2. Реакция с гипсовой водой.

Гипсовая вода, то есть водный насыщенный раствор гипса CaSO₄·2Н₂О образует с ионами Ba²⁺ и Sr²⁺ белые кристаллические осадки. Ион бария образует осадок сразу, осаждение SrSO₄ происходит не полностью, очень медленно, нагревание раствора ускоряет образование осадка. Это объясняется различной растворимостью сульфатов – в насыщенном растворе CaSO₄ равновесная концентрация SO₄^2- равна 3·10^-3М. Это количество вполне достаточно для осаждения ВаSO₄, например, из 1·10^-3М раствора соли, для SrSO₄ при этой же концентрации Sr²⁺

что меньше и недостаточно для полного осаждения катионов стронция.

Выполнение реакции. К нескольким каплям раствора солей Ba²⁺, Sr²⁺ и Ca²⁺ в пробирках добавить насыщенный раствор гипсовой воды. Описать в тетради наблюдаемые явления. Пробирку с SrSO₄ нагреть 2–3 мин. На водяной бане. Что происходит?

3. Реакция с бихроматом и хроматом калия.

K₂CrO₄ и K₂Cr₂O₇ образуют с катионами Ba²⁺ и Sr²⁺ жёлтые кристаллические осадки хроматов состава MeCrO₄:

Me²⁺ + CrO₄^2- ⇆ MeCrO₄↓;

2Me²⁺ + Cr₂O₇^2- + H₂O ⇆ 2MeCrO₄↓ + 2H²⁺.

, ,

Катионы кальция осаждаются только из концентрированных растворов, вследствие высокой растворимости СаCrO₄. При рН < 7 катионы стронция и кальция не осаждаются.

Образование хроматов при действии К₂Cr₂O₇ объясняется, во-первых, присутствием в растворе К₂Cr₂O₇ ионов CrO₄^2- согласно равновесию:

Cr₂O₇^2- + Н₂О ⇆ 2CrO₄^2- + 2Н⁺.

Во-вторых, меньшей растворимостью МеCrO₄ по сравнению с МеCr₂O₇.

Полное осаждение Ва²⁺ происходит при рН ~5, поэтому в реакционную смесь добавляют избыток СН₃СООNa, создавая ацетатную буферную смесь:

СН₃СОО^- + Н⁺ ⇆ СН₃СООН.

Этим пользуются для отделения Ba²⁺ от Sr²⁺ и Ca²⁺, не дающих осадков в данных условиях.

Выполнение реакции. К растворам Ba²⁺, Sr²⁺ и Ca²⁺ добавить избыток К₂CrO₄. Отметить наблюдаемые явления. Проверить действие HCl и CH₃COOH. Провести аналогичный опыт с К₂Cr₂O₇. Сопоставить результаты.

4. Окрашивание пламени.

Летучие соли бария окрашивают пламя горелки в желтовато-зелёный цвет, стронция – в карминно-красный, кальция – в кирпично-красный цвет.

Выполнение реакции. В 3 фарфоровые лодочки налить по 1 мл спирта, аккуратно поджечь и внести шпательками сухие соли (хлориды, нитраты) Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, наблюдать за окраской пламени.

Характерные реакции катионов бария

Специфических реакций на катион Ba²⁺ нет, некоторые из общих являются характерными в определённых условиях.

1. Реакция с бихроматом калия

При рН 4–5, т.е. в ацетатном буфере, ион Ba²⁺ даёт кристаллический осадок, растворимый в сильных кислотах. Ионы Sr²⁺ и Ca²⁺ в данных условиях не осаждаются. Мешают ионы Pb²⁺. Выпадению осадка способствует нагревание.

Выполнение реакции. В пробирку с несколькими каплями раствора хлорида или нитрата бария добавить по несколько капель СН₃СООNa и K₂Cr₂O₇. Наблюдать образование осадка. Записать уравнение реакции.

Характерные реакции катионов стронция

Ион Sr²⁺ также не имеет специфических реакций.

1. Осаждение гипсовой водой.

В отсутствии ионов Ba²⁺ и Pb²⁺ для открытия стронция используется его осаждение насыщенным раствором гипсовой воды CaSO₄·2H₂O.

Выполнение реакции. В пробирку с несколькими каплями раствора соли стронция добавить несколько капель насыщенного раствора CaSO₄·2H₂O. Подогреть на водяной бане 5 минут. Через 10–15 минут наблюдать образование необильного белого осадка. Записать уравнение реакции.