§ 5. Обнаружение Ba-ионов

Реакция с хроматом (или бихроматом) калия. Налейте в пробирку 1—2 капли раствора какой-либо соли бария, например , и прибавьте несколько капель раствора или . Нагрейте пробирку на водяной бане. При этом выпадает желтый кристаллический осадок.

или

или

В присутствии ацетата натрия происходит количественное осаждение бихроматом калия.

Объясним, для какой цели при отделении действием прибавляют ацетат натрия. Чтобы понять различие в действии растворимых хроматов и бихроматов, рассмотрим следующие равновесия, существующие в растворах этих реактивов;

или

В водном растворе хромата концентрация достаточно высока для того, чтобы в надлежащих условиях осадить хроматы бария и даже стронция из концентрированных растворов его солей. С повышением концентрации ионов водорода равновесие указанных реакций сдвигается в сторону образования и . Хромат бария, однако, настолько плохо растворяется, что концентрация в уксуснокислом растворе все же оказывается достаточной для его осаждения, но недостаточной для осаждения хроматов стронция и кальция.

Полному осаждению в виде хромата мешает относительно большая концентрация ионов водорода, увеличивающаяся по мере связывания .

Для того чтобы достигнуть полноты осаждения , необходимо уменьшить концентрацию ионов водорода.

Для этого добавляют раствор ацетата натрия, который связывает ионы водорода, образуя молекулы слабодиссоциированной уксусной кислоты:

В результате получается буферная смесь, состоящая из уксусной кислоты и ее натриевой соли (см. гл. I, § 17).

Если реакцию проводят со смесью , то в кислом растворе хроматы щелочноземельных металлов не осаждаются, но при добавлении ацетата натрия, вследствие сильного понижения концентрации ионов водорода, выпадает .

Вычислим, при какой величине раствора растворяется . Соединение считается практически нерастворимым, если величина его растворимости .

Для осаждения при необходимо, чтобы

Для реакции (а)

Для реакции (б)

откуда

Подставляем это значение в уравнение (1):

откуда величина в 1 М растворе бихромата будет равна:

Но так как величина должна быть равна (см. выше) , то

Следовательно, хромат бария будет растворяться при и ниже. В ацетатной буферной смеси или при .

равняется или . Это показывает, что не растворяется ни в уксусной кислоте, ни, тем более, в ацетатной буферной смеси.

Условия проведения реакции. L Реакцию следует проводить в слабокислой среде .

Таблица 12. Действие некоторых реактивов на катионы второй аналитической группы

Продолжение табл. 12.

2. При осаждении в кислой среде раствором бихромата калия рекомендуется добавлять ацетат натрия.

3. При осаждении в нейтральной среде раствором хромата калия следует добавлять буферную смесь .

4. Осаждение ведут при нагревании, способствующем выделению в осадок .

5. Катионы серебра, свинца, ртути, висмута, кадмия, олова, кобальта, никеля и других, образующие с хромат-ионами осадки, должны отсутствовать.

6. Вещества, восстанавливающие до хрома (III), должны быть предварительно удалены.

Совместное осаждение (соосаждение) сульфатов бария и свинца. Сульфат свинца растворяется в уксуснокислом растворе ацетата аммония. При этом образуется комплексное соединение (см. гл. VIII, § 5):

Если полученный раствор, который содержит свободные -ионы, смешать с раствором, содержащим -ионы, то при этом наблюдается не только выделение осадка , но также и соосаждение . Эта реакция более чувствительна, чем реакция .

Показательно, что сильноразбавленные растворы солей бария, которые не дают осадка с , реагируют с указанным реактивом с образованием . Реакции мешают катионы, образующие с сульфат-ионами осадки . Поэтому они должны быть предварительно отделены от -ионов.

Капельная реакция с родизонатом натрия. Условия проведения реакции описаны в § 4.

Реакция окрашивания пламени. Бесцветное пламя окрашивается летучими солями бария в желто-зеленый цвет.