Kvalititiv analitika 1

A kvalitatív analitikai kémia Minőségi és mennyiségi analitikai kémiai labor- gyakorlat TKBL0501 A z alábbi anyag Tóth Imre és Várnagy Katalin gyógyszerész hallgatóknak tartott előadásaiból készült kivonat, a kvalitatív gyakorlatok alapvető háttéranyagát tartalmazza. 2008. szeptember 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 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 klasszikus analitikai kémia módszerei A klasszikus kvalitatív analitika módszerei: az érzékszerveinket használjuk, a látás legfontosabb szaglás (H 2 S, NH 3 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: képződés oldódás színváltozás gázfejlődés (NH 3 S veszélyes) Szilárd: hő hatásra történő változás oldódás (kétféle információ: igen, nem, elvileg azonos értékűek) Következtetés: pozitív és negatív eredményből 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 Kvalititiv analitika 1

A kvalitatív analitikai kémia A kvalitatív analitikai kémia 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) - képződés, oldódás - gázfejlődés (hevítésre: olvadás, szublimáció, színváltozás) 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 Makro Félmikro Mikro Ultramikro Szubmikro Felhasznált anyagmennyiség 100 mg 10 mg 1 mg 0,1 mg 0,01 mg Kimutatható minimális mennyiség 10-100 µg 1-10 µg 10 3-1 µg 10 6-0,1 µg <10 6 µg Szokásos oldattérfogat 1 cm 3 0,1 cm 3 0,01 cm 3 0,001 cm 3 0,0001 cm 3 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 3 = M 2 (C 3 ) n (alkálifémionok kivételével) Csoport reakció: a kationok, illetve anionok meghatározott körével játszódik le az elválasztás alapját képezheti pl. hidroxid: nincs a kezdetben leváló a reagens feleslegében oldódik a levált ammóniában oldódik a levált 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 I. kationosztály: S ionnal ot képez savas közegben III. kationosztály: S ionnal ot képez lúgos közegben Kvalititiv analitika 2

A reakciók csoportosítása 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 Példa: I. anionosztályon belül: S + nitroprusszid-nátrium: S + [Fe(CN) 5 N] = [Fe(CN) 5 NS] ibolyavörös szín 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 3 + 3 Ag + = Ag 3 P sárga csap. I. kationosztályon belül: Pb 2+ + S = PbS fehér csap. III. kationosztály: Fe 2+ + 2 α,α -dipiridil = [Fe(α,α -dipiridil) 2 ] 2+ vörös színű komplex A reakciók csoportosítása A reakciók érzékenysége Szelektivitás fokozható: álcázás (maszkirozás) Co 2+ + SCN [Co(SCN) ] (kék) Fe 3+ + SCN [Fe(SCN) ] (vérvörös) + F : Fe 3+ + 6 F [FeF 6 ] színtelen 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 3 ) az a maximális térfogat amiből még a minimális anyagmennyiség (azaz a kimutatási határ) kimutatható A reakciók érzékenysége kimutatási határ ( µ g) határkoncentráció (c) = 3 határtérfogat (cm ) Ez a koncentráció megegyezik az ún. ppm egységgel (parts per million) mg/kg, mg/dm 3, µg/cm 3 (1 kg =10 6 mg) Az analitikában azonban történeti okok miatt a határhígítást is használjuk. 6 3 6 10 határtérfogat (cm ) 10 Határhígítás (H) = = kimutatási határ ( µ g) határkoncentráció lg (határhígítás) = lg H = pd A reakciók érzékenysége a) kimutatási határ: 2 µg határtérfogat: 1 cm 3 2 µg határkoncentráció: c = 3 = 2 ppm 1cm 10 6 H = = 5 10 5, log 5 10 5 = pd = 5,7 2 b) kimutatási határ: 10 µg határtérfogat: 1 cm 3 log 10 5 = pd = 5 pd értéke minél nagyobb, annál érzékenyebb a reakció Kvalititiv analitika 3

Csapadékképződési reakciók Csapadékképződési reakciók Csapadékképződés: A képződés a leggyakrabban kihasznált reakciótipus a kvalitatív analitikában A szilárd anyag az esetek többségében új fázisként oldatokból keletkezik az oldódás ellentéte. Csapadékképződés: Egy oldószer és egy szilárd anyag érintkezik a szilárd anyag és az oldat egyensúlyba kerül: G= 0 Dinamikus egyensúly: a beoldódás és kiválás sebessége egyezik meg az oldat telített az adott körülmények között. Az oldékonyság (S, (általában: mol/dm 3 ) a telített oldat koncentrációját jelenti az adott rosszul oldódó anyagra nézve (egyéb megadás: g anyag/100 g oldószer, g/dm 3 stb.) Csapadékképződési reakciók 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 ok típusai: finom eloszlású kolloidális könnyen észlelhető, nehezen szűrhető nagyobb részecskeméretű könnyebben szűrhető melegítés: finom eloszlású nagyobb részecskeméretű Hőmérséklet nő: oldhatósága nő finom eloszlású oldhatósága nagyobb mértékben nő nagyméretű részecskére telített, kisméretű részecskére telítetlen Csapadékképződési reakciók A ok típusai: gócképződés sebessége > gócnövekedés sebessége kisméretű részecskék gócképződés sebessége < gócnövekedés sebessége nagyméretű részecskék ok 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 ok öregedése A ok fokozatos átalakulását összefoglalóan a öregedésének hivjuk. méretváltozás - átkristályosodás polimorf átalakulás hőmozgás okozta átalakulás a fémhidroxidok vízvesztése: Al(H) 3 = Al(H) + H 2 Következmény: az oldékonysági viszonyok jelentős megváltozása. Kvalititiv analitika

