A kvalitatív analitikai kémia. A kvalitatív analitikai kémia. A kvalitatív analitikai kémia. A kvalitatív analitikai kémia

Átírás

1 A kvalitatív analitikai kémia Analízis: egy bonyolultabb rendszer egyszerűbb összetevőkre való lebontása Kémiai analízis: annak eldöntése, hogy egy ismeretlen anyag milyen komponensekből tevődik össze minőségi vagy kvalitatív analitikai kémia e komponensek milyen mennyiségi arányokban szerepelnek mennyiségi vagy kvantitatív analitikai kémia szoros kapcsolat a két kémiai ág között, ugyanazok a fizikai, kémiai változások vizsgálata vezet eredményre A kvalitatív analitikai kémia Az analitikai kémia fogalma, kialakulása: Az analitika kialkulása egyidős a kémiával alkémia - egyiptomi eredet, arab közvetítés - XII.sz.-tól Európában is jelen van aranycsinálás a célja Magyarországon: Nagy Lajos (167) egyetem Pécsett Bercsényi Miklós, Martonovics Ignác is hivő Az elemátalakítás sikerét kémiai analízis döntheti el A modern kémia kialakulása többé kevésbé szinkronban van az analitikai fejlődéssel is pl. súlyviszonytörvények, tapasztalati képlet meghatározása A kvalitatív analitikai kémia 1750: Francis Home: hamuzsír meghatározása titrimetriás módszerrel 1791: Francois Antoine Descroizilles francia gyógyszerész: hipoklorit mennyiségi meghatározása (indigó segítségével) 18: Guy-Lussac: argentometria titrálás 1855: Karl Fridrich Mohr: normal oldat, büretta, pipetta mérőlombik Karl Remigius Fresenius ( ) 181: Anleitung zur qualitativen chemischen Analyse: szulfidos rendszer kidolgozása ma is ismert, használt rendszer Metallurgia igényei: ércelemzés, Bergman Berselius A kvalitatív analitikai kémia Magyarországon: Hagyományosan erős iskolák: Than Károly jodometria Winkler Lajos preciziós gravimetria, gázanalízis, gyógyszervizsgálatok Schulek Elemér 19-től a Budapesten tanszékvezető, megteremtette a korszerű gyógyszervizsgálatok alapjait Erdey László, Burger Kálmán, Barcza lajos Feladata, módszerei: a fizikai, kémiai törvényszerűségek tudatos alkalmazása analitikai feladatok megoldásására a szervetlen kémiai anyagismeret a kémiai gondolkodásmód kialakításoknak igen hasznos eszköze A kvalitatív analitikai kémia Feladata, módszerei: felhasználható mindenütt, ahol anyagok összetételének megállapítására, minőségének ellenőrzésére van szükség: ipari folyamatokban: kiindulási anyagok, közbenső termékek, végtermékek analitikai ellenőrzése biológia, orvostudomány: testnedvek összetételének meghatározása betegségek diagnosztizálása csillagászat, meteorológia, űrkutatás stb. gyógyszeranalitika A kvalitatív analitikai kémia Gyógyszeranalitika: gyógyszergyártás kiindulási anyagainak, közbenső és végső termékeinek ellenőrzése gyógyszerek stabilitásvizsgálata tárolás során keletkező bomlástermékek analízise gyógyszerek hatásvizsgálata: a szervezetben keletkező lebontási termékek analízise Fontosabb módszerek: klasszikus kémiai eszközöket (mérleg, büretta, kémcső) használó módszerek: klasszikus kémiai analízis egyéb műszereket is alkalmazó módszerek: műszeres analitika

2 Alkalmazott módszerek Spektroszkópiai módszerek: az anyag és az elektromágneses sugárzás kölcsönhatását vizsgálja minőségre, mennyiségre is információt szolgáltat látható γ-sugárzás sugarak rádióhullámok tartománya kozmikus sugárzás UV-sugarzás IR-sugárzás röntgensugárzás mikrohullámúsugárzás The electromagnetic spectrum , nm Alkalmazott módszerek Alkalmazott módszerek Spektroszkópiai módszerek: atomok, molekulák meghatározott energiájú, illetve hullámhosszú fényt nyelnek el a gerjesztésre alkalmas fény energiáját (hullámhosszát, frekvenciáját) keressük színkép (spektrum) γ-sugárzás (0,5-10 pm): magátmenetek gerjesztése γ- fluoreszcencia, Mössbauer spektroszkópia röntgensugarak (0,01-10 nm): belső elektronok gerjesztése röntgen-emissziós, -abszorpciós, -fluoreszcens módszerek Spektroszkópiai módszerek: ultraibolya (10-80 nm), látható sugarak ( nm) tartománya: külső elektronhéjak és molekuláknál rezgési és forgási átmenetek gerjesztése elektrongerjesztési spektrometria (spektrofotometria) infravörös sugárzás (1-0 μm): rezgési és forgási átmenetek gerjesztése infravörös spektroszkópia mikrohullámú sugárzás (0, mm-1 m): magspinátmenetek gerjesztése elektronspinrezonancia (ESR), mágneses magrezonancia spektroszkópia (MMR, NMR) Alkalmazott módszerek Elektrokémiai módszerek: Elektród felületén lejátszódó redoxi, illetve ioncserével járó folyamatok: potenciálkülönbség potenciometria Elektrolízis során áthaladó töltésmennyiség mérése coulombmetria Elektrolízis során termelődött anyag mennyisége elektrogravimetria, elektromos gázanalízis Elektromos tér hatására bekövetkező ionvándorlás konduktometria Áram intenzitásának mérése, annak függése az alkalmazott potenciáltól voltammetria (polarografia) Alkalmazott módszerek Diffrakciós módszerek: elektromágneses sugárzás = röntgen elektrondiffrakciós neutrondiffrakciós egykristály röntgen szerkezet Kromatográfiás módszerek: a minta komponensei egy álló és egy azzal érintkező mozgó fázis között oszlanak meg Elválasztás alapját képező folyamatok: adszorpció, abszorpció, kemiszorpció adszorpciós kromatográfia abszorpciós kromatográfia ioncserélő kromatográfia

