金属イオンの分離と確認

今日は金属イオンの分離と確認をやった。
といっても実際にやるわけではなくコンピューターによるシミュレーションである。

用いたイオンはAg⁺　Cu²⁺　Zn²⁺　Fe³⁺　Ca²⁺　Na⁺である。

まずポイントを押さえながらやろう。まず沈殿するものが少ないものからやる。
それは塩化物だ。
塩化物はAg⁺とPb²⁺しか反応しないからだ。
これで反応させると銀と鉛が分けられる。
さらに塩化銀と塩化鉛は熱水を使うことで塩化鉛を分けることができる。
これで残りは４つになった。
酸性中で今度は硫化水素を加える。
硫化水素はポイントよりpHにより、沈殿のしやすさが違う。
酸性で沈殿するのはイオン化傾向が小さいもの。
だから残ったものの中ではCu²⁺が沈殿する。
ここで硫化水素は酸性中では還元剤として働くのでFe³⁺が還元されてFe²⁺に変化しているので煮沸して硫化水素を取り除くと同時に鉄イオンを元へ戻す。
酸性での分離はこれで終わり。
次にアンモニアを少量加える。すると水酸化鉄が分離できる。
亜鉛は過剰にアンモニアを入れると溶ける。
ここで硫化水素を再び加えると今度は沈殿しにくい亜鉛が硫化亜鉛として沈殿する。
残りのカルシウムイオンは炭酸イオンを入れて沈殿。
残ったのがナトリウムなら炎色反応で調べる。
これが一連の流れ。
今までの知識を総動員しないと解けないのがこの分離の問題。
いい復習にもなる。