Csapadékképződési reakciók A ok 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 ot, beépülhetnek más okba, ún. együttleválás következhet be. pl. CdS szerves közegben Zn 2+ -et visz magával, noha a ZnS ilyen körülmények között jól oldódik Csapadékképződési reakciók A képződés 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 képződés egyensúlya Kevésbé oldódó ok 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 3 (P ) 2 : L = [Ca 2+ ] 3 [P ] 2 Csapadékképződési reakciók A képződés 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 3 ) [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 = 1,3 10 5 mol/dm 3 [Ca 3 (P ) 2 ] = S [Ca 2+ ] = 3S, [P ] = 2S L = [Ca 2+ ] 3 [P ] 2 = (3S) 3 (2S) 2 = 108 S 5 28 L 2 10 S = 5 = 5 = 1,131 10 6 mol/dm 3 108 108 Csapadékok oldódása L definiciójából következik, hogy ha az ionok koncentrációjának megfelelő hatványon vett szorzata meghaladja L értékét, akkor 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 feloldódik. Kvalititiv analitika 5

Csapadékok oldódása pl. [Ag + ], [Cl ] < 1,3 10 5 mol/dm 3 AgCl nem válik le, illetve feloldódik [Ca 2+ ] < 3,393 10 6 mol/dm 3, [P ] < 2,262 10 6 mol/dm 3 Ca 3 (P ) 2 nem válik le, illetve feloldódik Az egyes ionok koncentrációja csökkenthető: - komplexképződési reakciókkal - redoxi reakciókkal - protonálódási reakciókkal 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 képződés M x+ + A y M y A x sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása Csatolt egyensúlyok 3 Ba 2+ + 2 P = Ba 3 (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 2 7 + H 2 nl M* A y képződés M x+ + A y M y A x 2 Csatolt Ag + + S 2 egyensúlyok 3 = Ag 2 S 2 3 Ag 2 S 2 3 + 3 S 2 3 2 [Ag(S 2 3 ) 2 ] redoxireakció: oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- redukció Al 3+ + 3 H M (x-1)+ = Al(H) 3 A (y+1)+ Al(H) 3 +H [Al(H) ] komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y képződés 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 Ca 2+ + 2 F = CaF 2 M (x+1)+ Al 3+ + 6 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 képződés M x+ + A y M y A x 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 képződés M x+ + A y M y A x sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása Cu sav-bázis 2+ + S M(H) = CuS (x-1)+ + H + HA + H CuS + 8 fémhidrolízis HN 3 = Cu 2+ + 8 N anion 2 + protonálódása S + H 2 Kvalititiv analitika 6

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 képződés M x+ + A y M y A x Csatolt egyensúlyok redoxireakció: Ag + + Cl = AgCl oxidáció M (x+1)+ A (y-1)- Ag redukció + 2 NH 3 [Ag(NH M 3 ) (x-1)+ 2 ] + A (y+1)+ komplexképződés [ML n ] [M*A m ] [M y A x+1 ] y nl M* A y képződés 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 Cr 3+ + 3 H = Cr(H) 3 Csatolt egyensúlyok 2 Cr(H) 3 + H + 3 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 képződés M x+ + A y M y A x 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 képződés M x+ + A y M y A x sav-bázis M(H) (x-1)+ + H + HA + H fémhidrolízis anion protonálódása 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 3, S 2 3, S, S x Nitrogéncsoport (15. csoport): N, N, P, HP P Széncsoport (1. csoport): C 3, HC, Si 3, CN, SCN, CH 3 C 13. csoport: B(H) Kvalititiv analitika 7