3 Alkalmazott módszerek Kromatográfiás módszerek: fázisok halmazállapota szerinti megkülönböztetés vékonyrétegkromatográfia papírkromatográfia gélkromatográfia stb. A klasszikus kvalitatív analitika módszerei: az érzékszerveinket használjuk a látás legfontosabb szaglás (H 2 S, NH veszélyes) tapintás hőmérséklet változás hallás: robbanás, pezsgés izlelés tilos (kivéve a borkóstolást) A klasszikus analitikai kémia módszerei Klasszikus kvalitatív analitika: olyan rendszerezett reakciók végrehajtása, amelyek látható változással járnak ldat: csapadékképződés oldódás színváltozás gázfejlődés (NH Sveszélyes) Szilárd: hő hatásra történő változás oldódás (kétféle információ: igen, nem, elvileg azonos értékűek) Következtetés: pozitív és negatív eredményből A kvalitatív analitikai kémia A kvalitatív analitikai kémia Reakciók csoportosítása az analitikai kémia szempontjai szerint: Igen sokféle szempontból lehet: egyensúlyra vezető vagy nem gyors lassú egyesülés bomlás exoterm endoterm Reakciók csoportosítása az analitikai kémia szempontjai szerint: Itt a cél: azonosítás vizuális észleléssel, azaz olyan reakciókat keresünk, amelyek látható változással, illetve annak elmaradásával szolgáltatnak információt: - színváltozás (a reakció során új fázis nem képződik) - csapadékképződés, csapadékoldódás - gázfejlődés (hevítésre: olvadás, szublimáció, színváltozás) A kvalitatív analitikai kémia Ezen reakciók három nagy csoportba sorolhatók be, mint minden reakció sav-bázis (protonátadás-protonátvétel, savi állandó, erős sav, gyenge sav) redoxi (elektronátadás, elektronátvétel) komplexképződés (hard-soft savak és bázisok reakciója, stabilitási állandó) A reakciók csoportosítása Reakciók csoportosítása gyakorlati szempontok alapján Felhasznált anyagmennyiség alapján: Módszer Felhasznált anyagmennyiség Kimutatható minimális mennyiség Szokásos oldattérfogat Makro 100 mg µg 1 cm Félmikro 10 mg 1-10 µg 0,1 cm Mikro 1 mg 10-1 µg 0,01 cm Ultramikro 0,1 mg ,1 µg 0,001 cm Szubmikro 0,01 mg <10 6 µg 0,0001 cm

4 A reakciók csoportosítása Reakciók csoportosítása gyakorlati szempontok alapján Alkalmazott technika alapján: -kémcsőreakció - cseppreakció - reakció szűrőpapíron - pontszerű reakció (ioncserélő gyanta, gyöngy) A reakciók csoportosítása Reakciók csoportosítása szelektivitás alapján Általános reakció: egy reagens szinte valamennyi ionnal reagál 2 M n+ + n C = M 2 (C ) n (alkálifémionok kivételével) Csoport reakció: a kationok, illetve anionok meghatározott körével játszódik le az elválasztás alapját képezheti pl. hidroxid: - nincs csapadék - a kezdetben leváló csapadék a reagens feleslegében oldódik - a levált csapadék ammóniában oldódik - a levált csapadék sem hidroxidfeleslegben, sem ammóniában nem oldódik A reakciók csoportosítása Csoport reakció: I. anionosztály: savval reagál II. anionosztály: Ba 2+ -ionnal reagál III. anionosztály: Ag + -ionnal reagál A reakciók csoportosítása Specifikus reakció: egy reakció pozitív eredménye szigorúan előírt és betartott feltételek mellett egyértelműen egy anyag (ion) jelenlétére utal, míg elmaradása esetén az adott anyag (ion) jelenléte kizárható I. kationosztály: S ionnal csapadékot képez savas közegben III. kationosztály: S ionnal csapadékot képez lúgos közegben Példa: I. anionosztályon belül: S + nitroprusszid-nátrium: S + [Fe(CN) 5 N] = [Fe(CN) 5 NS] ibolyavörös szín III. kationosztály: Fe α,α -dipiridil = [Fe(α,α -dipiridil) 2 ] 2+ vörös színű komplex A reakciók csoportosítása Szelektiv reakció: közel áll a specifikushoz: azok a reakciók, melyek egy korlátozott számú és ismert anyagokat tartalmazó rendszerben egyértelműen az egyik komponensre jellemzők Példa: II. anionosztályon belül: P + Ag + = Ag P sárga csap. I. kationosztályon belül: Pb 2+ + S = PbS fehér csap. Szelektivitás fokozható: álcázás (maszkirozás) Co 2+ + SCN [Co(SCN) ] (kék) Fe + + SCN [Fe(SCN) ] (vérvörös) + F : Fe F [FeF 6 ] színtelen A reakciók érzékenysége Csapadékos reakció: oldhatósági szorzat határozza meg Színreakció: az abszorpció értéke (A) határozza meg, ami az ε-tól és c-től függ Egyensúlyi reakció: stabilitási állandó határozza meg kimutatási határ (μg): az a μg-ban kifejezett mennyiség, mely az adott reakcióval még észlelhető határtérfogat (cm ) az a maximális térfogat amiből még a minimális anyagmennyiség (azaz a kimutatási határ) kimutatható

