Trennungsgang der Kationen

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1 Trennungsgang der Kationen I. HCl - Gruppe Probensubstanz einige Zeit mit verd. HCl erhitzen, abkühlen, filtrieren : PbCl 2 Hg 2 Cl 2 AgCl weiß weiß weiß Das Filtrat enthält die Kationen der II. - V. Gruppe! Rückstand mehrfach mit siedendheißem Wasser übergießen: Pb 2+ Hg 2 Cl 2 AgCl 1. wäßrige Lösung stark Filterrückstand mit NH 3 -Lösung behandeln: abkühlen -> PbCl 2 fällt aus. Hg 0 + Hg(NH 2 ) Cl [Ag(NH 3 ) 2 ] + 2. Lösung mit Na-acetat (HAC + CH 3 COONa) ver- schwarz/weiß setzen und mit K 2 Cr 2 O 7 prüfen : gelber NS von schwarzer Filterrückstand beim Ansäuern mit HNO 3 PbCrO 4 zeigt Hg an fällt AgCl wieder aus!

2 II. H 2 S - Gruppe Filtrat der I. Gruppe (HCl Konzentration ca. 2 molar, Temperatur ca. 60 o C) Hg 2+ Pb 2+ Bi 3+ Cu 2+ Cd 2+ As 3+ Sb 3+ Sn 2+/4+ Einige Minuten H 2S einleiten, dann mit heißem Wasser auf das ca. doppelte Volumen verdünnen (bis ph 5-6), weiter H 2S einleiten, bis der Niederschlag sich flockig abgeschieden hat, filtrieren: (Prüfung auf Vollständigkeit in starker Verdünnung bei ph 5-6!) HgS PbS Bi 2S 3 CuS CdS As 2S 3 Sb 2S 3 SnS schwarz schwarz dunkelbraun schwarz gelb ockergelb orange hellgelb Gesamtniederschlag mit LiOH / KNO 3 Lsg. mehrfach im Filter waschen: II.a HgS PbS Bi 2S 3 CuS CdS II.b AsS SbS 4 3- SnS 3 2- Niederschlag der II.a Gruppe mit halbkonzentrierter HNO 3 erhitzen, filtrieren, waschen: Filtrat mit verd. HCl ansäuern, filtrieren: HgS Pb 2+ Bi 3+ Cu 2+ Cd 2+ As 2S 3+/5+ Sb 2S 3+/5+ SnS 2 Rückstand in Königswas- Filtrat mit 3 ml halbkonz. H 2SO 4 versetzen und bis zum Auftreten weißer NS nitratfrei waschen, konz. HCl zugeben, kochen, filtrieren: ser lösen, weit ein- Nebel eindampfen. Abkühlen und mit wenig verd. H 2SO 4 + H 2O versetzen, dampfen, mit verd. HCl abkühlen und filtrieren: und H 2O aufnehmen. PbSO 4 Bi 3+ Cu 2+ Cd 2+ As 2S 3 Sb 3+ Sn 4+ Prüfung mit SnCl 2 Lsg.: weiß gelb --> Hg 2Cl 2 weiß Rückstand mit Filtrat mit Ammoniak im Überschuß versetzen, filtrieren: Rückstand mit mit Eisennägeln kochen,filtr.: heißer essigsaurer heißer (NH 4) 2CO 3 Na-tatrat Lsg. be- Bi(OH) 3 [Cu(NH 3) 4] 2+ [Cd(NH 3) 4] 2+ Lsg. behandeln, H 2O 2 Sb 0 Sn 2+ handeln und mit weiß blau farblos zugeben, erhitzen: Leuchtprobe K 2Cr 2O 7 prüfen: Rückstand auf d. Blaufärbung der Lsg. Blaue Lsg. mit a) mit Magnesiamix- schwarze Flocken blau Fluoresz. --> PbCrO 4 Filter mit Na- zeigt Cu 2+ an. Natriumdithionit tur prüfen (1MgCl 2+ von metallischem gelber NS stannat Lsg. Kupfertetraminkompl. im H 2O Bad er- 3NH 4Cl + NH 4OH): Sb 0 in der Lsg. (NaOH + SnCl 2) wärmen. Es fällt --> MgNH 4AsO 4 übergießen: elementares Cu 0 weißer NS Das Filtrat der H 2S ->Bi 0 elementar aus, abfiltrieren b) Nachweis in sal- Fällung enthält die schwarz und H 2S einleiten petersaurer Lsg. mit Kationen der III. - --> CdS gelber NS Ammoniummolybdat: V. Gruppe! (NH 4) 3[As(Mo 3O 10) 4] gelber NS

