V группа. As3+, Sb3+, Sn2+, Sn4+.

Катионы принято разделять на 5 аналитических групп.

Групповой реагент: сероводород H₂S в кислой среде (в присутствии HCl). С групповым реагентом дают коричневые осадки, которые можно растворить, добавив избыток Na₂S.

Осаждение:

2”SbCl₃“+ 3H₂S ® Sb₂S₃¯ + 6HCl,

2”Sb³⁺” + 3H₂S ® Sb₂S₃¯ + 6 H⁺.

Растворение:

Sb₂S₃¯ + 6Na₂S ® 2Na₃SbS₃,

Sb₂S₃¯ + 3S^2– ® 2SbS₃^3–.

IV группа. Pb²⁺, Cu²⁺(голубой), Cd²⁺, Bi³⁺.

Групповой реагент: H₂S в кислой среде. С групповым реагентом дают осадки: PbS (чёрный), CuS (черный), CdS (жёлтый), Bi₂S₃ (коричневый). Эти осадки не растворяются при добавлении Na₂S.

Pb(NO₃)₂ + H₂S ® PbS¯ + 2HNO₃,

Pb²⁺ + H₂S ® PbS¯ + 2H⁺.

III группа. Al³⁺, Cr³⁺(синий или зелёный), Fe²⁺(слегка зеленоватый), Fe³⁺(слегка бурый или желтоватый), Co²⁺(розовый, реже синий), Ni²⁺(зелёный), Zn²⁺, Mn²⁺(слегка розоватый).

Групповой реагент: сульфид аммония (NH₄)₂S в нейтральной или слабощелочной среде. С групповым реагентом дают осадки: FeS (темно-коричневый), FeS+S (коричневый), CoS (чёрный), NiS (чёрный), ZnS (белый), MnS (розовый).

С ионами алюминия и хрома выпадают гидроксиды: “Al(OH)₃“ (студенистый белый), “Cr(OH)₃“ (зелёный).

Причина – взаимное усиление гидролиза солей:

2CrCl₃ + 3(NH₄)₂S + 6H₂O ® 2”Cr(OH)₃”¯ + 6NH₄Cl + 3 H₂S­,

2Cr³⁺ + 3S^2– + 6H₂O ® 2”Cr(OH)₃”¯ + 3 H₂S­.

В кислой среде все эти осадки растворяются:

FeS ¯ + 2 HCl ® FeCl₂ + H₂S­,

FeS ¯ + 2H⁺ ® Fe²⁺ + H₂S.

Сульфид аммония осаждает также катионы IV и V групп, однако их осадки в кислоте нерастворимы. Поэтому перед анализом III группы необходимо отделить катионы IV и V группы.

II группа. Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺.

Групповой реагент: карбонат аммония (NH₄)₂CO₃ в нейтральной или слабощелочной среде. С ним, как говорилось выше, получаются белые осадки карбонатов CaCO₃, SrCO₃, BaCO₃.

Карбонаты растворяются в кислотах:

CaCO₃ + HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂­

II группу анализируют, предварительно отделив катионы III, IV и V групп.

I группа. Li⁺, Na⁺, K⁺, NH₄⁺, Mg²⁺.

Группового реагента нет. Катионы устанавливают дробными реакциями, предварительно отделив II–V группы.

Поскольку ион NH₄⁺ вводится с групповыми реагентами II–V групп, на самой начальной стадии анализируемый раствор проверяют реактивом Несслера.