5 A reakciók érzékenysége kimutatási határ ( μg) határkoncentráció (c) = határtérfogat (cm ) Ez a koncentráció megegyezik az ún. ppm egységgel (parts per million) mg/kg, mg/dm, μg/cm (1 kg =10 6 mg) Az analitikában azonban történeti okok miatt a határhígítást is használjuk határtérfogat (cm ) 10 Határhígítás (H) = = kimutatási határ ( μg) határkoncentráció lg (határhígítás) = lg H = pd A reakciók érzékenysége a) kimutatási határ: 2 μg határtérfogat: 1 cm 2 μg határkoncentráció: c = = 2 ppm 1cm 10 6 H = = , log = pd = 5,7 2 b) kimutatási határ: 10 μg határtérfogat: 1 cm log 10 5 = pd = 5 pd értéke minél nagyobb, annál érzékenyebb a reakció Előkészítő műveletek Mintavétel: Mintának tükrözni kell a vizsgálandó anyag összetételét. (Általában kis töredék a minta az egészéhez képest.) Ez viszonylag egyszerű oldatok, gázelegyek esetén (homogenizálás) Szilárd anyagok: több helyről vesszük, keverjük: pl. porítás: mozsár dörzsölés, malom őrlés A minta helyes kezelése: higroszkópos anyag (védelem a nedvességtől) oxidálódó anyag (védelem a levegőtől) mintavételnél használt anyagok Előkészítő műveletek A minta oldása: vizes oldat a cél ldás: (fizikai vagy kémiai oldás) víz (hideg, meleg) híg HCl (esetleg HCl ) híg NaH cc. HCl cc. NaH híg HN cc. HN, királyvíz 1: HN :HCl feltárás: sav-bázis vagy redoxi reakció Előkészítő műveletek Feltárás: savas jellemű anyagok feltárása bázikus jellemű anyaggal: pl. szilikátok feltárása: alkáli-karbonátok, alkáli-lúgok, bórax bázikus jellemű anyagok feltárása savas jellemű anyaggal pl. fémoxidok, fémek feltárása: alkálipiroszulfátok (S ), ammónium-sók, tömény kénsav oxidáló komponensek feltárása: redukáló anyagokkal pl. C, vaspor, elemi kén redukáló komponensek feltárása: oxidáló anyagokkal pl. Na 2 2, NaN Csapadékképződési reakciók Csapadékképződés: A csapadékkéződés a leggyakrabban kihasznált reakciótipus a kvalitatív analitikában A szilárd anyag az esetek többségében új fázisként oldatokból keletkezik az oldódás ellentéte.

6 Csapadékképződési reakciók Csapadékképződési reakciók Csapadékképződés: Egy oldószer és egy szilárd anyag érintkezik a szilárd anyag és az oldat egyensúlyba kerül: ΔG= 0 Dinamikus egyensúly: a beoldódás és kiválás sebessége egyezik meg az oldat telített az adott körülmények között. Az oldékonyság (S, (általában: mol/dm ) a telített oldat koncentrációját jelenti az adott rosszul oldódó anyagra nézve (egyéb megadás: g anyag/100 g oldószer, g/dm stb.) Csapadékképződés feltétele: Túltelített állapot: nem egyensúlyi állapot (metastabilis). (Az új fázis képződése nem egyszerű folyamat: szükséges feltétele a túltelítettség létrejötte: pl. egy forrón telített oldatot lehűtünk, oldhatóság általában csökken a hőmérséklettel, de van kivétel, pl. alkáliföldfémek szulfátjai) Gócképződés (kristálygócok kialakulása) Gócnövekedés (kristálygócok növekedése) Csapadékképződési reakciók A csapadékok típusai: finom eloszlású kolloidális csapadék könnyen észlelhető, nehezen szűrhető nagyobb részecskeméretű csapadék könnyebben szűrhető melegítés: finom eloszlású csapadék nagyobb részecskeméretű csapadék Hőmérséklet nő: csapadék oldhatósága nő finom eloszlású csapadék oldhatósága nagyobb mértékben nő nagyméretű részecskére telített, kisméretű részecskére telítetlen Csapadékképződési reakciók A csapadékok típusai: gócképződés sebessége > gócnövekedés sebessége kisméretű részecskék gócképződés sebessége < gócnövekedés sebessége nagyméretű részecskék csapadékok módosulatai: legkevésbé stabilis forma válik le átalakul a stabilis módosulattá (stwald szabály) pl. NiS: α-módosulat a kevésbé stabilis, savas oldatban nem válik le β-módosulat: stabilis, savas oldatban nem oldható Csapadékképződési reakciók A csapadékok öregedése A csapadékok fokozatos átalakulását összefoglalóan a csapadék öregedésének hivjuk. méretváltozás - átkristályosodás polimorf átalakulás hőmozgás okozta átalakulás a fémhidroxidok vízvesztése: Al(H) = Al(H) + H 2 Következmény: az oldékonysági viszonyok jelentős megváltozása. Csapadékképződési reakciók A csapadékok képződését kísérő egyéb folyamatok A frissen képződő szilárd anyag felülete igen sok aktív helyet tartalmaz ionok kötődhetnek meg kolloidok stabilizálódása Igen kis koncentrációban jelenlévő komponensek, amelyek önállóan nem képeznek csapadékot, beépülhetnek más csapadékokba, ún. együttleválás következhet be. pl. CdS szerves közegben Zn 2+ -et visz magával, noha a ZnS ilyen körülmények között jól oldódik

7 Csapadékképződési reakciók A csapadékképződés egyensúlya M p A q(szil) M p A q (oldott) p M q+ + q A p Az oldat fázisra alkalmazható a tömeghatás törvénye q+ p p q [M ] [A ] Kd = [M A ] [M p A q ] = állandó K d konst = L = [M q+ ] p [A p ] q oldékonysági szorzat pl = lg L p q Csapadékképződési reakciók A csapadékképződés egyensúlya Kevésbé oldódó csapadékok telített oldatában az anion és kation egyensúlyi koncetrációjának megfelelő hatványon vett szorzata állandó. Ez az állandó az oldékonysági (oldhatósági) szorzat pl. AgCl: L = [Ag + ] [Cl ] Ca (P ) 2 : L = [Ca 2+ ] [P ] 2 Csapadékképződési reakciók A csapadékképződés egyensúlya Ha a rendszerben idegen elektrolit nincs jelen, a rosszul oldódó só, illetve komponensei koncetrációi között a sztöchiometriai együtthatók figyelembevételével összefüggést adhatunk meg M p A q(szil) M p A q (oldott) p M q+ + q A p [M p A q ]=S(mol/dm ) [M] = p S, [A] = q S L = [M] p [A] q = (p S) p (q S) q = p p q q S (p+q) S = p+ q L p q p q pl. [AgCl] = S, [Ag + ] = [Cl ] = S, L = [Ag + ] [Cl ] = S 2 Csapadékképződési reakciók 10 S = L = 1,8 10 = 1, 10 5 mol/dm [Ca (P ) 2 ] = S [Ca 2+ ] = S, [P ] = 2S L = [Ca 2+ ] [P ] 2 = (S) (2S) 2 = 108 S 5 28 L 2 10 S = 5 = 5 = 1, mol/dm Csapadékok oldódása L definiciójából következik, hogy ha az ionok koncentrációjának megfelelő hatványon vett szorzata meghaladja L értékét, akkor csapadék válik ki, mindaddig, míg az egyensúly be nem áll. Ez fordítva is igaz: ha csökkentjük valamely ion(ok) koncentrációját, akkor ez a szorzat is csökken, L szorzat értéke alá jutva a csapadék feloldódik. Csapadékok oldódása pl. [Ag + ], [Cl ] < 1, 10 5 mol/dm AgCl csapadék nem válik le, illetve feloldódik [Ca 2+ ] <, mol/dm, [P ] < 2, mol/dm Ca (P ) 2 csapadék nem válik le, illetve feloldódik Az egyes ionok koncentrációja csökkenthető: - komplexképződési reakciókkal - redoxi reakciókkal - protonálódási reakciókkal