3 III. (NH 4 ) 2 S - Gruppe III.a) Ammoniak Gruppe Filtrat der II. Gruppe enthält nach Verkochen von H 2 S und Zugabe einiger Tropfen konz. HNO 3 : Fe 3+ Cr 3+ Al 3+ Ti 4 + Spatelspitze NH 4 Cl zugeben u. in der Hitze soviel NH 3 zutropfen, bis die Lösung deutlich ammoniakalisch reagiert. Dabei treten folgende NS auf: Fe(OH) 3 Cr(OH) 3 Al(OH) 3 TiO 2 aq. (rostbraun) (graugrün) (weiß) NS mit heißem Wasser waschen, mit wenig heißer verd. HCl lösen und tropfenweise mit NaOH neutralisieren. Lsg. (1:1) in 30%ige NaOH + 3%ige H 2 O 2 eingießen, unter Umrühren kurz zum Sieden erhitzen, filtrieren: Fe(OH) 3 2- CrO 4 [Al(OH) 4 ] - Nachweis nur aus der Ursubstanz: NS mit heißem Wasser Bei Anwesenheit von Cr 6+ ist das Filtrat gelb gefärbt waschen, in heißer verd. HCl lösen: a)nachweis als CrO5: Restliches Filtrat im Spatelspitze Substanz Nachweis mit NH 4 SCN Einige ml der Lsg. nach Becherglas mit NH 4 Cl zur mit 3 ml H 2 SO 4 5 Min. --> Fe(SCN) 3 Zerstören des H2O2 und schwach sauren Reaktion kochen, erkalten, 2-3 Rotfärbung Abkühlen mit verd. H2SO4 bringen --> Al(OH) 3 weiß Tropfen 3%iges H 2 O 2. ansäuern,zugabe von zugeben:. Amylalkohol und H 2 O 2 --> TiO2SO4 durchschütteln --> NS Al(OH)3 auflösen, gelborange Färbung vorübergehende Blaufärb. essigsauer stellen und mit Morinlsg. versetzen b)verd. H2SO4 Lsg. von --> grüne Fluoreszenz Das Filtrat der NH 3 - Cr 3+ mit Alkaliperoxodi- (evtl. UV-Lampe) fällung enthält die sulfat versetzen, kurz Kationen der IIIb.- kochen --> orange Lsg. Bildung von Cr2O7 2- Thenards Blau: Spinellbildung mit Co(NO3)2 --> Blaupigment V. Gruppe.

4 III.b) (NH4)2S Gruppe Filtrat der III.a Gruppe enthält: Co 2+ Ni 2+ Zn 2+ Mn 2+ Filtrat schwach ammoniakalisch stellen (ph 8-9), Lsg. erwärmen und H 2 S einleiten. NiS bildet leicht kolloidale Lsg. und läuft durch den Filter. Diese Störung läßt sich vermeiden, wenn man zur Fällung HAC gibt (siehe unten): CoS NiS ZnS MnS schwarz schwarz weiß fleischfarben NS mehrmals mit verd. HAC aufschlämmen, erwärmen, filtrieren: CoS NiS ZnS Mn 2+ NS mehrmals mit verd. HCl aufschlämmen, erwärmen, filtrieren: Teil des Filtrats mit 1 ml H 2 SO Tropfen CoS NiS Zn 2+ AgNO Spatelspitze NS mit verd. HAC u. 2 Tropfen 3%igem H 2 O 2 Zur Abscheidung ver- (NH 4 ) 2 S 2 O 8 versetzen lösen, H 2 O 2 verkochen: schleppter Kationen und im Wasserbad 5 Min. Co 2+ Ni 2+ (Mn 2+ ) mit NaOH - erwärmen: Nachweis von Co 2+ und Ni 2+ aus derselben Lsg.: Plätzchen versetzen, --> MnO - 4. aufkochen, filtrier- rotviolette Färbung mit einer Spatelspitze Lsg. ammoniakalisch en: alkalisches Fil- NH 4 SCN versetzen und stellen und Diacetyl- trat mit HAC schwach Oxidationsschmelze des Amylalkohol zugeben: dioxim zugeben: sauer stellen und Gruppen NS mit Na 2 CO 3 / -> blaue Alkoholschicht -> rosenroter NS H2S einleiten: KNO 3 auf Magnesiarinne: --> ZnS weiß --> grüne (K 2 MnO 4 ) oder Boraxperle mit Gruppen- (NS erscheint erst blaue (K 3 MnO 4 ) Schmelze NS:-> intensiv blaue Perle nach einiger Zeit) Rinnmannsgrün: Spinellbildung mit Co(NO3)2 Das Filtrat der H 2 S Fällung enthält die Kationen der IV. und V. Gruppe!