A p-mező elemeinek anionjai Analitikai besorolás: I. osztály: Cl, S 3, S 2 3, S, S x, C 3, HC, Si 3, 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) képzési tulajdonság komplexképzési tuladonság redoxi sajátságok III. osztály: Cl, Br,I,CN, SCN IV. osztály: Cl, Cl 2, N, N, CH 3 C Az I. anionosztály jellemzése Cl, S 3, S 2 3, S, S x, C 3, HC, Si 3 : Csoportreakció: ldatukat erős savval savanyítva észlelhető változás következik be (gázfejlődés, képződés) Cl + 2 H + + Cl = Cl 2 + H 2 Cl 2 kimutatása KI-os szűrőpapírral S 3 + 2 H + = S 2 + H 2 S 2 kimutatása KI 3 -os szűrőpapírral S 2 3 + 2 H + = S 2 + S + H 2 S 2 kimutatása KI 3 -os szűrőpapírral + fehér (S) Az I. anionosztály jellemzése Cl, S 3, S 2 3, S, S x, C 3, HC, Si 3 : S + 2 H + = H 2 S H 2 S kimutatása Pb(CH 3 C) 2 -os szűrőpapírral S x + 2 H + = H 2 S + (x-1) S H 2 S kimutatása Pb(CH 3 C) 2 -os szűrőpapírral + fehér (S) C 3 + 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 3 + 2 H + = H 2 Si 3 kocsonyás Az I. anionosztály jellemzése Cl, S 3, S 2 3, S, S x, C 3, HC, Si 3 : KI-dal reagál: Cl : Cl + 2 I + 2 H + = Cl + I 2 + H 2 I 2 -dal reagál: S 3,S 2 3, S, S x S 3 + I 2 + H 2 = S + 2 I + 2 H + 2S 2 3 + I 2 = S 6 + 2 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 3, S, S x, C 3 lúgos kémhatású HC gyengén lúgos (melegítésre bomlik lúgosodik: 2 HC 3 C 3 + C 2 + H 2 ) S 2 3 semleges Si 3 csak lúgos közegben létezik Izopolisav, heteropolisav képzésre való hajlam: Si 3 Kvalititiv analitika 8

Az I. anionosztály jellemzése Cl, S 3, S 2 3, S, S x, C 3, HC, Si 3 : Redoxi sajátság: redukál (I 2 -dal reagál): S 3,S 2 3, S, S x oxidál (KI-dal reagál): Cl Komplexképző sajátság: S 2 3 : [Ag(S 2 3 ) 2 ] 3 S 3 : [Ag(S 3 ) 2 ] 3 Az I. anionosztály jellemzése Cl, S 3, S 2 3, S, S x, C 3, HC, Si 3 : Csapadékképző tulajdonság Ba 2+ -ionnal ot képez: Si 3, S 3,S 2 3, C 3, HC 3 (Mg 2+ -ionnal viszont a C 3 ad ot, a HC nem) Ag + -ionnal ot képez: Cl (AgCl), S 3 (Ag 2 S 3 feleslegben oldódik [Ag(S 3 ) 2 ] 3 ), S, S x (Ag 2 S) C 3 (Ag 2 C 3, Ag 2 ) számos fémionnal ot képez: S, S x 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 ot képeznek Ba(Br 3 ) 2, Ba(I 3 ) 2, BaF 2 csak töményebb oldatból választhatók le, savakban nehezen (melegítésre, főzve oldódnak) BaS gyakorlatilag semmiben nem oldódik Ba 3 (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 3 Br + 6 I + 6 H + = Br + 3 I 2 + 3 H 2 I + 5 I + 6 H + = 3 I 2 + 3 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 3 P (háromértékű) és a HF gyenge sav, a HBr 3, HI 3 S erős sav: P erősen lúgos kémhatású HP, F gyengén lúgos H 2 P gyengén savas Br 3, I 3, 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: oxidál (KI-dal reagál): Br, I 3 pl: 2 Br + 5 Zn + 12 H + = Br 2 + 5 Zn 2+ + 6 H 2 2 Br + 5 S 3 + 2 H + = Br 2 + 5 S + H 2 2 I + 5 Zn + 12 H + = I 2 + 5 Zn 2+ + 6 H 2 2 I + 5 S 3 + 2 H + = I 2 + 5 S + H 2 Komplexképző sajátság: F : [AlF 6 ] 3 : Al(H) 3 + 6 F = [AlF 6 ] 3 + 3 H P, HP P, B(H) (kevésbé jellemző) Kvalititiv analitika 9

A II. anionosztály jellemzése Br, I, F, S, P, HP P, B(H) Csapadékképző tulajdonság Ag + -ionnal képez: Br, I, F, S töményebb oldatból leválhat a P, HP P Ag 3 P sárga, savban könnyen oldódik egyéb jellemző ok: Pb 2+ : S PbS (Pb(Br 3 ) 2, Pb(I 3 ) 2 is leválhat) magnézia-mixtúra: P MgNH P (NH ) 2 Mo : P (NH ) 3 (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 ot és Ag + - ionnal ot képeznek, amelyek híg salétromsavban nem oldódnak A III. anionosztály jellemzése Cl, Br,I,CN, SCN AgCl fehér, ammónia-, Na 2 S 2 3 -, KCN-oldat könnyen oldja AgBr sárgásfehér, Na 2 S 2 3 -, KCN-oldat könnyen, ammónia nehezebben oldja AgI sárga, Na 2 S 2 3 -, ammónia- nem, KCN-oldat oldja AgCN fehér, csak Ag + -felesleggel választható le, ammónia-, Na 2 S 2 3 -, KCN-oldat könnyen oldja AgSCN sárgásfehér, Na 2 S 2 3 -, 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 Cl, Br,I,CN, SCN Redoxi sajátság: a Cl kivételével valamennyi könnyen oxidálható: Cl 2 + 2 Br = 2 Cl +Br 2 Cl 2 + 2 I = 2 Cl +I 2 Br 2 + CN = BrCN + Br Br 2 + SCN + H 2 = BrCN + 7 Br + S + 8 H + A III. anionosztály jellemzése 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) ] 3, [Fe(CN) 6 ] [Fe(SCN) 6 ], [Fe(SCN) 6 ] 3 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. Kvalititiv analitika 10