8 Csatolt egyensúlyok redoxireakció: oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- redukció M (x-1)+ A (y+1)+ komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x Csatolt egyensúlyok Ba P = Ba (P ) 2 redoxireakció: oxidáció P + H + M (x+1)+ HP A (y-1)- redukció M (x-1)+ A (y+1)+ 2 Ag + + Cr = Ag 2 Cr komplexképződés [ML Cr n ] + 2 H + Cr [M*A m ] [M y A x+1 ] y H 2 nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása 2 Csatolt Ag + + S 2 egyensúlyok = Ag 2 S 2 Ag 2 S 2 + S 2 2 [Ag(S 2 ) 2 ] redoxireakció: oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- redukció Al + + H M (x-1)+ = Al(H) A (y+1)+ Al(H) +H [Al(H) ] komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x Csatolt egyensúlyok redoxireakció: oxidáció Ca F = CaF 2 M (x+1)+ Al F A (y-1)- [AlF 6 ] redukció M (x-1)+ A (y+1)+ komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása Csatolt egyensúlyok redoxireakció: oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- redukció M (x-1)+ A (y+1)+ komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x Csatolt egyensúlyok redoxireakció: oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- redukció M Pb 2+ + S (x-1)+ = PbS A (y+1)+ komplexképződés Pb 2+ + [ML H n ] [Pb(H) ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x Cu sav-bázis 2+ + S M(H) = CuS (x-1)+ + H + HA + H CuS + 8 fémhidrolízis HN = Cu N anion 2 + protonálódása S + H 2 sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása

9 Csatolt egyensúlyok redoxireakció: Ag + + Cl = AgCl oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- Ag redukció + 2 NH [Ag(NH M ) (x-1)+ 2 ] + A (y+1)+ komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x Cr + + H = Cr(H) Csatolt egyensúlyok 2 Cr(H) + H + H 2 2 = 2 Cr + 8 H 2 redoxireakció: oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- redukció M (x-1)+ A (y+1)+ komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása Hg 2+ + S = HgS Csatolt egyensúlyok HgS + Br 2 + H 2 = [HgBr ] + S + Br + 8 H + redoxireakció: oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- redukció M (x-1)+ A (y+1)+ komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y csapadékképződés M x+ + A y M y A x Co 2+ + S = CoS sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H CoS + Br 2 + HCl + H fémhidrolízis 2 = [CoCl ] + S anion + 8Br + 12 H + protonálódása A p-mező elemeinek anionjai Halogének: Cl, Cl, Br, I, Cl, F, Cl, Br,I xigéncsoport (16. csoport): H 2 2, S, S, S 2, S, S x Nitrogéncsoport (15. csoport): N, N, P, HP P Széncsoport (1. csoport): C, HC, Si, CN, SCN, CH C 1. csoport: B(H) A p-mező elemeinek anionjai Analitikai besorolás: I. osztály: Cl, S, S 2, S, S x, C, HC, Si, II. osztály: Br, I, F, S, P, HP P, B(H) A p-mező elemeinek anionjai Csoportok jellemzése: csoportreakció sav-bázis sajátság (milyen az aniont tartalmazó oldat kémhatása milyen erősségű sav anionja) csapadékképzési tulajdonság komplexképzési tuladonság redoxi sajátságok III. osztály: Cl, Br,I,CN, SCN IV. osztály: Cl, Cl 2, N, N, CH C

10 Az I. anionosztály jellemzése Cl, S, S 2, S, S x, C, HC, Si : Csoportreakció: ldatukat erős savval savanyítva észlelhető változás következik be (gázfejlődés, csapadékképződés) Cl + 2 H + + Cl = Cl 2 + H 2 Cl 2 kimutatása KI-os szűrőpapírral S + 2 H + = S 2 + H 2 S 2 kimutatása KI -os szűrőpapírral S H + = S 2 + S + H 2 S 2 kimutatása KI -os szűrőpapírral + fehér csapadék (S) Az I. anionosztály jellemzése Cl, S, S 2, S, S x, C, HC, Si : S + 2 H + = H 2 S H 2 S kimutatása Pb(CH C) 2 -os szűrőpapírral S x + 2 H + = H 2 S + (x-1) S H 2 S kimutatása Pb(CH C) 2 -os szűrőpapírral + fehér csapadék (S) C + 2 H + = C 2 + H 2 C 2 kimutatása Ba(H) 2 -oldattal HC + H + = C 2 + H 2 C 2 kimutatása Ba(H) 2 -oldattal Si + 2 H + = H 2 Si kocsonyás csapadék Az I. anionosztály jellemzése Cl, S, S 2, S, S x, C, HC, Si : KI-dal reagál: Cl : Cl + 2 I + 2 H + = Cl + I 2 + H 2 I 2 -dal reagál: S,S 2, S, S x S + I 2 + H 2 = S + 2 I + 2 H + 2S 2 + I 2 = S I S + I 2 = S + 2 I Az I. anionosztály jellemzése sav-bázis sajátság: valamennyi anion gyenge savból származtatható, kivétel a tioszulfát (a tiokénsav erős sav): Cl, S, S, S x, C lúgos kémhatású HC gyengén lúgos (melegítésre bomlik lúgosodik: 2 HC C + C 2 + H 2 ) S 2 semleges Si csak lúgos közegben létezik Izopolisav, heteropolisav képzésre való hajlam: Si Az I. anionosztály jellemzése Cl, S, S 2, S, S x, C, HC, Si : Redoxi sajátság: redukál (I 2 -dal reagál): S,S 2, S, S x oxidál (KI-dal reagál): Cl Komplexképző sajátság: S 2 : [Ag(S 2 ) 2 ] S : [Ag(S ) 2 ] Az I. anionosztály jellemzése Cl, S, S 2, S, S x, C, HC, Si : Csapadékképző tulajdonság Ba 2+ -ionnal csapadékot képez: Si, S,S 2, C, HC (Mg 2+ -ionnal viszont a C ad csapadékot, a HC nem) Ag + -ionnal csapadékot képez: Cl (AgCl), S (Ag 2 S feleslegben oldódik [Ag(S ) 2 ] ), S, S x (Ag 2 S) C (Ag 2 C, Ag 2 ) számos fémionnal csapadékot képez: S, S x