5 IV. (NH 4 ) 2 CO 3 - Gruppe Das Filtrat der III b Gruppe enthält : Ba 2+ Sr 2+ Ca 2+ Filtrat mit verd. HCl schwach ansäuern und stark einengen. Nach Zugabe von 2 ml HNO 3 in einer Porzellanschale abrauchen (Abzug!). Rückstand nicht glühen! Nach dem Abkühlen mit wenig verd. HCl aufnehmen, mit NH 3 ammoniakalisch stellen und mit 2 ml (NH 4 ) 2 CO 3 Lösung versetzen, 2 Minuten zum Sieden erhitzen! NS abfiltrieren und mit heißem Wasser waschen: BaCO 3 SrCO 3 CaCO 3 Das Filtrat entweiß weiß weiß hält die Kationen NS in wenig verd. HCl lösen und Flammenfärbung prüfen: der V. Gruppe! blaßgrün karminrot ziegelrot NaAc zugeben bis ph 4-5 erreicht ist. Tropfenweise K 2 Cr 2 O 7 in geringem Überschuß zugeben: (feines Filter! Das Filtrat soll schwach gelb gefärbt sein) BaCrO 4 Sr 2+ Ca 2+ gelb BaCrO 4 muß vor dem Nachweis Im Filtrat müssen Sr 2+ und Ca 2+ vom Chromat getrennt von Sr vollständig abge- werden. Mit NH 3 ammoniakalisch stellen und 2 ml trennt werden. Da es oft (NH 4 ) 2 CO 3 zugeben, erhitzen und filtrieren: hartnäckig zur Kristallisationsverzögerung neigt, SrCO 3 CaCO 3 muß es durch Reiben mit dem weiß weiß Glasstab zur Kristall- NS in wenig HCl lösen und (NH 4 ) 2 SO 4 Lsg. zutropfen: isation gebracht werden. SrSO 4 weiß Filtrat der SrSO 4 Fällung ammoniakalisch stellen, erwärmen und (NH 4 ) 2 C 2 O 4 zugeben: CaC 2 O 4 weiß

6 V. Löslische Gruppe Nach Abtrennen der IV. Gruppe, verbliebene Lösung stark einengen. Etwa 1 ml der Lösung mit einigen Tropfen verd. HCl ansäuern und Flammenfärbung prüfen: Mg 2+ K + Na + Li + ( NH 4 + ) keine Färbung fahl violett (Kobalt- intensiv gelb karminrot fahlgelbe glas bei Gegenwart erscheint sofort untypische von Na) und hält länger als Färbung 1 Minute an Mit der restlichen Lösung werden Mg + und K + nebeneinander nachgewiesen: + (NH 4 ) 2 HPO 4 + HClO 4 verd. für Na + gibt es keine Fällungs- Nachweis aus erwärmen und -> KClO 4 weiß keine Fällungs- reaktion! der Ursubstanz Zugabe von NH 3 (Mikroskop: reaktion (Blaukreuzver- ->MgNH 4 PO 4 *6H 2 O rhombische Kristalle) fahren!) weiß (Mikroskop Sterne)

7 H 2 S Entwickler: Für eine Vollanalyse reichen 0,5 g Sulfidogen. (2-3 Spatelspitzen!) Toxikologie von Schwefelwasserstoff: Lähmung des Atemzentrum schon bei geringen Konzentrationen, deshalb unter dem Abzug arbeiten!