Екінші топ катиондарының (Ва2+, Са2+) реакциялары

1. Аммоний карбонаты (NH₄)₂СО₃ Ва²⁺, Са²⁺ иондарымен ВаСО₃ және СаСО₃ карбонаттарының ақ түсті аморфты тұнбаларын береді, қыздырғанда олар кристалдық түрге өтеді. Барий карбонатының тұнбаға түсу реакциясының теңдеуі:

BaCl₂ + (NН₄)₂СО₃ = ВаСО₃↓ + 2NH₄С1

Ва²⁺ + 2С1^- + 2NH₄⁺ + СО₃^2- = ВаСО₃↓ + 2NH₄ + 2С1^-

Ва²⁺ + СО₃^2- = ВаСО₃↓

Са²⁺ иондары дәл осындай реакцияға түседі.

Карбонаттар – өте әлсіз көмір қышқылының тұздары. Ол сірке қышқылынан да әлсіз, сондықтан олар тек күшті қышқылдарда (Н₂SO₄ басқа) ғана емес, сірке қышқылында да ериді:

ВаСО₃ + 2 НС1 = ВаС1₂ + Н₂СО₃

ВаСО₃ + 2 Н⁺ = Ва²⁺ + Н₂СО₃

Н₂СО₃ = Н₂О + СО₂↑

ВаСО₃ + 2СН₃СООН = Ва(СН₃СОО)₂ + Н₂О + СО₂↑

ВаСО₃ + 2СН₃СООН = Ва²⁺ + 2СН₃СОО^- + Н₂О + СО₂↑

Кальций карбонатының қышқылдармен реакциясы да осылай өтеді.

2. Калий хроматы К₂СrO₄ ашық сары түсті барий хроматы ВаСrО₄ тұнбасын түзеді. СаСrО₄ суда жақсы ериді, сондықтан Са²⁺ ионымен тұнба түзілмейді. Барий хроматы тұнбасы түзілу реакциясының теңдеуі:

ВаС1₂ + К₂СrO₄ = ВаСrО₄↓ + 2КС1

Ва²⁺ + СrO₄^2- = ВаСrО₄↓

Барий хроматы НС1 және НNO₃ қышқылдарында жақсы ериді, сірке қышқылында ерімейді. ВаCrO₄-ның күшті қышқылдарда еру реакциясы:

2ВаCrO₄ + 4НС1 = 2ВаС1₂ + Н₂Сr₂О₇ + Н₂О

2ВаCrO₄ + 2Н⁺ = 2Ва²⁺ + Сr₂О₇^2- + Н₂О

3. Калий бихроматыK₂Cr₂O₇ Ва²⁺ ионымен барий хроматының ВаCrO₄ ашық сары түсті тұнбасын түзе әрекеттеседі, ал Са²⁺ионымен тұнба түзілмейді:

2ВаС1₂ + К₂Сr₂О₇ + Н₂О ↔ 2ВаCrO₄ + 2КС1 + 2НС1

2Ва²⁺ + 4С1^2- + 2К⁺ + Сr₂О₇^2- + Н₂О ↔ 2ВаCrO₄ + 2Н⁺ + 4С1^- + 2К⁺

2Ва²⁺ + Сr₂О₇^2- + Н₂О ↔ 2ВаCrO₄ + 2Н⁺

Реакция нәтижесінде алынған күшті қышқыл барий хроматын жартылай ерітеді, сондықтан ол толығымен тұнбаға түспейді. ВаСrO₄ толық тұнбаға түсіру үшін күшті қышқылдың еріткіш әсерін азайту керек. Ол үшін зерттелетін ерітіндіге натрий ацетаты қосылады. Нәтижесінде келесі реакция жүреді:

НС1 + СН₃СООNa = NaС1 + СН₃СООН

Н⁺ + СН₃СОО^- = СН₃СООН

Күшті қышқылдың орнына әлсіз сірке қышқылы түзіледі. Онда ВаСrО₄ ерімейді.

Сонымен, натрий ацетаты қатысында калий бихроматы немесе сірке қышқылды ерітіндідегі калий хроматы барий ионына сипаттамалық реактив.

4. Күкірт қышқылы және оның тұздары Ва²⁺ және Са²⁺ иондарымен ВаSO₄ және СаSO₄ ақ кристал тұнбалар түзеді. Кальций сульфаты тек концентрлі ерітінділерден екісулы кальций сульфатының CaSO₄·2Н₂О кристал тұнбасы түрінде тұндырылады.

Барий сульфаты суда аз ериді, күкірт қышқылы Ва²⁺ ионына өте сезімтал реактив. Са²⁺ иондары да күкірт қышқылымен тұнба түзәтіндіктен бұл реакцияға кедергі жасайды.

Сілтілік жер металдарының сульфаттары әлсіз және күшті қышқылдарда ерімейді.

5. Аммоний сульфаты (NH₄)₂SO₄. Қаныққан ерітіндісі барий иондарын тұнбаға түсіреді, ал кальций иондарын ерігіш комплексті тұз (NH₄)₂[Са(SO₄)₂] түзілуіне байланысты тұнбаға түсірмейді:

Са²⁺ + SO₄^2- = СаSO₄

СаSO₄ + (NH₄)₂SO₄ = (NH₄)₂[Са(SO₄)₂]

6. Гипс суы (кальций сульфатының қаныққан ерітіндісі) салқында Ва²⁺ ионымен әрекеттескенде бірден ВаSO₄ тұнбасы түзіледі. Гипс суы кальций тұздары ерітіндісінде салқында да, қыздырғанда да тұнба түзбейді. Гипс суымен реакция Ва²⁺ иондарын анықтауға қолданылады.

7. Аммоний оксалаты (NH₄)₂C₂О₄ Ва²⁺ және Са²⁺ иондарымен ВаС₂О₄ және СаС₂О₄ ақ түсті тұнбаларын түзеді:

ВаС1₂ + (NH₄)₂C₂О₄ = ВаC₂О₄↓ + 2NH₄Cl

Ва²⁺ + C₂О₄^2- = ВаC₂О₄↓

Са²⁺ ионымен реакция да осылай өтеді. Қымыздық қышқылының бейтарап ерітіндісі Са²⁺ иондарын тұнбаға түсіреді де, Ва²⁺ иондарын тұндырмайды.

Барлық сілтілік жер металдарының оксалаттары 2н. НС1 және НNО₃ ерітінділерінде ериді және салқын 2н. СН₃СООН ерітіндісінде ерімейді.

ВаС₂О₄ күшті қышқылдармен әрекеттесу реакциясының теңдеулері

ВаC₂О₄ + 2НС1 = ВаС1₂ + Н₂C₂О₄

ВаC₂О₄ + 2Н⁺ = Ва²⁺ + Н₂C₂О₄

Қайнаған сірке қышқылында барий оксалаты ериді, кальций оксалаты ерімейді.

8. Жалынның боялуы. Платина немесе нихром сымды тазалап, қыздырады. Барий тұзы ( ВаС1₂) ерітіндісі бар пробиркаға салып ылғалдайды және шамның жалынының түссіз бөлігіне енгізеді. Жалын сары-жасыл түске боялады. Осы тәжірибені кальций тұзы [CaCl₂ немесе Ca(NO₃)₂]ерітіндісімен қайталаңыз. Жалын қоңыр-қызыл түске боялады. Бұл үлгі Ва²⁺ иондары қатысында сипаттамалық бола алмайды.