11 A II. anionosztály jellemzése Br, I, F, S, P, HP P, B(H) Csoportreakció: Erős sav hatására nincs észlelhető változás és semleges közegben Ba 2+ -ionnal csapadékot képeznek Ba(Br ) 2, Ba(I ) 2, BaF 2 csak töményebb oldatból választhatók le, savakban nehezen (melegítésre, főzve oldódnak) BaS gyakorlatilag semmiben nem oldódik Ba (P ) 2, BaHP ecetsavban nem, híg salétromsavban oldódnak Ba(B(H) ) 2 híg savakban (pl. ecetsav) könnyen oldódik A II. anionosztály jellemzése Br, I, F, S, P, HP P, B(H) KI-dal reagál: Br, I Br + 6 I + 6 H + = Br + I 2 + H 2 I + 5 I + 6 H + = I 2 + H 2 I 2 -dal reagál: egyik anion sem A II. anionosztály jellemzése Br, I, F, S, P, HP P, B(H) sav-bázis sajátság: a H P (háromértékű) és a HF gyenge sav, a HBr HI S erős sav: P erősen lúgos kémhatású HP, F gyengén lúgos H 2 P gyengén savas Br, I, S semleges Izopolisav, heteropolisav képzésre való hajlam: P, B(H) A II. anionosztály jellemzése Br, I, F, S, P, HP P, B(H) Redoxi sajátság: redukál (I 2 -dal reagál): Br, I pl: 2 Br + 5 Zn + 12 H + = Br Zn H 2 2 Br + 5 S + 2 H + = Br S + H 2 2 I + 5 Zn + 12 H + = I Zn H 2 2 I + 5 S + 2 H + = I S + H 2 Komplexképző sajátság: F : [AlF 6 ] : Al(H) + 6 F = [AlF 6 ] + H P, HP P, B(H) (kevésbé jellemző) A II. anionosztály jellemzése Br, I, F, S, P, HP P, B(H) Csapadékképző tulajdonság Ag + -ionnal csapadék képez: Br, I, F, S töményebb oldatból leválhat a csapadék P, HP P Ag P sárga csapadék, savban könnyen oldódik egyéb jellemző csapadékok: Pb 2+ : S PbS (Pb(Br ) 2, Pb(I ) 2 is leválhat) magnézia-mixtúra: P MgNH P (NH ) 2 Mo : P (NH ) (PMo 12 0 ) sárga csap. A III. anionosztály jellemzése Cl, Br,I,CN, SCN Csoportreakció: Erős sav hatására nincs észlelhető változás, semleges közegben Ba 2+ -ionnal nem képeznek csapadékot és Ag + - ionnal csapadékot képeznek, amelyek híg salétromsavban nem oldódnak

12 A III. anionosztály jellemzése Cl, Br,I,CN, SCN AgCl fehér csapadék, ammónia-, Na 2 S 2 -, KCN-oldat könnyen oldja AgBr sárgásfehér csapadék, Na 2 S 2 -, KCN-oldat könnyen, ammónia nehezebben oldja AgI sárga csapadék, Na 2 S 2 -, ammónia- nem, KCN-oldat oldja AgCN fehér csapadék, csak Ag + -felesleggel választható le, ammónia-, Na 2 S 2 -, KCN-oldat könnyen oldja AgSCN sárgásfehér csapadék, Na 2 S 2 -, KCN-oldat könnyen, ammónia nehezebben oldja A III. anionosztály jellemzése Cl, Br,I,CN, SCN KI-dal reagál: egyik anion sem I 2 -dal reagál: egyik anion sem sav-bázis sajátság: a HCN nagyon gyenge sav, a többi anion erős savból származtatható CN erősen lúgos kémhatású Cl, Br,I,CN, SCN semleges A HCN igen mérgező, CN - -iont tartalmazó oldat savanyítása szigorúan tilos!! A III. anionosztály jellemzése A III. anionosztály jellemzése Cl, Br,I,CN, SCN Redoxi sajátság: valamennyi könnyen oxidálható: Cl Br = 2 Cl +Br 2 Cl I = 2 Cl +I 2 Br 2 + CN = BrCN + Br Br 2 + SCN + H 2 = BrCN + 7 Br + S + 8 H + Cl, Br,I,CN, SCN Komplexképző sajátság: valamennyi ionra jellemző kloro-, bromo- és jodo-komplexek kevésbé stabilisak pl. [HgI ], [PbI ] CN, SCN jó komplexképzők pl: [Ag(CN) 2 ], [Cu(CN) ], [Fe(CN) 6 ] [Fe(SCN) 6 ], [Fe(SCN) 6 ] Csapadékképző tulajdonság Pb 2+ : Cl, Br,I,CN : PbCl 2 (fehér), PbI 2 (sárga) stb. Cu + : Cl, Br,I,CN, SCN : CuCl, CuI, CuSCN stb. A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH C Csoportreakció: Nem adja az I-III. anionosztály reakcióit KI-dal reagál: H 2 2, N : H I + 2 H + = 2 H 2 + I 2 2 N + 2 I + H + = 2 N + 2 H 2 + I 2 I 2 -dal reagál: egyik anion sem A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH C sav-bázis sajátság: a HN 2 és CH CH gyenge sav, a többi anion erős savból származtatható N, CH C gyengén lúgos kémhatású Cl, Cl 2, N semleges Redoxi sajátság: redukál: megfelelő körülmények között (ph, erélyes oxidálószer) H 2 2 :H Cr H + Cr + + 2

