Калий

К⁺

В нейтральной или уксуснокислой среде:

• 1) Кобальтинитрит натрия Na₃[Co(NO₂)₆] образует желтый кристаллический осадок:

2K⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- = K₂Na[Co(NO₂)₆]

Микрокристаллоскопическая реакция с Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] - образуются черные кристаллы кубической формы (открываемый минимум - 0,15 µг К⁺; предельное  разбавление 1:7,5^.10⁴).

• 2) Окрашивает пламя в фиолетовый цвет.

Натрий 

Na⁺

• 1) Микрокристаллоскопическая реакция с цинкуранилацетатом Zn(UO₂)₃(C₂H₃O₂)₈ - образуется зелетовато-желтый кристаллический осадок, имеющий форму тетраэдров или октаэдров; открываемый минимум - 12,5 µг Na⁺; предельное разбавление 1:5^.10³

Na⁺+Zn(UO₂)₃(C₂H₃O₂)₈ + CH₃COO^- + 9H₂O = NaZn(UO₂)₃(C₂H₃O₂)₉ ^.  9H₂O

• 2) Окрашивание пламени - желтое

Аммоний 

NH₄⁺

• 1) При действии щелочей при нагревании выделяется аммиак, который обнаруживают по характерному запаху, по посинению влажной лакмусовой бумаги или по почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором соли ртути (I). Чувствительность реакции - 0,05 µг; предельное разбавление 1:10⁶.

NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃ + H₂O

(NH₄⁺ + OH^- = NH₃ + H₂O)

• 2) Реактив Несслера K₂[HgI₄] в щелочной среде образует оранжево-коричневый осадок; чувствительность реакции - 0,25 µг иона аммония; предельное разбавление 1:2^.10⁷

Магний 

Mg²⁺

• 1) Магнезон-I (или Магнезон-II) в отсутствие NH₄⁺ дают синее окрашивание; открываемый минимум - 0,9 µг (или 0,2 µг соответственно).
• 2) Оксихинолин (при рН = 10 - 12) дает зеленовато-желтый кристаллический осадок (чувствительность реакции - 0,1 µг иона магния)
• 3) Карбонаты щелочных металлов дают белый осадок карбоната магния, легко растворимый в кислотах:
  Mg²⁺ + CO₃^2- = MgCO₃

Кальций

Са²⁺

• 1) Окрашивает пламя в кирпично-красный цвет.
• 2) Щавелевокислый аммоний (оксалат аммония) в уксуснокислом растворе образует белый кристаллический осадок (в отсутствие Ва²⁺ и Sr²⁺); чувствительность - 1 µг Са²⁺

CaCl₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = 2NH₄Cl + CaC₂O₄

(Сa²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄)

• 3) Микрокристаллоскопическая реакция с H₂SO₄: характерная форма кристаллов в виде длинных игл или пластинок (чувствительность - 0,1 µг Са ²⁺)

Барий 

Ва²⁺

• 1) В уксуснокислой среде хромат калия К₂СrО₄ или К₂Cr₂O₇ + CH₃COONa дают ярко-желтый осадок хромата бария.
• 2) Серная кислота и ее соли образуют белый кристаллический осадок сульфата бария, нерастворимого в кислотах и щелочах:

     Ba²⁺ + SO₄ ^2- = BaSO₄

(Открываемый минимум - 0,4 µг; предельное разбавление 1:1,25^.10⁵).
Гипсовая вода (насыщенный раствор СаSO₄) с Ва²⁺ на холоде вызывает медленное образование осадка (тогда как для ее взаимодействия с ионами Sr²⁺ требуется  нагревание).

• 3) Окрашивает пламя в желто-зеленый цвет.

Алюминий 

Al³⁺

• 1) Гидроксиды щелочных металлов образуют белый студенистый осадок Al(OH)₃, растворимый в кислотах с образованием соли соответствующей кислоты; он также растворим в растворах щелочей с образованием комплексных ионов [Al(OH)₄]^-:

Al³⁺ + 3OH^- = Al(OH)₃         Al(OH)₃ + OH^- = [Al(OH)₄]^-

(Гидроксид алюминия проявляет амфотерные свойства)

В отличие от гидроксида цинка, Al(OH)₃ не растворяется в NH₄OH.

• 2) Прокаливание гидроксида алюминия с солью кобальта дает синее окрашивание ("тенарову синь" - Со(AlO₂)₂).
• 3) Оксихинолин дает желтый осадок; Ализарин красный S, Хинализарин или Алюминон - красные осадки.

Хром

Cr ³⁺

• 1) Окислители (например, перманганат калия, пероксид водорода, бромная вода) превращают зеленые или фиолетовые соединения хрома (III) в соединения хрома (VI)- хроматы СrO₄^2- (желтого цвета) в щелочной среде или дихроматы Cr₂O₇^2- (оранжевого цвета) в кислой среде.
• 2) Гидроксиды щелочных металлов образуют серо-голубой осадок Сr(OH)₃, проявляющий амфотерные свойства - растворяется в растворах кислот и в избытке щелочей и NH₄OH.

