VI.2.5. Identificarea și separarea cationilor din grupa a V a analitică.
Grupa analitică a 5 a cuprinde următorii cationi: Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Mg+2, NH4+. Ionul amoniu NH4+ este studiat tot aici, deoarece din toate punctele de vedere se comportă ca un ion metalic alcalin. Tot din această grupă se consideră și ionul de magneziu, fiindcă nu precipită cu reactivii celorlalte grupe analitice, în analiză identificându-se după grupa metalelor alcalino-pamântoase și înainte de metalele alcaline. Această grupă nu are reactivi de grupă.
Identificarea cationilor din grupa a V-a se realizează folosind reactivi specifici pentru fiecare cation în parte.
🔦 Observație
Soluția supusă analizei nu trebuie să conțină cationi din grupele analitice precedente, deci ionii grupei a V-a analitice sunt ionii care rămân în soluție după separarea celorlalți ioni din soluție.
👀 Experiment: Identificarea cationului de magneziu (Mg2+) cu hidroxidul de sodiu
Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de sulfat de magneziu, soluție de hidroxid de sodiu, pipetă.
Descrierea experimentului:
- Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de MgSO4 și adaugă soluție de NaOH până la precipitarea completă
- Ce observi ?
Se formează un precipitat alb de hidroxid de magneziu.
Concluzia experimentului:
Soluțiile cu hidroxizi alcalini și soluțiile saturate de hidroxid de bariu sau de calciu, precipită din soluțiile sărurilor de magneziu, hidroxidul de magneziu, un precipitat alb gelatinos.
Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 ↓
MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4
👀 Experiment: Identificarea cationului de amoniu (NH4+) cu reactivul Nessler
🔥 Atenție! Experiment demonstrativ efectuat numai de către profesor!
🔥 Atenție! Compușii cu mercur sunt toxici, provoacă leziuni organelor și prezintă pericol pentru mediul acvatic.
🔥 Atenție! Clorura de mercur este corozivă și sublimează favorizând intoxicațiile acute.
🔥 Atenție! Hidroxidul de sodiu este foarte caustic!
Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de clorură de amoniu, reactiv Nessler, pipetă.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă 3-5 mL soluție Nessler și adaugă în picături o soluție ce conține ioni amoniu (NH4Cl, NH4NO3, amoniac soluție, bicarbonat de amoniu alimentar etc.).
- Ce observi ?
Se formează un precipitat maroniu care arată prezența ionilor de NH4+.
Concluzia experimentului:
Reactivul Nessler este o soluție alcalină de tetraiodomercurat de potasiu - K2[HgI4]. Prin acțiunea acestuia asupra sărurilor de amoniu, se obține un precipitat brun-roșcat, de iodură de dimercur amoniu.
Ecuația reacției chimice dintre Reactivul Nessler și ionii de amoniu este:
2K2[HgI4] + 4NaOH + NH4+ = HgO*Hg(NH2)I + 3H2O + 7KI + K+