13 A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH C Redoxi sajátság: oxidál (KI-dal reagál): H 2 2, N 2 Cl, Cl, N csak erélyes körülmények között redukálható 2 Ti 2+ + Zn + H + = 2 Ti + + Zn H 2 8 Ti + + Cl + H 2 = 8 Ti 2+ + Cl + 8 H + Zn + 6 H + + Cl = Zn 2+ + Cl + H 2 Zn + 2 H + + N = Zn 2+ + N + H 2 Zn + 7 H + N + 6 H 2 = NH + [Zn(H) ] A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH C Komplexképző sajátság: Cl, Cl, N : nem jellemző N,H 2 2, CH C : gyenge komplexképző [Co(N) 6 ], [Cu(CH C) ], Cr 5, Ti 2 2+ Csapadékképző tulajdonság K + : Cl : KCl fehér csapadék, csak töményebb oldatból válik le Cu + : Cl, Br,I,CN, SCN : CuCl, CuI, CuSCN stb. A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH C Egyéb jellemző reakciók: N : 2 Fe H + + N = 2 [Fe(N)] 2+ + N + H 2 N, N : Griess-Ilosvay reagens N : cc. kénsav + FeS Fe 2+ + N + H + = Fe + + N + 2 H 2 Fe 2+ + N = [Fe(N)] 2+ H 2 2 : Ti 2+ Ti 2+ 2 A kationok csoportosítási lehetőségei Kationok osztályai: I. osztály: savas közegben szulfidionnal csapadékot képeznek, amelyek ammónium-szulfidban, ammóniumpoliszulfidban, illetve erős lúgban (KH) nem oldódnak: Ag +, Pb 2+, Hg 2 2+, Hg 2+, Cu 2+, Bi +, Cd 2+ I. A osztály I. B osztály HCl-dal csapadékot képez HCl-dal nem képez csapadékot Ag +, Pb 2+, Hg 2+ 2, Hg 2+, Cu 2+, Bi +, Cd 2+ A kationok csoportosítási lehetőségei Kationok osztályai: II. osztály: savas közegben szulfidionnal csapadékot képeznek, amelyek ammónium-szulfidban, ammóniumpoliszulfidban, illetve erős lúgban (KH) oldódnak: As(III), As(V), Sb(III), Sb(V), Sn 2+, Sn + III. osztály: savas közegben nem nem képeznek szulfidionnal csapadékot, ammónium-szulfid hatására csapadékot adnak (MS, M(H) csapadék) Co 2+, Ni 2+, Fe 2+, Fe +, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+ A kationok csoportosítási lehetőségei Kationok osztályai: IV. osztály: sem savas, sem lúgos közegben nem képeznek szulfidion hatására csapadékot, ammónium-karbonáttal csapadékot képeznek Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ V. osztály: sem szulfidionnal, sem ammónium-karbonáttal nem képeznek csapadékot Mg 2+, Li +, Na +, K +, NH +

14 A csoportosítás szervetlen kémiai alapjai Szulfidcsapadékok oldhatósága: szulfid pl szulfid pl MnS 12,6 CdS 26,1 FeS 17,2 PbS 26,6 ZnS 22,9 CuS 5,2 NiS (α) 18,5 HgS 52, NiS (β) 2,9 Ag 2 S 8,8 CoS (α) 20, Cu 2 S 6,7 CoS (β) 25,5 Bi 2 S 71,8 A kénhidrogén deprotonálódási egyensúlya H 2 S + H 2 H + + HS HS + H 2 H + + S 100 H 2S HS 80 molszázalék A csoportosítás szervetlen kémiai alapjai S ph molszázalék A ph szerepe a szulfidcsapadékok leválasztásában c(h 2 S) = 0,1 mol/dm [H 2 S] = 0,1 mol/dm H 2S [H 2 S] = 0,09 mol/dm [S ] = mol/dm [HS ] = 0,09 mol/dm HS [H 2 S] = 0,008 mol/dm S [S ] = mol/dm ph A ph szerepe a szulfidcsapadékok leválasztásában L(HgS) =, L(CuS) = 6, L(CdS) = 7, ph = 1, [S ] = mol/dm Csapadék válik le, 5,98 10 ha [Hg 2+ ] > 21 =, mol/dm ,1 10 ha [Cu 2+ ] > = 6, mol/dm ,9 10 ha [Cd 2+ ] > = 7, mol/dm A ph szerepe a szulfidcsapadékok leválasztásában L(MnS) = 2, L(FeS) = 6, L(CoS(α)) =, L(CoS(β)) =, ph = 1, [S ] = mol/dm Csapadék válik le, ha [Mn 2+ ] > 2, mol/dm ha [Fe 2+ ] > 6,1 10 mol/dm ha [Co 2+ ] >,98 mol/dm ha [Co 2+ ] >, mol/dm A ph szerepe a szulfidcsapadékok leválasztásában L(MnS) = 2, L(CoS(α)) =, L(CoS(β)) =, ph = 6, [S ] = mol/dm Csapadék válik le, ha [Mn 2+ ] > 2, mol/dm ha [Co 2+ ] > mol/dm ha [Co 2+ ] >, mol/dm

