Часть I содержит вопросы качественного анализа катионов и анионов.

Основной задачей является «обнаружение» (идентификация) ионов вещества с помощью специфических (характерных) реакций, сопровождающихся каким-либо внешним эффектом (выпадение осадка, того или иного цвета, выделение газов, изменение цвета раствора, окрашивание пламени и т.д.).

Например: обнаружение катиона Fe³⁺:

4FeCl₃ + 3K₄[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆]_3↓ + 12KCl

4Fe³⁺ + 3[Fe(CN)₆]^4- = Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓

Синий осадок «берлинской лазури»

Обнаружение катиона NH₄⁺:

_{t °}

NH₄Cl + NaOH → NaCl + NH₃↑ + H₂O

газ с резким запахом

Однако, в сложных по составу ионов растворах может наблюдаться взаимное влияние при проведении тех или иных реакций. Поэтому в аналитической химии используют дробный и систематический качественный анализ. Дробным анализом называют метод обнаружения ионов с помощью специфических реакций. В этом методе аналитические реакции проводят в отдельных порциях раствора, причем присутствующие в этом же растворе другие ионы этой реакции не мешают. Последовательность обнаружения ионов значения не имеет. В случае необходимости действием осадителей или комплексообразующих реагентов отделяют (или маскируют) другие ионы, мешающие этой реакции. Дробный анализ применяется для исследования сравнительно простых объектов, состав которых ориентировочно известен.

Для полного качественного анализа сложных объектов, включающих большое количество ионов, применяют определенную систему последовательных операций по разделению их на группы ионов, характеризующихся общими свойствами. Такой метод анализа называют систематическим, а реактивы, позволяющие отделять группы близких по свойствам ионов от других ионов, находящихся в растворе, называют групповыми реагентами или групповыми реактивами. В качестве групповых реагентов чаще всего используют вещества, образующие малорастворимые соединения. Это позволяет группу ионов выделить из анализируемого раствора в осадок и отделить центрифугированием.

В последние годы в аналитической химии следует отметить тенденцию к замене классического сероводородного метода так называемыми бессероводородными методами. В соответствии с этим, помимо сероводородного метода анализа, различают кислотно-щелочной и аммиачно-фосфатный, сульфидно-щелочной и другие методы. В настоящем практикуме рекомендован кислотно-щелочной метод анализа.

В зависимости от применяемого способа анализа предложен ряд классификаций катионов. Классификация катионов по кислотно-щелочной схеме анализа приведена в таблице 1.

Таблица 1

Классификация катионов (кислотно-щелочной метод)

Хлориды, сульфаты и гид-роксиды растворимы в воде	Хлориды нераство-римы в воде и в разбав-ленных кислотах	Сульфаты нераство-римы в во-де и в кис-лотах	Гидроксиды амфотерны: растворимы в избытке щелочи	Гидроксиды нераствори-мы в избытке щелочи	Гидроксиды образуют растворимые аммины
I	II	III	IV	V	VI
K+, Na+, NH+4	Ag+, Pb2+, Hg2+2	Ba2+, Pb2+, Sr2+	Al3+, Cu2+, Zn2+, Sn2+, Sn4+, As5+, As3+	Mg2+, Mn2+, Fe2+, Fe3+, Bi3+, Sb3+, Sb5+	Cu2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, Hg2+
Группо-вого реа-гента нет	Группо-вой реа-гент: 2 н. раствор НCl	Групповой реагент: 2 н. р-р H2SO4	Групповой реагент: избыток 4 н. NaOH или KOH	Групповой реагент: избыток 25% - ного NH3	Групповой реагент: избыток 25% - ного NH3

В анализе анионов также используются групповые реагенты, действие которых основано на образовании малорастворимых соединений. В этом случае групповыми реагентами являются растворимые соли бария и серебра (табл.2).

Таблица 2