Вторая аналитическая группа катионов

 

Групповой реактив – соляная кислота . Катионы находятся в разных группах периодической системы, но все они при взаимодействии с образуют труднорастворимые в воде и в разбавленных кислотах осадки:

 

 

Следует избегать избытка соляной кислоты, так как могут образоваться комплексные соединения:

 

 

Растворимость хлоридов катионов второй группы различна. Осадок белого цвета, отличается хорошей растворимостью в горячей воде. Этим пользуются для отделения его от осадка и . Следует помнить, что хлорид свинца имеет значительную растворимость и в холодной воде (2 г/л при С). Поэтому ионы свинца действием соляной кислоты осаждаются неполностью.

Белый творожистый осадок на свету становится фиолетовым или даже черным (разложение до свободного серебра). В разбавленных кислотах , хлорид серебра, как соль, образованная сильной кислотой, не растворяется. При действии аммиака или карбоната аммония хлорид серебра переходит в растворимый бесцветный комплекс:

 

+ = .

 

Этой реакцией пользуются для отделения от . Если аммиак, входящий в состав комплексной соли, связать действием кислоты в ион аммония , то хлорид серебра снова выпадет в осадок:

 

 

Этой реакцией пользуются для обнаружения ионов серебра. В отличие от , белый осадок хлорида закисной ртути (каломель) при действии не растворяется, а темнеет, при этом сначала образуется амидохлорид ртути (I):

 

+ =

 

- неустойчивое соединение, разлагается с выделением свободной ртути (почернение осадка) и образованием амидохлорида ртути (II):

 

=

 

Эта реакция характерна для открытия иона Проделайте описываемые ниже реакции, отметьте окраску и изучите свойства полученных осадков.

2.1 Частные реакции на катион серебра

Соляная кислота HCl и растворимые хлориды NaCl образуют с ионом серебра белый творожистый осадок хлорида серебра AgCl:

AgNO₃ + НСl = AgCl↓ + HNO₃

Ag⁺ + Сl^- = AgCl↓

 

Проведите эту реакцию, приливая по 2-3 капли соответствующих реактивов. Разделите осадок на две части и проверьте действие на него избытка кислот и аммиака.

Бромид и иодид калия и образуют с ионами серебра бледно- желтый осадок бромида серебра и желтый осадок иодида серебра :

 

 

Проведите эти реакции, приливая по 2-3 капли соответствующих реактивов.

Бромид серебра в аммиаке труднорастворим, а иодид серебра практически нерастворим (в отличие от хлорида серебра), зато оба соединения растворяются в избытке цианида калия и тиосульфата натрия, а - в избытке

 

Гидроксид аммония при добавлении по каплям к концентрированному раствору образует бурый осадок , растворимый в избытке реактива с образованием комплексного аммиаката серебра:

 

Комплекс легко разрушается действием , при этом снова образуется осадок:

.

 

2.2 Частные реакции на катион ртути

 

Внимание! Все соединения ртути ядовиты. Работы со ртутью проводите с минимальным количеством вещества, все остатки сливайте в специальную посуду для нейтрализации.

Едкие щелочи и образуют с ионами черный осадок закиси ртути

 

 

Осадок растворяется в азотной и концентрированной уксусной кислотах.

Гидроксид аммония образует с ионами черный осадок, состоящий из смеси амидонитрата ртути (II) белого цвета и металлической ртути черного цвета:

 

 

Восстановление до металлической ртути. Если поместить каплю раствора на блестящую медную пластинку (или монету) и дать постоять, то на пластинке образуется серое пятно металлической ртути:

 

+

 

Если смыть раствор водой и пятно протереть тряпкой или фильтровальной бумагой, оно становится блестящим.

 

2.3 Частные реакции на катион свинца

 

Свинец имеет четыре валентных электрона и проявляет переменную валентность. Соответственно своему положению в периодической системе он имеет максимальную валентность, равную четырем, однако, за исключением диоксида свинца и некоторых комплексных соединений, соединения Pb⁴⁺ неустойчивы. Более устойчивы, в частности, в природных объектах, соединения двухвалентного свинца. Все соединения свинца ядовиты.

Гидроксиды образуют с катионами белый осадок :

 

Осадок обладает амфотерностью, т.е. растворяется в кислотах и щелочах:

 

 

В осадок не растворяется.

Серная кислота и сульфаты осаждают катионы свинца в виде белого кристаллического осадка

 

Осадок при нагревании растворяется в избытке или с образованием плюмбитов:

 

 

Сульфат свинца растворяется в горячем растворе уксуснокислого аммония:

 

 

а также растворяется в концентрированной соляной и серной кислотах с образованием комплексных солей:

 

 

Иодистый калий образует с ионами свинца желтый осадок несколько растворимый в избытке реактива (с образованием комплекса ) и в горячей воде:

 

 

Если осадок растворить в горячей воде с несколькими каплями , а затем раствор охладить, то выпадают кристаллы золотисто-желтого цвета; реакция позволяет открыть ионы свинца в присутствии катионов всех аналитических групп.

Хромат калия и дихромат калия образуют труднорастворимый желтый осадок хромата свинца :

 

 

Осадок не растворим в , 2М и в , но растворяется в более концентрированной азотной кислоте и в щелочах.