15 Tiosavak, tiobázisok, tiosók Tiosavak: a sav egy vagy több oxigénjét kénre cseréljuk le: H H S kénsav (szulfát) H S H tiokénsav (tioszulfát) H As H AsS arzénessav tioarzénessav (arzenit) (tioarzenit) S Tiosavak, tiobázisok, tiosók Bázis tiobázis: NaH NaHS NH H 2 NH HS Savanhidrid - tiosavanhidrid As 2 As 2 S arzén(iii)-oxid arzén(iii)-szulfid Bázisanhidrid - tiobázisanhidrid Na 2 Na 2 S (NH ) 2 S Tiosavak, tiobázisok, tiosók Sav-bázis reakciók: Sav és bázis reakciója: H 2 C + 2 NaH = Na 2 C + 2 H 2 H As + NaH = Na As + H 2 Savanhidrid és bázis reakciója: C NaH = Na 2 C + H 2 Savanhidrid és bázisanhidrid reakciója: C 2 + Na 2 = Na 2 C - nátrium-karbonát As 2 + Na 2 = Na As - nátrium-arzenit As 2 S + (NH ) 2 S = 2 (NH ) AsS - nátrium-tioarzenit Tiosavak, tiobázisok, tiosók Szulfidok sav-bázis sajátságai: I. kationosztály: Ag 2 S, PbS, HgS, CuS, Bi 2 S, CdS tiobázisanhidridek ammónium-szulfidban, illetve lúgos közegben nem oldódnak (kivétel: HgS + 2 KH + S = K 2 HgS H ) II. kationosztály: As 2 S, As 2 S 5, Sb 2 S, Sb 2 S 5, SnS, SnS 2 As 2 S + (NH ) 2 S = 2 (NH ) AsS As 2 S 5 + (NH ) 2 S = 2 (NH ) AsS As 2 S + 6 H = AsS + As + H 2 Sb 2 S + (NH ) 2 S = 2 (NH ) SbS SnS + (NH ) 2 S 2 = (NH ) 2 SnS SnS 2 + (NH ) 2 S = (NH ) 2 SnS I. kationosztály elválasztási sémája I. kationosztály elválasztási sémája Ag +, Pb 2+, Hg 2 2+, Hg 2+, Bi +, Cu 2+, Cd 2+, As(III), Sb(III), Sn 2+, Sn(IV), Co 2+, Ni 2+, Fe +, Fe 2+, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + +2 M HCl csapadék (I/A osztály): AgCl, Hg 2 Cl 2, PbCl 2 (I-V. osztály) szűrlet 1. (I/B-V. osztály): Pb 2+, Hg 2+, Bi +, Cu 2+, Cd 2+, As(III), Sb(III), Sn 2+, Sn(IV), Co 2+, Ni 2+, Fe +, Fe 2+, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + csapadék (I/A osztály): AgCl, Hg 2 Cl 2, PbCl 2 Hg + Hg(NH 2 )Cl fekete +forró H 2 AgCl, Hg 2 Cl 2 +NH -oldat. szűrlet [Ag(NH ) 2 ] + +HN csapadék AgCl fehér szűrlet: Pb 2+ +Cr PbCr sárga

16 I. kationosztály elválasztási sémája I. kationosztály elválasztási sémája Ag + + HCl = AgCl + H + Pb HCl = PbCl 2 + 2H + Hg HCl = Hg 2 Cl 2 + 2H + Hg 2 Cl 2 + NH = Hg + Hg(NH 2 )Cl AgCl + 2 NH = [Ag(NH ) 2 ] + + Cl [Ag(NH ) 2 ] + + Cl + H + AgCl + 2 NH Pb 2+ + Cr = PbCr szűrlet 1. (I/B-V. osztály): Pb 2+, Hg 2+, Bi +, Cu 2+, Cd 2+, As(III), Sb(III), Sn 2+, Sn(IV), Co 2+, Ni 2+, Fe +, Fe 2+, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + +H 2 S csapadék (I/B és II. osztály): PbS, HgS, Bi 2 S, CuS, CdS As 2 S, Sb 2 S, SnS, SnS 2 szűrlet 2. (III-V. osztály) Co 2+, Ni 2+, Fe +, Fe 2+, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + I. kationosztály elválasztási sémája csapadék (I/B osztály): PbS, HgS, Bi 2 S, CuS, CdS csapadék (I/B és II. osztály): PbS, HgS, Bi 2 S, CuS, CdS As 2 S, Sb 2 S, SnS, SnS 2 +(NH ) 2 S x szűrlet (II. osztály): AsS, SbS, SnS I. kationosztály elválasztási sémája csapadék HgS fekete +HN (20%), melegítés +királyvíz (brómos víz + 1,2 csepp 2 M HCl, esetleg Br 2 + cc HCl) HgCl 2 szűrlet Pb 2+, Bi +, Cu 2+, Cd 2 +HN (20%), melegítés +SnCl 2 csapadék HgS fekete szűrlet Pb 2+, Bi +, Cu 2+, Cd 2 Hg 2 Cl 2 (fehér) Hg (megfeketedő) I. kationosztály elválasztási sémája I. kationosztály elválasztási sémája Pb 2+ + H 2 S = PbS + 2 H + Hg 2+ + H 2 S = HgS + 2 H + 2 Bi + + H 2 S = Bi 2 S + 6 H + 2 H As + H 2 S = As 2 S + H 2 PbS + 2 H + = Pb 2+ + H 2 S Bi 2 S + 6 H + = 2 Bi + + H 2 S HgS + Br HCl + H 2 = HgCl 2 + S + 8 Br + 10 H + 2 HgCl 2 + SnCl 2 = Hg 2 Cl 2 + SnCl Hg 2 Cl 2 + SnCl 2 = 2 Hg + SnCl csapadék HgS fekete +HN (20%), melegítés csapadék PbS (fehér) +H 2 S (PbS, fekete) csapadék Bi(H) szűrlet Pb 2+, Bi +, Cu 2+, Cd 2 +cc H 2 S, melegítés hígítás deszt. vízzel szűrlet Bi +, Cu 2+, Cd 2 +NH oldat szűrlet [Cu(NH ) ] 2+, [Cd(NH ) ] 2+ mélykék

17 I. kationosztály elválasztási sémája I. kationosztály elválasztási sémája Pb 2+ + H 2 S = PbS + 2 H + Bi + + NH + H 2 = Bi(H) + NH + Cu 2+ + NH [Cu(NH ) ] 2+ Cd 2+ + NH [Cd(NH ) ] 2+ Bi(H) + H + = Bi + + H Bi + + I = BiI BiI + I [BiI ] 2 [Cu(NH ) ] CN + H 2 = 2 [Cu(CN) ] + CN + 2 NH NH [Cd(NH ) ] 2+ + CN [Cd(CN) ] csapadék Bi(H) +HN Bi + +KI-oldat +felesleg csap: BiI fekete [BiI ] narancssárga +NH oldat szűrlet [Cu(NH ) ] 2+, [Cd(NH ) ] 2+ mélykék +KCN-oldat +H 2 S csap: CdS sárga, [Cu(CN) ] [Cd(CN) ] + S = CdS + CN II. kationosztály elválasztási sémája +(NH ) 2 S x II. kationosztály elválasztási sémája szűrlet: SbCl, SnCl csapadék (I/B osztály): PbS, HgS, Bi 2 S, CuS, CdS szűrlet (II. osztály): AsS, SbS, SnS +Fe csap: Sb(+Fe) szűrlet: SnCl 2 (+Fe 2+ ) csapadék As 2 S 5, Sb 2 S 5, SnS 2, (+S) +cc HCl, melegítés +2 M HCl szűrlet (szükségtelen) +HN,(+borkősav) +H 2 S Sb + Sb 2 S narancssárga HgCl 2 -oldathoz öntve Hg 2 Cl 2 (fehér) Hg (megfeketedő) csap: As 2 S 5 sárga szűrlet: SbCl, SnCl As Bettendorf reakció +NH +H 2 2 szárazra párlás II. kationosztály elválasztási sémája As 2 S + (NH ) 2 S = 2 (NH ) AsS As 2 S 5 + (NH ) 2 S = 2 (NH ) AsS Sb 2 S + (NH ) 2 S = 2 (NH ) SbS SnS + (NH ) 2 S 2 = (NH ) 2 SnS SnS 2 + (NH ) 2 S = (NH ) 2 SnS 2 H As + SnCl HCl = As + SnCl + H 2 2 SbCl + Fe = 2 Sb + Fe Cl SnCl + Fe = SnCl 2 + FeCl 2 SnCl HgCl 2 = SnCl + Hg 2 Cl 2 SnCl 2 + Hg 2 Cl 2 = SnCl + 2 Hg III. kationosztály elválasztási sémája +H 2 S csapadék (III. osztály): CoS, NiS, FeS, MnS, Cr(H), Al(H), ZnS szűrlet 2. (III-V. osztály): Co 2+, Ni 2+, Fe +, Fe 2+, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + (+NH Cl+NH -oldat) (semlegesítés) +(NH ) 2 S szűrlet. (IV-V. osztály) Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li +

