При взаимодействии разбавленной серной кислоты или ее растворимых солей с солями бария выпадает белый кристаллический осадок сульфата бария.
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl.
Осадок нерастворим в кислотах и щелочах.
Сульфаты кальция и стронция обладают некоторой растворимостью в воде, поэтому их насыщенные растворы в виде гипсовой и стронциевой воды используют для обнаружения ионов бария. Вследствие более низкой по сравнению с СаSO4 и SrSO4 величины произведения растворимости BaSO4 выпадает при добавлении гипсовой или стронциевой воды. Реакция со стронциевой водой является специфичной для Ba2+:
Ba2+ + CaSO4 (насыщенный раствор) = BaSO4↓ + Ca2+;
Ba2+ + SrSO4 (насыщенный раствор) = BaSO4↓ + Sr2+.
Выполнение реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего соль бария, добавляют 1-2 капли 1M раствора серной кислоты. Образовавшийся осадок проверяют на действие кислот и щелочей. Реакцию можно провести с кальциевой или стронциевой водой.
2. Реакции с хроматом калия K2CrO4 и дихроматом калия K2Cr2O7.
Соли хромовой кислоты образуют с солями бария желтый кристаллический осадок ВаCrO4, растворимый в хлороводородной и азотной кислотах, но нерастворимый в уксусной кислоте:
ВаCl2 +K2CrO4 = ВаCrO4↓ +2KCl.
При растворении хромата бария в серной кислоте желтый осадок ВаCrO4 переходит в белый осадок BaSO4.
Дихромат калия K2Cr2O7 осаждает ионы бария также в виде осадка ВаCrO4:
2ВаCl2 + K2Cr2O7 + 2CH3COONa + Н2О = 2ВаCrO4↓ +2KCl +2NaCl + 2CH3COOH.
Так как в результате реакции выделяются ионы водорода, их связывают ацетатом натрия. В результате образуется слабая СН3СООН, в которой хромат бария нерастворим. В присутствии ацетата натрия реакция специфична для Ва2+. Образование осадка BaCrO4 объясняется существованием равновесия между дихромат и хромат-ионами:
Cr2O7 2– + Н2О = 2CrO42- + 2Н+.
В результате гидролиза дихромата калия образуются хромат-ионы, а так как < , то выпадает хромат.
Выполнение реакции. К 5-6 каплям исследуемого раствора вводят 5 капель раствора ацетата натрия и добавляют равный объем раствора K2CrO4 или K2Cr2O7. Во втором случае лучше нагреть пробирку на водяной бане. В обоих случаях наблюдается образование осадков BaCrO4.
3. Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4.
Оксалаты образуют с ионами бария белый кристаллический осадок BaC2O4:
ВаCl2 + (NH4)2C2O4 = BaC2O4↓ + 2NH4Cl.
Выполнение реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего ионы бария, добавляют 2-3 капли раствора реагента. Выпадает белый кристаллический осадок.
Проведению реакции мешают ионы Sr2+, образующие осадки, растворимые при нагревании в уксусной кислоте, как и BaC2O4:
2ВаС2О4 + 2СН3СООН = Ва(НС2О4)2 + Ва(СН3СОО)2.
Ионы кальция, дающие аналогичные осадки, в отличие от оксалата бария, в уксусной кислоте не растворимы.
4. Гидрофосфат натрия Na2HPO4с ионами Ва2+ образует белый осадок гидрофосфата, растворимый в минеральных кислотах, при нагревании в уксусной кислоте:
ВаCl2 +Na2НРО4 = ВаНРО4↓ + 2NaCl.
Осадок ВаНРО4 растворяется вследствие образования малодиссоциированных ионов H2PO4-:
2BaHPO4 + 2CH3COOH = Ba(CH3COO)2 + Ba(H2PO4)2.
Выполнение реакции. К 5-6 каплям раствора соли бария приливают равный объем раствора реактива. Наблюдают появление осадка. Проверяют его растворимость в уксусной и минеральных кислотах.