Введение

Первоначально, отношение большинства химиков к аналитической химии, было весьма скептическим. Они не выделяли её в отдельный раздел химической науки, а рассматривали её как служанку, вспомогательную науку. В наши дни, отношение к аналитической химии изменилось, ведь сейчас, это большой раздел знаний, со своими теориями и методиками. В настоящее время, аналитической химии доступно исследование таких малых количеств веществ, как 1*10^-12 грамма, исследование таких объемов веществ, как 1*10^-6 миллилитра, во многом это достигнуто благодаря электронным системам аналитического обнаружения, и новым сверхчувствительным реакциям.

Аналитическую химию можно разделить на два больших раздела – качественный и количественный анализ. В задачи качественного анализа входит определение, из каких элементов, атомов или ионов состоит вещество, какие компоненты входят в состав той или иной системы. Количественный анализ позволяет определить, в каком соотношении содержатся данные компоненты в данной системе.

В качественном анализе, в свою очередь, возникло два направления, два варианта исследования – дробный анализ и систематический анализ.
Дробный метод анализа основан на специфических реакциях на отдельные ионы, при таком исследовании образец вещества делят на маленькие пробы (“дробят”) и каждую пробу исследуют в отдельности. Очевидно, что такой метод не слишком удобен, так как специфические реакции требуют, как правило “экзотических” реагентов, да и количество исследуемого вещества может быть небольшим. Эти недостатки отсутствуют у систематического метода анализа.

Систематический метод анализа основан на одновременном обнаружении и разделении компонентов исходной смеси, поэтому после разделения отдельные компоненты не мешают обнаружению друг друга, что значительно облегчает ход анализа.

Аналитическая классификация

Один из вариантов классификации катионов, который разработал еще Н. А. Меншуткин, основан на применении групповых реактивов: соляной кислоты, растворов сероводорода, сульфида и карбоната аммония. В соответствии с взаимодействием этих реактивов с катионами, выделено пять аналитических групп.

1-ая аналитическая группа: Ионы натрия, аммония, калия, рубидия, цезия, лития, магния. Группового реактива нет.
2-ая группа: Ионы кальция, стронция, бария. Групповым реактивом данной группы является карбонат аммония (натрия), осаждающий эти катионы в виде нерастворимых карбонатов МеСО₃.
3-ая группа: Ионы бериллия, железа, алюминия, хрома, кобальта, никеля, цинка, марганца. Групповой реактивы – сульфид аммония, осаждающий эти катионы в виде нерастворимых сульфидов или гидроксидов.
Первая подгруппа: бериллий, алюминий, хром – осаждаются в виде гидроксидов
Вторая подгруппа: железо, кобальт, никель, цинк, марганец – осаждаются в виде сульфидов.
В отличие от катионов четвертой и пятой группы, эти катионы не осаждаются сероводородом в кислой среде.
4-ая группа: Ионы ртути, меди, висмута, кадмия, олова, сурьмы. Все указанные катионы осаждаются в виде сульфидов раствором сероводорода.
5-ая группа: Ионы свинца, серебра, золота, меди (+1), ртути (+1). Эти катионы образуют нерастворимые хлориды, выпадающие при взаимодействии солей указанных катионов с растворимыми хлоридами или соляной кислотой.

В данном курсе, который ориентированн в основном на школьников, принята несколько иная классификация катионов. В соответствии с положением элементов в периодической системе можно выделить три группы катионов:

Катионы s-элементов: K, Na, Li, Cs, Fr, Rb, Ca, Sr Ba.
Катионы p-элементов: Bi, Sb, Al, Pb, Sn.
Катионы d-элементов: переходные элементы.

Классификация анионов в этом курсе базируется на растворимости бариевых солей. Анионы, входящие в первую группу анионов, образуют растворимые соли бария, анионы второй группы – нерастворимые.