Четврта аналитичка група катјона

Четврта аналитичка група катјона у аналитичкој хемији је група следећих катјона: Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺.

Опште карактеристике

Од карактеристика које су важне за аналитичку хемију издвајају се растворљивост у води и боја појединих соли које граде. Карбонати ових катјона су слабо растворни у води, али и сулфати, оксалати и фосфати. За разлику од њих, сулфиди им се добро растварају у води. Од обојених соли, познати су њихови хромати, дихромати, манганати и перманганати. Ови катјони су постојани у односу на оксидо-редукциона средства.

Опште реакције

Бели баријум-карбонат

Са амонијум-карбонатом граде карбонате беле боје, који се не растварају у води, али се растварају у сирћетној, хлороводоничној и азотној киселини.

Ba²⁺ + 2NH₄⁺ + CO₃^2- → BaCO₃ + 2NH₄⁺

Са хроматима и дихроматима других метала граде сопствене хромате и дихромате који су жуте, кристалне супстанце. Растворљивост тих хромата се разликује у зависноти од врсте катјона, те се то својство користи како би се одвојили једни од других. Баријум-хромат се не раствара у сирћетној киселини, али се зато растварају хромати друга два катјона.

Ba²⁺ + CrO₄^2- → BaCrO₄

Са динатријум-хидрогенфосфатом граде беле талоге хидроген-фосфата. У базној средини таложе се терцијарни фосфати, који су попут хидроген фосфата растворни у киселинама.

Sr²⁺ + HPO₄^2- → SrHPO₄

Дејством амонијум-оксалата издвајају се бели кристали оксалата ових катјона. Ови оксалати нису растворни у води, али јесу у хлороводоничној и азотној киселини.

Sr²⁺ + C₂O₄^2- → SrC₂O₄

Сумпорна киселина и растворни сулфати са катјонима ове групе граде беле кристале њихових сулфата. Најбрже се таложи баријум-сулфат јер се он најслабије раствара у води.

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄

Ови сулфати са врелом концентрованом сумпорном киселином граде растворне бисулфате.

BaSO₄ + H₂SO₄ → Ba²⁺ + 2HSO₄^-

Баријум и стронцијум-сулфат кувањем са раствором натријум-карбоната дају карбонате који се растварају у киселинама.

SrSO₄ + Na₂CO₃ → SrCO₃ + Na₂SO₄

Калцијум-сулфат са амонијум сулфатом гради комплексну со, по чему се Ca²⁺ катјон разликује од других катјона из своје групе.

CaSO₄ + (NH₄)₂SO₄ → [Ca(SO₄)₂]^2- + 2NH₄⁺

Са алкалним хидроксидима граде беле аморфне хидроксиде који се растварају у води.

Ba²⁺ + 2OH^- → Ba(OH)₂

Доказивање Ca²⁺ јона

реагенс	производ	детектовање промене	реакције
амонијум-оксалат	калцијум-оксалат	бели талог	Ca2+ + C2O4 → CaC2O4
калијум-хексацијаноферат(II)	трогуба со	бели кристални талог	Ca2+ + K+ + NH4+ + [Fe(CN)6]4- → CaKNH4[Fe(CN)6]

Испарљиве соли калцијума (хлорид и нитрат) боје пламен циглацрвено.

Доказивање Sr²⁺ јона

реагенс	производ	детектовање промене	реакције
гипсана вода или амонијум-сулфат или сумпорна киселина	стронцијум-сулфат	бели талог	Sr2+ + SO42+ → SrSO4

Испарљиве соли стронцијума (хлорид и нитрат) боје пламен карминцрвено.

Доказивање Ba²⁺ јона

реагенс	производ	детектовање промене	реакције
калијум-хромат или калијум-дихромат	баријум-хромат	жути талог	Ba2+ + CrO42- → BaCrO4 2Ba2+ + Cr2O72- + H2O → 2BaCrO4 + 2H+

Испарљиве соли баријума (хлорид и нитрат) боје пламен жутозелено.

Литература

• Рондовић, Д. 1991. Квалитативна хемијска анализа. Научна књига: Београд.