A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH 3 C Csoportreakció: Nem adja az I-III. anionosztály reakcióit KI-dal reagál: H 2 2, N : H 2 2 + 2 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 3 C sav-bázis sajátság: a HN 2 és CH 3 CH gyenge sav, a többi anion erős savból származtatható N, CH 3 C gyengén lúgos kémhatású Cl, Cl 2, N semleges Redoxi sajátság: redukál: megfelelő körülmények között (ph, erélyes oxidálószer) H 2 2 :H 2 2 + Cr 2 7 + H + Cr 3+ + 2 A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH 3 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 3+ + Zn 2+ + 2 H 2 8 Ti 3+ + Cl + H 2 = 8 Ti 2+ + Cl + 8 H + 3 Zn + 6 H + + Cl = 3 Zn 2+ + Cl + 3 H 2 Zn + 2 H + + N = Zn 2+ + N + H 2 Zn + 7 H + N + 6 H 2 = NH 3 + [Zn(H) ] A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH 3 C Komplexképző sajátság: Cl, Cl, N : nem jellemző N,H 2 2, CH 3 C : gyenge komplexképző [Co(N 2 ) 6 ] 3, [Cu(CH 3 C) 3 ], Cr 5, Ti 2 2+ Csapadékképző tulajdonság K + : Cl : KCl fehér, csak töményebb oldatból válik le A IV. anionosztály jellemzése Cl, Cl 2, N, N, CH 3 C Egyéb jellemző reakciók: N : 2 Fe 2+ + 2 H + + 3 N = 2 [Fe(N)] 2+ + N + H 2 N, N : Griess-Ilosvay reagens N : cc. kénsav + FeS 3 Fe 2+ + N + H + = 3 Fe 3+ + N + 2 H 2 Fe 2+ + N = [Fe(N)] 2+ H 2 2 : Ti 2+ Ti 2+ 2 Kvalititiv analitika 11

A kationok csoportosítási lehetőségei Kationok osztályai: I. osztály: savas közegben szulfidionnal ot képeznek, amelyek ammónium-szulfidban, ammóniumpoliszulfidban, illetve erős lúgban (KH) nem oldódnak: Ag +, Pb 2+, Hg 2 2+, Hg 2+, Cu 2+, Bi 3+, Cd 2+ I. A osztály I. B osztály HCl-dal ot képez HCl-dal nem képez ot Ag +, Pb 2+, Hg 2+ 2, Hg 2+, Cu 2+, Bi 3+, Cd 2+ A kationok csoportosítási lehetőségei Kationok osztályai: II. osztály: savas közegben szulfidionnal ot 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 képeznek szulfidionnal ot, ammónium-szulfid hatására ot adnak (MS, M(H) 3 ) Co 2+, Ni 2+, Fe 2+, Fe 3+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+ A kationok csoportosítási lehetőségei Kationok osztályai: IV. osztály: sem savas, sem lúgos közegben nem képeznek szulfidion hatására ot, ammónium-karbonáttal ot képeznek Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ V. osztály: sem szulfidionnal, sem ammónium-karbonáttal nem képeznek ot Mg 2+, Li +, Na +, K +, NH + A csoportosítás szervetlen kémiai alapjai Szulfidok oldhatósága: szulfid pl szulfid pl MnS 12,6 CdS 26,1 FeS 17,2 PbS 26,6 ZnS 22,9 CuS 35,2 NiS (α) 18,5 HgS 52, NiS (β) 23,9 Ag 2 S 8,8 CoS (α) 20, Cu 2 S 6,7 CoS (β) 25,5 Bi 2 S 3 71,8 A kénhidrogén deprotonálódási egyensúlya H 2 S + H 2 H 3 + + HS HS + H 2 H 3 + + S 100 H 2S HS 80 molszázalék A csoportosítás szervetlen kémiai alapjai 60 0 20 0 S 0 2 6 8 10 12 1 ph A kénhidrogén deprotonálódási egyensúlya Log Conc. [S ] TT = 100.00 mm H + 0 H2S HS S -5-10 -15-20 0 5 10 15 ph Kvalititiv analitika 12

