Najbardziej wredne kationy

 

1 grupa układu okresowego i kation amonowy

Dzisiaj o temacie może nieco mniej olimpijskim, ale być może całkiem ciekawym – jak rozróżnić od siebie kationy, które są bezbarwne, większość z nich bezwonne i strącają się praktycznie z niczym, czyli kationach litu, sodu, potasu, rubidu, cezu i amonowym.

Zacznijmy od tego, że w pracy laboratoryjnej pięciu pierwszych z tych kationów właściwie się nie wykrywa – jest to po prostu upierdliwe, bo nie mają właściwie żadnych charakterystycznych reakcji i używane są głównie jako swoisty „dodatek” do interesującego nas anionu (no chyba, że ma się pecha i robi etap laboratoryjny na drugim etapie w 2022 roku). Z grupy tej wyróżnia się jednak kation amonowy, dlatego właśnie od niego zaczniemy.

Kation amonowy, w przeciwieństwie do całej reszty dzisiejszych kationów posiada charakterystyczną reakcję – po zalaniu go wodorotlenkiem wydziela się amoniak, który ma charakterystyczny zapach a także barwi przyłożony do wylotu probówki zwilżony papierek wskaźnikowy na niebiesko. Z tą reakcją jest tylko jeden problem – nie wychodzi. A przynajmniej ta druga część nie wychodzi, tak wynika z mojego doświadczenia. Zapach poczuć można - ja jestem całkiem niezła w wytrząsaniu probówek tak, żeby prawie zawsze go poczuć, ale wiem, że spora część osób ma z tym problem.

Prócz tego jedyny z powiedzmy „bardziej popularnych” odczynników, z którymi strąca się kation amonowy jest chloran (VII) – z dużych stężeń powstaje biały osad.

Okej, to mamy z głowy, to teraz możemy przejść do pozostałych trzech kationów – Li+, Na+, K+, Rb+ i Cs+. Przede wszystkim mają one kilka strąceń, którymi potencjalnie można je rozróżniać (do tabelki dodałam też kationy amonowe):

​	NH4+	Li+	Na+	K+	Rb+	Cs+
F -	​	biały	​	​	​	​
ClO4 -	biały	​	​	biały	biały	biały
BrO3 -	​	​	​	​	biały	biały
IO3 -	​	​	​	​	biały	biały
CO3 2-	​	biały (na gorąco)	​	​	​	​
MnO4 -	​	​	​	​	fioletowy	fioletowy
winian	biały	​	​	biały	​	​

Aczkolwiek ze strąceniami tymi jest jeden podstawowy problem – działają tylko przy dużych stężeniach, tak więc często są olimpijsko bezużyteczne.

Na szczęście strącenia to nie jedyny sposób na wykrycie kationów – istnieją też próby płomieniowe. Próby te teoretycznie można zrobić dla wszystkich kationów metali – w praktyce robi się je tylko dla pierwszej, czasem drugiej grupy, ze względu na ich upierdliwość, często średnio oczywiste wyniki i nasze ostateczne zrozpaczenie. Wprowadzone na druciku platynowym w płomień palnika barwią go na:

• Li – karminowo (łatwo pomylić z kolorem dawanym przez stront)
• K – fiołkowo (w obecności sodu jest przez niego maskowany)
• Na – żółto (najbardziej czuła z tych trzech prób)
• Rb – fioletoworóżowo
• Cs – fioletowo.

Ze względu na to, że nie mam możliwości przeprowadzenia tych prób, tutaj daję linki do dwóch filmików, na których pokazane są barwy płomieni:

• https://www.youtube.com/watch?v=MGUPKA_pOEE
• https://www.youtube.com/watch?v=k-ZsaTXiz9w

Okej, to już wszystko w temacie najbardziej denerwujących analitycznie kationów. Mam nadzieję, że post był wartościowy i zachęcam do zostawienia po sobie komentarza!