Giáo án học kì 1

PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH
Chương 1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN
1.1. Phân tích hệ thống
Hiện nay, đối với các cation, người ta đã tìm ra nhiều hệ thống phân tích, mỗi hệ thống có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Hai hệ thống thường được dùng là hệ thống axit - bazơ và hệ thống H2S. Với các anion thì không có một hệ thống phân tích chặt chẽ nào mà chỉ có các phương pháp phân tích riêng lẻ cho từng anion một hoặc từng nhóm nhỏ mà thôi.
Hệ thống các cation theo phương pháp H2S: Việc phân chia các cation thành từng nhóm theo phương pháp H2S được trình bày trong bảng sau:
Sơ đồ phân nhóm các cation theo phương pháp H2S
Nhóm
Thuốc thử nhóm
Các cation thuộc nhóm
Sản phẩm tạo thành sau khi tác dụng với thuốc thử

1
HCl loãng
Ag+, Hg22+, Pb2+
AgCl, Hg2Cl2, PbCl2

II
H2S trong môi trường axit
(pH =0,5)
Sn2+, Sn4+, Sb3+, Sb5+, As3+, As5+, Hg2+, Cu2+, Cd2+, Bi3+, (Pb2+)
Kết tủa các sunfua. Nhóm này chia thành hai phần nhóm:
+ Phân nhóm IIA: Gồm các sunfua tan trong (NH4)2Sx và bị oxi hoá AsS43-, SbS43-, SbS32-
+ Phân nhóm IIB: gồm các sunfua không tan trong (NH4)2Sx như HgS, CuS, CdS, Bi2S3, (PbS)

III
(NH4)2S trong môi trường NH3 + NH4Cl
Al3+, Cr3+, Fe3+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Zn2+
Kết tủa Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)3, MnS, CoS, NiS, ZnS. Nhóm này cũng chia thành hai nhóm:
+ Phân nhóm IIIA: gồm các kết tủa tan trong HCl như Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)3, MnS, ZnS.
+ Phân nhóm IIIB: gồm các kết tủa không tan trong HCl như CoS, NiS.

IV
(NH4)2CO3
Ba2+, Sr2+, Ca2+
BaCO3, SrCO3, CaCO3


NaH2PO4 trong môi trường NH3 + NH4Cl
Mg2+
NH4MgPO4

V
Không có thuốc thử nhóm
Na+, K+, NH4+



Phương pháp phân tích theo đường lối H2S có ưu điểm là cách phân chia các nhóm và cách tiến hành phân tích rất chặt chẽ, phù hợp với việc trình bày các sơ sở lí thuyết, đặc biệt là việc phân chia các nhóm phân tích có nhiều điểm phù hợp với việc phân nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendelêep, do đó liên hệ dễ dàng giữa các phản ứng đã học trong giáo trình hoá học vô cơ với phản ứng phân tích. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là H2S độc, nên tiến hành phân tích bằng phương pháp này cần phải có trang thiết bị bảo hiểm tốt.
Hệ thống các cation theo phương pháp axit - bazơ: Để tránh phải tiếp xúc với chất độc H2S, người ta đã đưa ra phương pháp không dùng H2S, phương pháp này dựa trên tác dụng của các cation với các thuốc thử nhóm là các axit và các bazơ như HCl, H2SO4, NaOH, NH4OH. Việc phân chia các cation thành từng nhóm theo phương pháp này được trình bày trong bảng sau:

Nhóm
Thuốc thử nhóm
Các cation thuộc nhóm
Sản phẩm tạo thành sau khi tác dụng với thuốc thử nhóm

Nhóm axit
I
HCl loãng
Ag+, Pb2+, Hg22+
AgCl, PbCl2, Hg2Cl2


II
H2SO4 loãng
Ba2+, Sr2+, Ca2+, (Pb2+)
BaSO4, SrSO4, CaSO4, PbSO4

Nhóm Bazơ
III
NaOHdư + H2O2
Al3+, Cr3+, Zn2+, Sn2+, Sn4+, As3+, As5+
AlO22-, CrO42-, ZnO22-, SnO32-, AsO43-


IV
NaOH
Fe2+, Fe3+, Sb3+, Sb5+, Bi3+, Mn2+, Mg2+
Fe(OH)2, Fe(OH)3, Sb(OH)3, Bi(OH)3, Mn(OH)2, Mg(OH)2


V
NH4OH đặc dư
Cu2+, Cd2+, Hg2+, Co2+, Ni2+
Các phức amoniacat



VI
Không có thuốc thử nhóm
Na+, K+, NH4



Trong phương pháp này các cation được phân thành 6 nhóm lớn:
- Nhóm I gồm Ag+, Hg22+, Pb2+, thuốc thử nhóm là dung dịch HCl loãng và nguội.
- Nhóm II gồm Ba2+, Ca2+, Sr2+, cả Pb2+ lọt xuống từ nhóm I, thuốc thử nhóm là H2SO4 loãng và rượu C2H5OH, thuốc thử tạo với các cation này kết tủa màu trắng.
- Nhóm III gồm Cr3+, Al3+, Sn2+, Sn4+, Zn2+, As5+, thuốc thử nhóm là NaOH dư và H2O2.