ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Амфотерные гидроокиси и их значение в анализе катионов третьей аналитической группы из "Курс аналитической химии Издание 3" Применение буферных растворов в качественном анализе. Буферные смеси широко используются в аналитической ХИМИИ, например, при проведении реакций окисления — восстановления при осаждении нерастворимых солей многих катионов и анионов, требующих соблюдения определенных значений pH, как, например, осаждение сульфидов, гидроокисей, карбонатов, хроматов, фосфатов и во многих других случаях. [c.201] Ранее изученные нами реакции осаждения ионов бария бихроматом калия (см. гл. П1, 22, стр. 172) в присутствии смеса ксусной кислоты и ацетата натрия, отделе-ние карбонатов бария, стронция и кальция от Mg++-ионов в присутствии смеси хлорида аммония и гидроокиси аммония (см. гл. HI, 19 и 26, стр. 164 и 185) представляют собой примеры применения буферных растворов. [c.201] Наиболее часто буферные смеси применяют для регулирования pH исследуемых растворов в процессе анализа. [c.201] Если среда исследуемого раствора кислая, а требуется довести ее до нейтральной или щелочной, к нему по каплям прибавляют раствор какого-либо из следующих веществ едкого кали, едкого натра, гидроокиси аммония, карбоната натрия, карбоната калия, ацетата натрия или других солей, образованных слабыми кислотами и сильными основаниями. Кроме того, можно также добавить соответствующие определенным значениям pH буферные смеси. [c.201] Указанные операции проводят в присутствии соответствующих индикаторов, меняющих свою окраску в пределах значений pH от 7 до 14. [c.202] Выбор прибавляемого основания или буферной смеси должен быть согласован с последующими аналитическими операциями. Так, в случае последующего аналитического определения Ыа+-ионов нельзя применять для нейтрализации растворы NaOH, Naa O.,, Hg OONa или буферные смеси, содержащие Ыа -ионы, и т. д. [c.202] Обычно применяют основания или буферные смеси, не мешающие дальнейшему анализу и не усложняющие последующие операции. [c.202] Если среда исследуемого раствора щелочная, а требуется довести ее до нейтральной или кислой, то к раствору по каплям прибавляют соляную, азотную, уксусную кислоты, хлорид аммония, нитрат аммония и другие соли, образованные слабыми основаниями и сильными кислотами, или соответствующие определенным значениям pH буферные смеси. [c.202] Указанные операции проводят в присутствии соответствующих индикаторов, меняющих свою окраску в пределах значений pH от 7 до 1. [c.202] Если исследуемый раствор нейтральный, но требуется создать среду с определенным значением pH, то к раствору по каплям прибавляют раствор основания, кислоты или буферную смесь, в зависимости от требований. [c.202] Следует иметь в виду, что прежде чем доводить pH до определенного значения, необходимо продумать весь ход анализа, предварительно удалить, если нужно, все мешающие проведению реакции ионы, оксисоединения, соли аммония, окислители, восстановители и т. п., и лишь после этого привести pH к требуемому значению. [c.202] Тип диссоциации зависит от положения данного элемента в периодической системе Д. И. Менделеева, заряда положительных ионов и их радиуса. [c.203] Проследим влияние указанных факторов на свойства гидроокисей на примере двухзарядных положительных ионов щелочноземельных металлов. [c.203] Чем больше радиус иона, тем слабее его связь с гидроксильными ионами. В результате Ва(0Н)2 расщепляется на Ва -ионы и ОН--ионы сильнее Зг(ОН)2, которая в свою очередь диссо циирует сильнее Са(0Н)2. Самыми слабыми основаниями из всех рассмотренных гидроокисей является Mg(0H)2 и Ве(0Н)2. [c.203] С другой стороны, поскольку заряд ядра цинка (+30) значительно превышает заряд ядра магния (+12), постольку ионы цинка оказывают большее отталкивающее действие на ионы водорода, в свою очередь оказывающие отталкивающее действие друг на друга. В результате наряду с диссоциацией по типу основания молекулы гидроокиси цинка склонны диссоциировать и по типу кислот, т. е. гидроокись цинка диссоциирует амфотерно. [c.203] Аналогичным образом можно показать, что А1(0Н)з — амфотерка, а В(ОН)з, или НдВОа, диссоциирует преимущественно по типу кислоты, потому что радиус В+ -иона (0,2-10- см) настолько мал, что ОН--ионы не могут оторваться от В- ++-исна. [c.203] Следовательно, в кислых растворах ионы указанных элементов присутствуют в виде катионов Zn , А1+++, Сг+++, а в щелочных — в виде анионов цинкатов ZnOa , алюминатов АЮ , хромитов rOg . [c.204] Явление амфотерности играет большую роль в химическом анализе. Например, для отделения Zn , А1 ++-и Сг+++-ионов от остальных катионов III аналитической группы можно воспользоваться действием избытка щелочи, осаждающей все остальные катионы в виде гидроокисей при этом в растворе остаются цинкат, алюминат и хромит. С другими конкретными случаями проявления амфотерности и использование.м этого свойства в целях анализа познакомимся при детальном изучении свойств катионов III, IV и V аналитических групп. [c.204] Вернуться к основной статье