией между солью железа (Ш) и роданидом аммония (калия) образуется роданид железа (Ш) кроваво-красного цвета (реакция обратима):

9. Катион алюминия А1³⁺ — можно обнаружить при взаимодействии растворов его солей с избытком щелочи: сначала образуется аморфный бесцветный осадок, который растворяется в избытке щелочи (эта реакция применима только тогда, когда есть уверенность, что это соль алюминия среди нескольких солей):

Более точно установить наличие ионов алюминия можно реакцией солей алюминия с ализарином: наблюдается образование комплексного соединения красного цвета, нерастворимого в уксусной кислоте.

10. Катион хрома Сг³⁺ — определяют реакцией взаимодействия растворов солей трехвалентного хрома с избытком щелочи, при этом сначала получается осадок серо-зеленого цвета, который растворяется в избытке щелочи с образованием раствора ярко-зеленого цвета:

11. Катион меди Си²⁺ — можно установить за счет взаимодействия соли двухвалентной меди с избытком гидроксида аммония: образуется раствор ярко-синего цвета:

12. Катион серебра Ag⁺ — можно обнаружить при взаимодействии его соли с соляной кислотой или растворами хлоридов с образованием белого творожистого осадка, нерастворимого в кислотах:

• ? Задания для самостоятельной работы
• 1. Докажите, что в состав хлорида натрия входят ионы натрия.
• 2. Установите, в какой из склянок находится соль аммония, кальция и алюминия, если вам даны соответствующие реактивы (опишите ход определения и уравнения соответствующих реакций).
• 3. Поясните, как отличить соль двухвалентного железа от соли трехвалентного железа опытным путем.