A ph szerepe a szulfidok leválasztásában c(h 2 S) = 0,1 mol/dm 3 A ph szerepe a szulfidok leválasztásában c(h 2 S) = 0,1 mol/dm 3 molszázalék 100 80 60 0 20 0 [H 2 S] = 0,1 mol/dm 3 H 2S HS S [S ] = 1 10 21 mol/dm 3 0 0 2 6 8 10 12 1 ph molszázalék 100 80 60 0 20 H 2S [H 2 S] = 0,09 mol/dm 3 HS [S ] = 2 10 11 mol/dm 3 S 0 2 6 8 10 12 1 ph molszázalék 100 80 60 0 20 0 A ph szerepe a szulfidok leválasztásában c(h 2 S) = 0,1 mol/dm 3 H 2S [HS ] = 0,09 mol/dm 3 HS [H 2 S] = 0,008 mol/dm 3 S [S ] = 1 10 10 mol/dm 3 0 2 6 8 10 12 1 ph A ph szerepe a szulfidok leválasztásában L(HgS) = 3,98 10 53 L(CuS) = 6,31 10 36 L(CdS) = 7,9 10 27 ph = 1, [S ] = 1 10 21 mol/dm 3 Csapadék válik le, 53 3,98 10 ha [Hg 2+ ] > 21 = 3,98 10 32 mol/dm 1 10 3 36 6,31 10 ha [Cu 2+ ] > = 6,31 10 15 mol/dm 3 21 1 10 27 7,9 10 ha [Cd 2+ ] > = 7,9 10 6 mol/dm 3 21 1 10 A ph szerepe a szulfidok leválasztásában L(MnS) = 2,51 10 13 L(FeS) = 6,31 10 18 L(CoS(α)) = 3,98 10 21 L(CoS(β)) = 3,16 10 26 ph = 1, [S ] = 1 10 21 mol/dm 3 Csapadék válik le, ha [Mn 2+ ] > 2,51 10 8 mol/dm 3 ha [Fe 2+ ] > 6,31 10 3 mol/dm 3 ha [Co 2+ ] > 3,98 mol/dm 3, (CoS(α)) ha [Co 2+ ] > 3,16 10 5 mol/dm 3, (CoS(β)) A ph szerepe a szulfidok leválasztásában L(MnS) = 2,51 10 13 L(CoS(α)) = 3,98 10 21 L(CoS(β)) = 3,16 10 26 ph = 6, [S ] = 2 10 11 mol/dm 3 Csapadék válik le, ha [Mn 2+ ] > 1,255 10 2 mol/dm 3 ha [Co 2+ ] > 1,99 10 10 mol/dm 3 (CoS(β)) ha [Co 2+ ] > 1,58 10 5 mol/dm 3 (CoS(α)) Kvalititiv analitika 13

Tiosavak, tiobázisok, tiosók Tiosavak: a sav egy vagy több oxigénjét kénre cseréljuk le: H H S kénsav (szulfát) H S H tiokénsav (tioszulfát) H 3 As 3 H 3 AsS 3 arzénessav tioarzénessav (arzenit) (tioarzenit) S Tiosavak, tiobázisok, tiosók Bázis tiobázis: NaH NaHS NH 3 H 2 NH HS Savanhidrid - tiosavanhidrid As 2 3 As 2 S 3 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 3 + 2 NaH = Na 2 C 3 + 2 H 2 H 3 As 3 + 3 NaH = Na 3 As 3 + 3 H 2 Savanhidrid és bázis reakciója: C 2 + 2 NaH = Na 2 C 3 + H 2 Savanhidrid és bázisanhidrid reakciója: C 2 + Na 2 = Na 2 C 3 - nátrium-karbonát As 2 3 + 3 Na 2 = 2 Na 3 As 3 - nátrium-arzenit As 2 S 3 + 3 (NH ) 2 S = 2 (NH ) 3 AsS 3 - nátrium-tioarzenit Tiosavak, tiobázisok, tiosók Szulfidok sav-bázis sajátságai: I. kationosztály: Ag 2 S, PbS, HgS, CuS, Bi 2 S 3, CdS tiobázisanhidridek ammónium-szulfidban, illetve lúgos közegben nem oldódnak (kivétel: HgS + 2 KH + S = K 2 HgS 2 + 2 H ) II. kationosztály: As 2 S 3, As 2 S 5, Sb 2 S 3, Sb 2 S 5, SnS, SnS 2 As 2 S 3 + 3 (NH ) 2 S = 2 (NH ) 3 AsS 3 As 2 S 5 + 3 (NH ) 2 S = 2 (NH ) 3 AsS As 2 S 3 + 6 H = AsS 3 + As 3 + 3 H 2 Sb 2 S 3 + 3 (NH ) 2 S = 2 (NH ) 3 SbS 3 SnS + (NH ) 2 S 2 = (NH ) 2 SnS 3 SnS 2 + (NH ) 2 S = (NH ) 2 SnS 3 I. kationosztály elválasztási sémája I. kationosztály elválasztási sémája Ag +, Pb 2+, Hg 2 2+, Hg 2+, Bi 3+, Cu 2+, Cd 2+, As(III), Sb(III), Sn 2+, Sn(IV), Co 2+, Ni 2+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + (I-V. osztály) +2 M HCl 1. (I/B-V. osztály): (I/A osztály): Pb 2+, Hg 2+, Bi 3+, Cu 2+, Cd 2+, Ag As(III), + + HCl = AgCl Sb(III), Sn 2+ + H, Sn(IV), + AgCl, Hg 2 Cl 2, PbCl 2 Co Pb 2+ 2+, Ni + 2+ 2, HCl Fe 3+ =, Fe PbCl 2+, 2 Mn + 2 2+ H, Cr + 3+, Al Hg 3+ 2+, Zn 2+ 2 + 2, HCl = Hg 2 Cl 2 + 2 H + Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + (I/A osztály): AgCl, Hg 2 Cl 2, PbCl 2 Hg 2 Cl 2 + NH 3 = Hg + Hg(NH 2 )Cl AgCl + 2 AgCl, NH 3 Hg 2 Cl 2 [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl + H + AgCl + 2 NH 3 Hg + Hg(NH 2 )Cl fekete +forró H 2 +NH 3 -oldat. [Ag(NH 3 ) 2 ] + +HN 3 AgCl fehér : Pb 2+ +Cr PbCr sárga Kvalititiv analitika 1