Железо

Fe ³⁺

• 1) Гексацианоферрат (II) калия K₄[Fe(CN)₆] (желтая кровяная соль) образует темно-синий осадок берлинской лазури; чувствительность реакции 0,05 µг Fe³⁺, предельное разбавление 1:10⁶:

4K₄[Fe(CN)₆] + 4Fe³⁺ = 12К⁺ + 4КFe^III[Fe^II(CN)₆]   (а)

• 2) Гидроксиды щелочных металлов и NH₄OH образуют гидроксид железа (III) красно-бурого цвета, растворимый в кислотах и нерастворимый в избытке щелочей (отличие от гидроксидов алюминия и хрома). Открываемый минимум - 10 µг железа; предельное разбавление 1:1,6^.10⁵.

Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃

• 3) Роданид калия или аммония вызывает кроваво-красное окрашивание раствора

FeCl₃ + 3NH₄SCN « 3NH₄Cl + Fe(SCN)₃

Открываемый минимум - 0,25 µг, предельное разбавление - 1:2^.10⁵

Железо

Fe²⁺

• 1) Гексацианоферрат (III) калия K₃[Fe(CN)₆] (красная кровяная соль) образует темно-синий осадок турнбулевой сини; чувствительность реакции 0,1 µг железа, предельное разбавление 1:5^.10⁷

3K₃[Fe(CN)₆] + 3Fe²⁺ = 3KFe^II[Fe^III(CN)₆] + 6K⁺   (б)

Недавно было установлено, что берлинская лазурь и турнбулева синь - это одно и то же вещество, т.к. комплексы, образующиеся в реакциях (а) и (б)  находятся  между собой  в равновесии:

KFe^III[Fe^II(CN)₆] « KFe^II[Fe^III(CN)₆]

(В разделе "Железо и его соединения" упомянутые выше реакции (а) и (б)  приведены  в традиционной старой записи).

Цинк

Zn²⁺

• 1) Гидроксиды щелочных металлов образуют белый амфотерный осадок Zn(OH)₂, который растворим в NH₄OH c образованием комплексных соединений:

Zn²⁺ + 2OH^- = Zn(OH)₂        Zn(OH)₂ + 4NH₃ = [Zn(NH₃)₄](OH)₂

При прокаливании гидроксида цинка с соединениями кобальта образуется  окрашенная в зеленый цвет масса - "ринманова зелень", представляющая собой цинкат кобальта СоZnO₂.

• 2) H₂S при рН = 2,2 дает белый осадок ZnS

Никель

Ni²⁺

• 1) Гидроксид натрия образует бледно-зеленый студенистый осадок Ni(OH)₂; открываемый минимум - 300 µг никеля, предельное разбавление 1:3^.10⁵. Осадок растворим в кислотах и в NH₄OH и нерастворим в избытке щелочи.
• 2) Сероводород не осаждает NiS из сильнокислых растворов; черный осадок сульфида никеля образуется только при рН 4 - 5.
• 3) Диметилглиоксим (реактив Чугаева) образует красно-фиолетовый осадок; открываемый минимум - 0,5 µг никеля, предельное разбавление 1:1^.10⁶.

Серебро

Ag⁺

• 1) Соляная кислота дает белый творожистый осадок, растворимый в аммиаке, при подкислении HNO₃ аммиачного раствора снова выпадает белый осадок; чувствительность реакции - 0,01 µг Ag⁺, предельное разбавление 1:10⁵.

Ag⁺ + Cl^- = AgCl

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H₂O

 [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2H⁺ = AgCl + 2NH₄⁺

• 2) Сероводород осаждает черный сульфид серебра; открываемый минимум - 1 µг серебра, предельное разбавление 1:5^.10⁶.

Медь

Cu²⁺

• 1) Растворы солей Сu²⁺ окрашены в голубой цвет; Cu²⁺ окрашивает пламя в зеленый цвет.
• 2) Сероводород образует черный осадок сульфида меди CuS; открываемый минимум - 1 µг меди, предельное разбавление 1:5^.10⁶. Осадок нерастворим в соляной и серной кислотах, но растворяется в горячей конц. НNO_3.
• 3) Гидроксиды щелочных металлов осаждают голубой осадок Сu(OH)₂, который при нагревании дегидратируется и превращается в черный осадок оксида меди CuO:

Cu²⁺ + 2OH^- = Cu(OH)₂       Cu(OH)₂ = CuO + H₂O

Открываемый минимум - 80 µг меди, предельное разбавление 1:5^.10⁴.
Гидроксид меди растворяется в концентрированных растворах аммиака, образуя аммиакат меди интенсивно синего цвета (реактив Швейцера; растворяет целлюлозу):

Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄]²⁺ + 2OH^-