18 III. kationosztály elválasztási sémája csapadék (III. osztály): CoS, NiS, FeS, MnS, Cr(H), Al(H), ZnS CoS, NiS +hideg 2 M HCl szűrlet: Fe 2+, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+ III. kationosztály elválasztási sémája Co 2+, Ni 2+, Fe 2+, Mn 2+, Zn 2+ M 2+ + (NH ) 2 S = MS + 2 NH + Cr +, Al + M + + (NH ) 2 S+ H 2 = M(H) + 6 NH + + HS 2 Fe + + (NH ) 2 S= 2 FeS+ S + 6 NH + MS + 2 HCl = M Cl + H 2 S M(H) + 6 HCl = M Cl + H 2 CoS + Br 2 + HCl + H 2 = [CoCl ] + S + 8Br + 12 H + III. kationosztály elválasztási sémája III. kationosztály elválasztási sémája CoS, NiS Ni-dimetilglioxim vörös komplex ([Co(CN) 6 ] ) S, (szükségtelen) az oldat egy részlete +NH, +KCN, +H 2 2 +HCH +dimetilglioxim +brómos víz + kevés 2 M HCl (CH CH, +0% H 2 2, melegítés, esetleg királyvíz vagy Br 2 + cc HCl) [Co(SCN) ] kék (az éteres fázisban) szűrlet: Co 2+, Ni 2+ (+H 2 2 ) forralás Co 2+, Ni 2+ az oldat egy részlete +szilárd NH SCN, +dietiléter Ni 2+ a vizes fázisban [CoCl ] + CN = [Co(CN) ] + Cl 2 [Co(CN) ] + H 2 2 = 2 [Co(CN) ] + 2 H [Ni(CN) ] + HCH + H NH = [Ni(NH ) 6 ] HCH 2 CN + H H CH NH CH N N H C 2 + Ni 2+ Ni H + CH NH CH N N H C H III. kationosztály elválasztási sémája Fe(H), Mn(H) 2 a csapadék egy részlete +HCl (oldás, kiforralás) +SCN szűrlet: Fe 2+, Mn 2+, Cr +, Al +, Zn 2+ +0% NaH +% H 2 2, melegítés szűrlet: [Al(H) ], [Zn(H) ], Cr a csapadék egy részlete +cc HN +NaBi III. kationosztály elválasztási sémája Mn 2+ + H H 2 = Mn(H) H + 2 Fe 2+ + H H 2 = 2 Fe(H) + H + 2 Mn(H) 2 + Bi + H + = 2 Mn + H 2 + Bi + Fe SCN Fe(SCN) 6 2 [Cr(H) ] + H H = 2 Cr + 8 H 2 [Zn(H) ] + NH [Zn(NH ) ] 2+ + H Zn 2+ + H 2 S = ZnS + 2 H + [Fe(SCN) ] vörös Mn lila 2 Mn Bi + H + = 2 Mn + 5 Bi H 2

19 III. kationosztály elválasztási sémája Al(H) szűrlet: [Al(H) ], [Zn(H) ], Cr +sok szilárd NH Cl, forralás szűrlet [Zn(NH ) 6 ] 2+, Cr IV. kationosztály elválasztási sémája szűrlet. (IV-V. osztály) (gyengén lúgos): Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + HS eltávolítása (+HCl, forralás) +(NH ) 2 C +fenolftalein, +NaF-oldat [AlF ] +H ciklámen (fenolftalein) Al(H) + 6 F BaCr sárga [AlF 6 ] + H +CH CH +BaCl 2 szűrlet: Zn 2+ +H 2 S ZnS fehér csapadék (IV. osztály): CaC, SrC, BaC M 2+ + C = MC szűrlet. (V. osztály): NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + IV. kationosztály elválasztási sémája BaCr sárga +(NH ) 2 C csapadék (IV. osztály): CaC, SrC, BaC +CH CH Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ +NaCH C +K 2 Cr 2 7 szűrlet: Ca 2+, Sr 2+ 2 Ba 2+ + Cr H 2 = 2 BaCr + 2 H + IV. kationosztály elválasztási sémája szűrlet: Ca 2+, Sr 2+ +Na 2 C CaC, SrC +HCl Ca 2+, Sr 2+ SrS +cc CaS Ca 2+ + K [Fe(CN) 6 ] = K 2 Ca[Fe(CN) K + szűrlet: Ca 2+ +NH +K [Fe(CN) 6 ] K 2 Ca[Fe(CN) 6 ] fehér V. kationosztály elválasztási sémája szűrlet. (V. osztály): NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + Egyedi kísérletek a szűrlet egy-egy részletével NH + az eredeti mintából +NaH, melegítés NH gáz (indikátorpapírral kimutatható) Mg 2+ +NH +Na 2 HP MgNH P 6H 2 fehér K + +HCl +etanol KCl fehér Na +, Li + lángfestési próba Mg 2+ + NH + Na 2 HP = MgNH P + 2 Na + NH + + H = NH + H 2