I. kationosztály elválasztási sémája I. kationosztály elválasztási sémája (I/A osztály): AgCl, Hg 2 Cl 2, PbCl 2 Hg + Hg(NH 2 )Cl fekete +forró H 2 AgCl, Pb 2+ Hg + Cr 2 Cl 2 = PbCr +NH 3 -oldat. [Ag(NH 3 ) 2 ] + +HN 3 AgCl fehér : Pb 2+ +Cr PbCr sárga 1. (I/B-V. osztály): Pb 2+, Hg 2+, Bi 3+, Cu 2+, Cd 2+, As(III), Sb(III), Sn 2+, Sn(IV), Co 2+, Ni 2+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + +H 2 S (I/B és II. osztály): PbS, HgS, Bi 2 S 3, CuS, CdS As 2 S 3, Sb 2 S 3, SnS, SnS 2 Pb 2+ + H 2. (III-V. osztály) Co 2+, Ni 2 S = PbS + 2H + 2+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Hg 2+ Al+ 3+, HZn 2 S 2+, = HgS + 2H + 2 BiCa 3+ 2+ +, 3 SrH 2+, Ba 2+, 2 S = Bi 2 S 3 + 6H + NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li 2 H + 3 As 3 + 3 H 2 S = As 2 S 3 + H 2 I. kationosztály elválasztási sémája (I/B osztály): PbS, HgS, Bi 2 S 3, CuS, CdS (I/B és II. osztály): PbS, HgS, Bi 2 S 3, CuS, CdS As 2 S 3, Sb 2 S 3, SnS, SnS 2 +(NH ) 2 S x (II. osztály): AsS, SbS, SnS 3 I. kationosztály elválasztási sémája HgS fekete +HN 3 (20%), melegítés +királyvíz (brómos víz + 1,2 csepp 2 M HCl, esetleg Br 2 + cc HCl) Pb 2+, Bi 3+, Cu 2+, Cd 2 HgS + HgCl Br 2 + 2 HCl + H 2 2 = HgCl 2 + S + 8 Br + 10 H + HgS fekete +HN 3 (20%), melegítés Pb 2+, Bi 3+, Cu 2+, Cd 2 PbS + 2 H + = Pb 2+ + H 2 S Bi 2 S 3 + 6 H + = 2 Bi 3+ + 3 H 2 S +SnCl 2 Hg 2 Cl 2 (fehér) Hg (megfeketedő) 2 HgCl 2 + SnCl 2 = Hg 2 Cl 2 + SnCl Hg 2 Cl 2 + SnCl 2 = 2 Hg + SnCl I. kationosztály elválasztási sémája +HN 3 (20%), melegítés I. kationosztály elválasztási sémája +HN 3 (20%), melegítés HgS fekete Pb 2+, Bi 3+, Cu 2+, Cd 2 HgS fekete Pb 2+, Bi 3+, Cu 2+, Cd 2 +cc. H 2 S, melegítés hígítás deszt. vízzel +cc. H 2 S, melegítés hígítás deszt. vízzel PbS (fehér) +H 2 S (PbS, fekete) Pb 2+ + H 2 S = PbS + 2 H + Bi(H) 3 Bi 3+, Cu 2+, Cd 2 +NH 3 oldat [Cu(NH 3 ) ] 2+, [Cd(NH 3 ) ] 2+ mélykék Bi 3+ + 3 NH 3 + 3 H 2 = Bi(H) 3 + 3 NH + Cu 2+ + NH 3 PbS [Cu(NH (fehér) 3 ) ] 2+ +H 2 S (PbS, fekete) Cd 2+ + NH 3 [Cd(NH 3 ) ] 2+ Bi(H) 3 Bi 3+, Cu 2+, Cd 2 +NH 3 oldat [Cu(NH 3 ) ] 2+, [Cd(NH 3 ) ] 2+ mélykék Kvalititiv analitika 15

