Солью называются сложные вещества, образующиеся в результате замещения одного или нескольких атомов водорода в кислоте на металл (или группу NHJ) и диссоциирующие в водных растворах на положительно заряженные ионы металла (или NH4+) и отрицательно заряженные ионы — кислотные остатки. Различают соли средние, кислые, основные, двойные, смешанные и комплексные. На практике часто возникает потребность определить качественное и количественное содержание того или иного металла в образце (сплаве, детали, воде и т. п.). Возможность обнаружения металлов и их соединений в различных по своей природе объектах основана на различии в их физических и химических свойствах.
Так, например, способность ионов металлов поглощать и излучать электромагнитное излучение с различной длиной волны может быть использована для качественного и количественного анализа.
Если внести соединения натрия или калия в почти бесцветное пламя газовой горелки, то наблюдается различное окрашивание пламени: желтое в присутствии соединений натрия и фиолетовое в присутствии соединений калия. Соединения бария окрашивают пламя в бледно- зеленый цвет, а соединения лития, кальция и стронция — в различные оттенки красного.
Различие в растворимости однотипных солей разных металлов также может быть использовано для их обнаружения и идентификации ионов металлов. Например, для того чтобы установить, в какой из двух пробирок с бесцветными растворами находится КСl, а в какой — СаСl2, необходимо в обе прибавить раствор карбоната натрия. В одной из них образуется белый осадок, что свидетельствует о том, что в этой пробирке раствор СаСl2: СаСl2 + Na2CO3 = 2NaCl + СаСO3, или в ионной форме:
Ca2+ + CO2-3 = CaCO3.
Такой же эффект будет наблюдаться, если в растворе вместо СаСl2 присутствует ВаСl2:
Ва2+ + СО2–3 = ВаСО3.
Это означает, что раствор, содержащий карбонат-ионы (например, раствор Na2CO3), может быть использован для качественного обнаружения ионов кальция Са2+ или бария Ва2+ в растворе.
Взглянув на таблицу растворимости оснований, кислот и солей, можно сказать, что для того, чтобы различить между собой растворы КСl и СаСl2 (или ВаСl2), кроме раствора карбоната натрия, можно использовать и раствор сульфата натрия. В пробирке с раствором СаСl2 (или ВаСl2) будет наблюдаться образование белого осадка сульфата кальция (сульфата бария):
Са2+ + SO2–4 = CaSO4;
Ва2+ + SO2–4 = BaSO4.
Следовательно, раствор, содержащий ионы SO2 , так же, как и раствор, содержащий ионы SO2–4, является качественным реагентом на ионы Са2+ и Bа2+.
Для обнаружения в растворе ионов других металлов могут быть использованы другие реагенты (например, растворимые сульфиды), образующие с ними осадки различного цвета. Например, присутствие ионов кадмия Cd Са2+ в растворе можно легко обнаружить по образованию ярко-желтого осадка CdS.