Soy docente de una sección de análisis cualitativo y estoy tratando de obtener una mejor comprensión de las tareas que los estudiantes están haciendo. Estos son los cationes que pueden ser presentados y debe identificar:
- $\ce{Na+}$
- $\ce{K+ }$
- $\ce{NH4+}$
- $\ce{Ca^2+ }$
- $\ce{Al^3+ }$
- $\ce{Mg^2+}$
Ahora, en este laboratorio no ha cambiado durante los últimos 20 años, y sólo hay una manera de que los estudiantes realizar las separaciones, que pasa a ser el mismo método que se encuentra en un antiguo informe de laboratorio que es fácil de encontrar con Google. El método es el siguiente:
Añadir el exceso de 3 M de amoniaco a la muestra.
Si el gel se forma precipitado, a continuación, $\ce{Mg^2+ }$ y/o $\ce{Al^3+ }$ ion está presente. Ellos se han convertido en sus respectivos hidratado hidróxidos. Separar el precipitado desde el líquido sobrenadante.
Desde hidratado $\ce{Mg^2+ }$ hidróxido no es fácilmente anfóteros, mientras hidratado $\ce{Al^3+ }$ hidróxido es, además de exceso de $\ce{NaOH}$ debe causar la una $\ce{Al^3+ }$ precipitado se disuelva. Si el precipitado del paso anterior no se disuelven con el exceso de $\ce{NaOH}$, $\ce{Al^3+ }$ ion está presente en la muestra original. Si el precipitado ¿ no disolver, a continuación, $\ce{Mg^2+ }$ ion está presente.
Tiempo para que el sobrenadante de análisis (si es que hay un sobrenadante). Si no hay ningún ppt, entonces podemos descartar inmediatamente a la presencia de $\ce{Mg^2+}$$\ce{Al^3+ }$. De cualquier manera, la solución, no precipitar la parte sólo puede contener $\ce{Na+}$, $\ce{K+ }$, $\ce{NH4+}$, y/o $\ce{Ca^2+ }$ ya que ninguno de estos forman hidróxidos insolubles en la concentración de amoníaco utilizado. Sí, el hidróxido de calcio es insoluble, pero no se forma con 3 M $\ce{H3N}$; he hecho lo $Q_\mathrm{sp}$ vs $K_\mathrm{sp}$ cálculo.
Añadir carbonato de sodio a la porción de líquido. Si una de las formas sólidas, con el sólido debe ser de carbonato de calcio, y por lo tanto $\ce{Ca^2+ }$ estuvo presente en la muestra original.
Si no formas sólidas, o incluso si un sólido formas, separar los sólidos de los líquidos y realizar más pruebas en el líquido para determinar la presencia de $\ce{Na+}$, $\ce{K+ }$, y $\ce{H4N+}$. Una llama amarilla pruebas nos dice $\ce{Na+}$ está presente y $\ce{K+}$ puede o no estar presente. Una llama púrpura de la prueba nos dice $\ce{Na+}$ está ausente.
Calentar el resto de sólidos de la muestra (no cualquier precipitado, pero el original de la muestra a sí mismo) para determinar la presencia de $\ce{NH4+}$. Calefacción de una muestra que contiene $\ce{NH4+}$ tendrá como resultado la liberación de humo blanco. Después de calentar la muestra sólida hasta que deja de fumar o hasta que uno de ellos es cierto que la muestra no se iniciará la generación de humo blanco, realice una de sodio coboltinitrite prueba si es necesario para determinar si $\ce{K+ }$ está presente.
¿Qué otras válido separaciones que existen? Es este el método más fácil, o son más fáciles?
Lo que sobre inicialmente la adición de $\ce{NaOH}$?
Agregar $\ce{NaOH}$. Si un precipitado blanco de las formas, la muestra contiene $\ce{Ca^2+}$ (el blanco ppt es el hidróxido de calcio). Si un gel ppt formas, la muestra contiene $\ce{Al^3+}$ o $\ce{Mg^2+}$. Realizar las pruebas necesarias descrito anteriormente para determinar la naturaleza de la gel-como ppt.
La parte líquida de la solución debe ahora sólo contienen $\ce{Na+ }$ o $\ce{K+ }$. Ion amonio se ha convertido en amoníaco, gracias a la hidróxido de iones. $\ce{Na+}$ o $\ce{K+ }$ que se puede medir fácilmente para el uso de una prueba de llamas. El sodio coboltinitrite prueba también puede ser empleado para detectar $\ce{K+ }$ si el color de $\ce{K+ }$ ha sido enmascarado por el color de Na+ en la prueba de llamas.
Este método parece ser un poco más rápido. Pero hay trampas?