I. kationosztály elválasztási sémája +NH 3 oldat I. kationosztály elválasztási sémája +NH 3 oldat Bi(H) 3 +HN 3 [Cu(NH 3 ) ] 2+, [Cd(NH 3 ) ] 2+ mélykék Bi(H) 3 [Cu(NH 3 ) ] 2+, [Cd(NH 3 ) ] 2+ mélykék Bi 3+ +KI-oldat +felesleg csap: BiI 3 fekete [BiI ] narancssárga Bi(H) 3 + 3 H + = Bi 3+ + 3 H 2 Bi 3+ + 3 I = BiI 3 BiI 3 + I [BiI ] +KCN-oldat +H 2 S 2 [Cu(NH 3 ) ] 2+ + 9 CN + H 2 = csap: CdS sárga, 2 [Cu(CN) [Cu(CN) ] + ] CN + 2 NH + + 6 NH 3 [Cd(NH 3 ) ] 2+ + CN [Cd(CN) ] + NH 3 I. kationosztály elválasztási sémája +NH 3 oldat II. kationosztály elválasztási sémája +(NH ) 2 S x Bi(H) 3 [Cu(NH 3 ) ] 2+, [Cd(NH 3 ) ] 2+ mélykék (I/B osztály): PbS, HgS, Bi 2 S 3, CuS, CdS (II. osztály): AsS, SbS, SnS 3 +KCN-oldat +H 2 S csap: CdS sárga, [Cu(CN) ] [Cd(CN) ] + S = CdS + CN As Bettendorf reakció +2 M HCl As 2 S 3 + 3 (NH ) 2 S = 2 (NH ) 3 AsS 3 As As 2 S 2 S 5, 5 + 3 (NH Sb 2 S 5, SnS ) 2, 2 S = 2 (NH (+S) (szükségtelen) ) 3 AsS Sb 2 S 3 + 3 (NH ) 2 S = 2 (NH ) 3 SbS 3 SnS +cc + (NH HCl, melegítés ) 2 S 2 = (NH ) 2 SnS 3 SnS 2 + (NH ) 2 S = (NH ) 2 SnS 3 csap: As 2 S 5 sárga : SbCl 3, SnCl +NH 3 +H 2 2 szárazra párlás II. kationosztály elválasztási sémája +(NH ) 2 S x II. kationosztály elválasztási sémája : SbCl 3, SnCl (I/B osztály): PbS, HgS, Bi 2 S 3, CuS, CdS (II. osztály): AsS, SbS, SnS 3 +Fe csap: Sb(+Fe 2+ ) : SnCl 2 (+Fe 2+ ) As 2 S 5, Sb 2 S 5, SnS 2, (+S) +cc HCl, melegítés +2 M HCl (szükségtelen) csap: As 2 S 5 sárga : SbCl 3, SnCl As 2 H +NH 3 +H 2 2 Bettendorf reakció 3 As + 3 SnCl 2 + 6 HCl = As + 3 SnCl + 3 H 2 szárazra párlás +HN 3, (+borkősav) +H 2 S HgCl 2 -oldathoz öntve Sb + Sb 2 S 3 Hg 2 Cl 2 (fehér) narancssárga Hg (megfeketedő) 2 SbCl 3 + 3 Fe = 2 Sb + 3 Fe 2+ + 6 Cl SnCl + Fe = SnCl 2 + FeCl 2 SnCl 2 + 2 HgCl 2 = SnCl + Hg 2 Cl 2 SnCl 2 + Hg 2 Cl 2 = SnCl + 2 Hg Kvalititiv analitika 16

III. kationosztály elválasztási sémája III. kationosztály elválasztási sémája +H 2 S 2. (III-V. osztály): Co 2+, Ni 2+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + (+NH Cl+NH 3 -oldat) (semlegesítés) +(NH ) 2 S (III. osztály): CoS, NiS, FeS, MnS, Cr(H) 3, Al(H) 3, ZnS CoS, NiS +hideg 2 M HCl : Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+ Co 2+, Ni 2+ (III., Fe osztály): 2+, Mn 2+, Zn 2+ 3. (IV-V. osztály) MCoS, 2+ + NiS, (NHFeS, MnS, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, ) 2 S = MS + 2 NH + Cr(H) NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + 3, Al(H) 3, ZnS Cr 3+, Al 3+ M 3+ + 3 (NH ) 2 S+ H 2 = M(H) 3 + 6 NH + + 3 HS 2 Fe 3+ + 3 (NH ) 2 S= 2 FeS+ S + 6 NH + MS + 2 HCl = M 2+ + 2 Cl + H 2 S M(H) 3 + 6 HCl = M 3+ + 6 Cl + 3 H 2 III. kationosztály elválasztási sémája +brómos víz + kevés 2 M HCl CoS + Br CoS, 2 + HCl NiS + H 2 = (CH[CoCl 3 CH, ] +30% + S H 2 2, + melegítés, 8Br + 12 H + esetleg királyvíz vagy Br 2 + cc HCl) Ni-dimetilglioxim vörös komplex ([Co(CN) 6 ] ) S, (szükségtelen) az oldat egy részlete +NH 3, +KCN, +H 2 2 +HCH +dimetilglioxim [Co(SCN) ] kék (az éteres fázisban) : 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 III. kationosztály elválasztási sémája [CoCl ] + CN = [Co(CN) ] + Cl 2 [Co(CN) ] + H 2 2 = 2 [Co(CN) ] + 2 H [Ni(CN) ] + HCH + H 2 + 6 NH 3 = [Ni(NH 3 ) 6 ] 2+ + + HCH 2 CN + H H CH 3 NH CH 3 N N H 3 C 2 + Ni 2+ Ni 2+ + 2 H + CH 3 NH CH 3 N N H 3 C H III. kationosztály elválasztási sémája (III. osztály): CoS, NiS, FeS, MnS, Cr(H) 3, Al(H) 3, ZnS +hideg 2 M HCl III. kationosztály elválasztási sémája : Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+ +30% NaH +3% H 2 2, melegítés CoS, NiS : Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+ Fe(H) 3, Mn(H) 2 : [Al(H) ], [Zn(H) ], Cr a egy részlete +HCl (oldás, kiforralás) +SCN a egy részlete +cc HN 3 +NaBi 3 [Fe(SCN) 3 ] vörös Mn lila Kvalititiv analitika 17

