Ко второй аналитической группе относятся катионы Ag + , Pb 2+ , 2+ .

Эти элементы находятся в разных группах периодической системы Д.И. Менделеева. Они имеют либо законченные 18–электронные внешние слои, либо оболочки, содержащие 18+2 электронов в двух наружных слоях, что обуславливает одинаковое отношение их галогенид ионам.

Групповым реагентом на катионы II аналитической группы является 2моль/л раствор хлороводородной кислоты. Катионы Ag + , Pb 2+ , 2+ при взаимодействии с ней образуют труднорастворимые в воде и в разбавленных кислотах осадки белого цвета:

Ag + + Cl - → AgCl

Pb 2+ + 2Cl - → PbCl 2

Следует избегать избытка реагента и использования концентрированной хлороводородной кислоты, так как могут образовываться растворимые комплексные соединения:

AgCl + 2 HCl → H 2

PbCl 2 + HCl → H

Растворимость хлоридов различна. При 20 0 C: хлорид свинца – 11,0 г/л, хлорид серебра – 1,8·10 -3 г/л, хлорид ртути (I) - 2,0·10 -4 г/л. При увеличении температуры воды до 100 0 С растворимость PbCl 2 увеличивается в 3 раза, в то время как растворимость AgCl и Hg 2 Cl 2 практически остается прежней. Это свойство используется для отделения катионов Pb 2+ от катионов 2+ и Ag + .

Хлорид ртути (I) при взаимодействии с раствором гидроксида аммония образует амидохлорид ртути (I), который неустойчив и разлагается на малорастворимый амидохлорид ртути (II) и металлическую ртуть, которая придает осадку черный цвет:

Hg 2 Cl 2 + 2 NH 4 OH → Cl + NH 4 Cl + 2H 2 O

Cl → Cl + Hg

Это позволяет отделить катион 2+ от катиона Ag + .

Хлорид серебра растворим под действием раствора гидроксида аммония с образованием комплексного соединения хлорида диамминсеребра (I):

AgCl + 2 NH 4 OH → Cl + 2 H 2 O

Из выше изложенного следует, что наиболее растворимым является осадок хлорида свинца, вследствие чего он не полностью осаждается с этой группой катионов и частично остается в растворе.

Нитраты серебра, свинца и ртути (I) хорошо растворимы в воде. Растворимость сульфатов невелика и уменьшается в ряду Ag + - 2+ - Pb 2+ . Карбонаты и сульфиды плохо растворимы в воде. Гидроксид серебра неустойчив, ртути – не существует (только оксид), а гидроксид свинца амфотерен. Соли ртути (I) не устойчивы и склонны к реакциям диспропорционирования с выделением свободной ртути и образованием соответствующих соединений ртути (II).

Действие группового реагента HCl на катионы II аналитической группы (Ag + , Pb 2+ , 2+).

Хлороводородная кислота образует со всеми катионами II группы малорастворимые осадки белого цвета. Реакция HCl с катионами Ag + - ФАРМАКОПЕЙНАЯ. (Химизм реакции смотри выше, в общей характеристике группы).

Методика: Берут 3 пробирки. В первую помещают 3-4 капли раствора нитрата ртути (I), во вторую – 3-4 капли раствора нитрата серебра, в третью 3-4 капли раствора нитрата свинца. Во все три пробирки добавляют 3-4 капли 2моль/л раствора хлороводородной кислоты. Наблюдают образование белых осадков во всех трех пробирках. В первую и вторую пробирку добавляют (избыток) 6-8 капель раствора аммиака, в третью – 5 капель воды и нагревают.

Наблюдают за происходящими явлениями.

Аналитические реакции катиона (Ag +).

Внимание! Соли серебра ядовиты! Работать осторожно!

1. Реакция с иодидом калия.

Иодид калия с катионом Ag + образует желтый осадок иодида серебра AgI, не растворимый в концентрированном растворе аммиака:

Ag + + I - → AgI

Методика: Помещают в пробирку 2-3 капли раствора нитрата серебра, добавляют 2-3 капли иодида калия или натрия. Наблюдают образование осадка желтого цвета.

2. Реакция с бромидом калия.

Бромид калия с катионами Ag + образует бледно- желтый осадок бромида серебра AgBr, который частично растворим в концентрированном растворе аммиака:

Ag + + Br - → AgBr

Методика: Помещают в пробирку 2-3 капли нитрата серебра, добавляют 2-3 капли бромида калия. Наблюдают образование осадка бледно-желтого цвета.

3. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия с катионами Ag + в нейтральной или слабоуксусной среде образует осадок Ag 2 CrO 4 кирпично –красного цвета:

Ag + + CrO 4 2- → Ag 2 CrO 4

Осадок растворяется в концентрированном растворе аммиака, в аммиачной, сильнокислой средах осадок не образуется.

Ионы Pb 2+ , Ba 2+ и др. дающие осадки с CrO 4 2- , мешают проведению данной реакции.

Методика: В пробирку помещают 2-3 капли раствора нитрата серебра и добавляют 1-2 капли раствора хромата калия. Наблюдают за образованием осадка. Проверяют растворимость осадка в уксусной кислоте и концентрированном растворе аммиака.

Аналитические реакции катиона 2+ .

Внимание! Все соли ртути ядовиты, требуют осторожного обращения!

Легко образуют амальгамы, не допускать попадания на золотые украшения!

1. Восстановление 2+ до Hg хлоридом олова (П).

