ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Весь арсенал химических реакций, которым располагают аналитики, можно подразделить на реакции общие, группо¬вые, селективные и специфичные.
Общие реакции — реакции, аналитические сигналы ко¬торых одинаковы для многих ионов. Применяемый реагент также называют общим. При анализе смеси катионов в ка¬честве общих реакций используют осаждение гидроксидов, карбонатов,' сульфатов, сульфидов и т. д. Полученные осадки обладают различной растворимостью в кислотах, основаниях, растворах аммиака. На основании этих свойств можно создать определенные условия (рН среды, присутствие солей аммония), когда с помощью данного общего реагента осаждаются только некоторые ионы. В этом случае общий реагент становится групповым. Например, осадки фосфатов образуют подавляющее большинство катионов (поэтому фосфат аммония является общим реагентом), но фосфаты ряда катионов растворимы в растворе аммиака с образова¬нием аммиакатов (растворимых комплексов). Поэтому фос¬фат аммония в присутствии NH3-H20 осаждает определенную группу катионов (Ва2+ Sr2+, Са2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Сг3+, Bi3+) и из общего реагента становится групповым, а реакцию называют групповой.
Групповые реакции — это частный случай общих реакций, используемых в конкретных условиях для выделения опре¬деленной группы ионов, обладающих близкими свойствами. Общие и групповые реакции применяют для выделения и разделения ионов сложной смеси.
Селективными, или избирательными, называют реакции, позволяющие в смеси ионов обнаруживать ограниченное число катионов или анионов. Так, при действии NH4SCN на смесь катионов только два катиона образуют раствори¬мые окрашенные комплексные соединения: [Fe(SCN)6]3_ и [Co(SCN)4]2-.
Специфическими называют аналитические реакции, ана-литический эффект которых характерен только для одного иона в присутствии других ионов. Таких реакций крайне мало. Ионы аммония, к примеру, можно обнаружить в смеси ионов, действуя на анализируемые образцы избытком раствора щелочи:
NH4Cl + KOH -Л- NHaf + KCl + HjO. Выделяющийся аммиак легко обнаружить по изменению цвета индикаторной бумаги или органолептически  (по запаху).
Реакцией Крума (реагент РЬ02, концентрированная HNO3) в смеси катионов можно обнаружить ионы Мп2+
ПО (в отсутствие С1_). Аналитический признак этой реакции —
появление малиновой окраски раствора, обусловленной появ-
лением перманганат-ионов:
2Mn(N03)2 + 5Pb02 + 6HN03     >- 2HMn04 + 5Pb (N03)2 + 2H20.
Селективные и специфические реакции в качественном анализе называют качественными характерными (или част¬ными) реакциями (табл. 6.1).
Можно привести примеры, показывающие условность рас-смотренного деления реакций на общие и селективные. По¬кажем это иа двух примерах.
Если из смеси, содержащей катионы Ва2+, Sr2+ H Са2+, удалить ионы бария и стронция, то для обнаружения Са2+ успешно используют реакцию с оксалат-ионами:
CaCI2+ (NH4)2C204     >- 4CaC204 + 2NH4CI.
Известно, что оксалат аммония — общий реагент на ионы Ва2+, Sr2+ и Са2+; во всех случаях выпадают внешне похожие осадки белого цвета, нерастворимые в уксусной кислоте.
Раствор KI реагирует с рядом катионов с образованием осадков. Если катионы присутствуют вместе, при добавлении иодида калия выпадает осадок, по окраске которого нельзя сделать какого-либо определенного вывода. Картина изме¬нится, если на катионы будем действовать раствором KI после их разделения. Тогда осадок красного цвета дает ионы Hg2+(Hgb), желтого, цвета — РЬ2+(РЫ2), светло^ желтого — Ag+ (Agl).
Селективность реакции можно повысить, изменив усло¬вия проведения реакции (рН) или маскируя мешающие ионы. Маскированием называют уменьшение концентрации в растворе мешающего иона ниже предела его обнаружения с используемым реагентом. Часто мешающие ионы связывают в комплекс, устойчирость которого больше, чем устойчивость комплекса с реагентом. Например, обнаружить ион Со2+ с помощью NH4SCN можно в присутствии ионов Fe3+, связав ионы Fe3+ в бесцветный комплекс FeFe (lg Рз= 11,86), который прочнее комплекса [Fe(SCN)6]3~ (lg р6 = 3,23). Ионы Со2+ с F- не взаимодействуют. Поэтому красная окрас¬ка [Fe(SCN)6]3_ не возникает и в растворе обнаруживают синий комплекс [Со (SCN)4] 2~ ? Если невозможно провести маскирование мешающих ионов в растворе комплексообразо-ванием или изменением степени окисления, прибегают к удалению их из раствора методами осаждения, экстракции органическими растворителями, хроматографии, т. е. избира¬тельным распределением мешающих и определяемых ионов между разными несмешивающимися фазами.

111