III. kationosztály elválasztási sémája Mn 2+ + H 2 2 + 2 H = Mn(H) 2 + H 2 2 Fe 2+ + H 2 2 + H = 2 Fe(H) 3 + +5 +7 +3 2 Mn(H) 2 + 3 Bi 3 + H + = 2 Mn + H 2 + 3 Bi + Fe 3+ + 6 SCN Fe(SCN) 6 III. kationosztály elválasztási sémája Fe(H) 3, Mn(H) 2 : Fe 2+, Mn 2+, Cr 3+, Al 3+, Zn 2+ +30% NaH +3% H 2 2, melegítés : [Al(H) ], [Zn(H) ], Cr a +3 egy részlete 1 +6 2 a egy részlete +HCl 2 [Cr(H) (oldás, kiforralás) +SCN ] + 3 H 2 2 + 2 H +cc HN = 2 Cr 3 +NaBi + 3 8 H 2 Zn(H) [Fe(SCN) 2 + 2 H [Zn(H) 3 ] Mn ] Al(H) 3 vörös + H [Al(H) ] lila III. kationosztály elválasztási sémája Al(H) 3 : [Al(H) ], [Zn(H) ], Cr +sok szilárd NH Cl, forralás [Zn(NH 3 ) ] 2+, Cr III. kationosztály elválasztási sémája Al(H) 3 : [Al(H) ], [Zn(H) ], Cr +sok szilárd NH Cl, forralás [Zn(NH 3 ) ] 2+, Cr +fenolftalein, [Zn(H) +NaF-oldat ] + NH 3 [AlF ] +H ciklámen (fenolftalein) Al(H) 3 + 6 F [AlF 6 ] +3 H [Zn(NH 3 ) ] 2+ + H +fenolftalein, +NaF-oldat [AlF ] +H ciklámen (fenolftalein) BaCr sárga Zn 2+ + H 2 S = ZnS + 2 H + +CH 3 CH +BaCl 2 : Zn 2+ +H 2 S ZnS fehér IV. kationosztály elválasztási sémája 3. (IV-V. osztály) (gyengén lúgos): Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + HS eltávolítása (+HCl, forralás) +(NH ) 2 C 3 IV. kationosztály elválasztási sémája +(NH ) 2 C 3 (IV. osztály): CaC 3, SrC 3, BaC 3 +CH 3 CH (IV. osztály): CaC 3, SrC 3, BaC 3. (V. osztály): NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ +NaCH 3 C +K 2 Cr 2 7 M 2+ + C 3 = MC 3 BaCr sárga : Ca 2+, Sr 2+ 2 Ba 2+ + Cr 2 7 + H 2 = 2 BaCr + 2 H + Kvalititiv analitika 18

IV. kationosztály elválasztási sémája : Ca 2+, Sr 2+ V. kationosztály elválasztási sémája. (V. osztály): NH +, Mg 2+, K +, Na +, Li + +Na 2 C 3 Egyedi kísérletek a egy-egy részletével CaC 3, SrC 3 +HCl Ca 2+, Sr 2+ SrS +cc CaS Ca 2+ + K [Fe(CN) 6 ] = K 2 Ca[Fe(CN) 6 + 2 K + : Ca 2+ +NH 3 +K [Fe(CN) 6 ] K 2 Ca[Fe(CN) 6 ] fehér NH + az eredeti mintából +NaH, melegítés NH 3 gáz (indikátorpapírral kimutatható) Mg 2+ +NH 3 +Na 2 HP MgNH P 6H 2 fehér K + +HCl +etanol KCl fehér Na +, Li + lángfestési próba Mg 2+ + NH 3 + Na 2 HP = MgNH P + 2 Na + NH + + H = NH 3 + H 2 Kvalititiv analitika 19