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16.15: 定性分析
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Chemistry

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Qualitative Analysis
 

16.15: 定性分析

異なる陽イオンの混合物を含む溶液の場合、各陽イオンの識別は定性分析によって行うことができます。この方法では、異なる化学試薬を用いて一連の選択的な沈殿を行い、各反応で特定のグループの陽イオンに特徴的な沈殿物を生成させます。グループ内の金属イオンは、pHを変化させたり、混合物を加熱して沈殿物を再溶解させたり、他の試薬を加えて複合イオンを形成させたりすることで、さらに分離されます。

例えば、Ba2+、Ca2+、Mg2+などの不溶性の炭酸塩やリン酸塩からなるII族陽イオンは、塩基性溶液中のリン酸水素二アンモニウム((NH4)2HPO4)の存在下で、いずれも白色の沈殿物を生成します。沈殿物は希薄な酢酸に溶解します。各陽イオンを同定するために、確認試験を行う。

3つの陽イオンはすべて、クロム酸カリウム(K2CrO4)を加えると明るい黄色のクロム酸塩を形成しますが、クロム酸バリウム(BaCrO4)だけは酢酸に不溶です。この溶液をろ過すると、ろ液にはCa2+とMg2+が含まれます。

このろ液を2つに分けて、残りの陽イオンを調べることができます。シュウ酸アンモニウム((NH4)2C2O4)溶液の存在下で、溶液が白い沈殿物を形成すれば、Ca2+イオンの存在を確認できます。白い沈殿物はシュウ酸カルシウムであり、水にも酢酸にも不溶です。

Mg2+は、木炭空洞試験によって識別できます。この試験では、金属炭酸塩が木炭の空洞の中で対応する金属酸化物に分解されます。残留物の色が、可能性のある陽イオンを示します。酸化マグネシウム(MgO)は、木炭の空洞に白い残留物を残します。この残留物を数滴の硝酸コバルト(Co(NO3)2)水溶液で処理します。熱を加えると硝酸コバルトは酸化コバルト(II)に分解され、ピンク色のアマルガム(CoO-MgO)を形成し、Mg2+の存在を確認できます。


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Qualitative Analysis Metal Ions Cations Precipitating Reagent Insoluble Salts Aqueous Solutions Group 1 Cations Chloride Salts Hydrochloric Acid Precipitate Centrifugation Filtration Supernatant Hydrogen Sulfide Gas Metal Sulfide Protons Acidic Conditions Group 2 Metal Ions

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