При действии на раствор соли ртути (I) раствором хлорида олова (II) вначале образуется белый осадок Hg 2 Cl 2 , который при стоянии постепенно темнеет вследствие восстановления ионов 2+ до металлической ртути

2+ + 2Cl - → Hg 2 Cl 2

Hg 2 Cl 2 + Sn 2+ +2Cl - → 2Hg + Sn 4+ + 4Cl -

Ионы ртути (II) мешают определению, так как дают аналогичный эффект.

Методика: В пробирку помещают 2- 3 капли раствора нитрата ртути (I), добавляют 2-3 капли раствора хлорида олова (II). Выделяется белый осадок, который постепенно темнеет.

2. Восстановление 2+ ионов металлической медью.

Методика: На очищенную наждаком медную пластинку наносят каплю раствора нитрата ртути (I). Через некоторое время появляется серое пятно амальгамы, которое после удаления раствора и протирания поверхности фильтровальной бумагой остановится блестящим:

2+ + Cu → Cu 2+ + 2 Hg

Соли ртути (II) дают аналогичный эффект.

3. Реакция с иодидом калия.

Иодид калия образует с катионами ртути (I) осадок Hg 2 I 2:

2+ + 2I - → Hg 2 I 2

Осадок растворим в избытке реактива с образованием тетраиодогидраргират (II) калия и черного осадка металлической ртути:

Hg 2 I 2 + 2 I - → 2- + Hg

Методика: В пробирку помещают 2-3 капли раствора нитрата ртути (I) и добавляют 2-3 капли раствора иодида калия. Выделяется грязно-зеленый осадок Hg 2 I 2 . К полученному осадку добавляют избыток реактива. Наблюдают за происходящими явлениями.

4. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия K 2 CrO 4 образуют с катионами 2+ красный осадок хромата ртути (I), растворимый в азотной кислоте:

2+ + CrO 4 2- → Hg 2 CrO 4

Методика: в пробирку помещают 2-3 капли раствора нитрата ртути (I) Hg 2 (NO 3) 2 . Добавляют 2-3 капли хромата калия. Выпадает осадок красного цвета.

5. Реакция с раствором гидроксида аммония.

Нитрат ртути (I) реагирует с раствором гидроксида аммония с образованием темного осадка смеси металлической ртути и NO 3

2 Hg 2 2+ + NO 3 - + 4 NH 3 + H 2 O → NO 3 + 2 Hg + 3 NH 4 +

Методика: К 2-3 каплям раствора нитрата ртути (I) помещают в пробирку, добавляют 6 капель раствора гидроксида аммония. Выпадает осадок черного цвета.

Аналитические реакции катиона Pb 2+ .

1. Реакция с серной кислотой или растворимыми сульфатами.

Серная кислота или растворимые сульфаты осаждают катионы свинца в виде белого осадка сульфата свинца. Осадок растворяется при нагревании в растворах гидроксидов щелочных металлов с образованием гидроксокомплексов:

Pb 2+ + SO 4 2- → PbSO 4

PbSO 4 + 4 NaOH → Na 2 + Na 2 SO 4

Сульфат свинца так же растворим в 30 % растворе ацетата аммония:

PbSO 4 + CH 3 COO - → + + SO 4 2-

Методика: В пробирку помещают 5 капель раствора нитрата свинца, добавляют равный объем раствора сульфата натрия или сульфата калия, выпадает белый осадок. Разделяют осадок на 2 части. К одной добавляют гидроксид натрия или калия, к другой – 30 % раствор ацетата аммония. Осадок в обоих случаях растворяется.

2. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия с катионами свинца образует желтый кристаллический осадок PbCrO 4 , растворимый в гидроксидах щелочных металлов, но не растворимый в уксусной кислоте:

Pb 2+ + CrO 4 2- → PbCrO 4

PbCrO 4 + 4OH - → 2- + CrO 4 2-

Методика: В пробирку помещают 2-3 капли раствора соли свинца, добавляют 3 капли раствора хромата калия. Выпадает желтый кристаллический осадок. Проверяют его растворимость в уксусной кислоте и гидроксиде натрия или калия.

3. Реакция с иодидом калия или натрия, реакция «золотого дождя», (ФАРМАКОПЕЙНАЯ).

Иодид натрия или калия с катионами свинца образует кристаллический осадок PbI 2 желтого цвета, растворимый в избытке реактива с образованием комплексного соединения тетраиодоплюмбат (II) калия:

Pb 2+ + 2 I - → PbI 2

PbI 2 + 2I - → 2-

Иодид свинца растворим в горячей воде и в уксусной кислоте. Растворимость осадка в горячей воде используют как дополнительную реакцию обнаружения катионов свинца, так как при охлаждении раствора осадок иодида свинца выпадает в виде золотистых чешуек. Реакция специфична.

Методика: В пробирку помещают 3-5 капель раствора соли нитрата свинца, добавляют 3 капли раствора иодида калия или натрия. Выпадает осадок желтого цвета. Прибавляет несколько капель воды и нагревают. Осадок растворяется. Быстро охлаждают пробирку под струей водопроводной холодной воды. Вновь выделяется осадок в виде блестящих золотистых кристаллов.

Аналитические реакции катионов II группы

Видеокурс «Получи пятерку» включает все темы, необходимые для успешной сдачи ЕГЭ по математике на 60-65 баллов. Полностью все задачи 1-13 Профильного ЕГЭ по математике. Подходит также для сдачи Базового ЕГЭ по математике. Если вы хотите сдать ЕГЭ на 90-100 баллов, вам надо решать часть 1 за 30 минут и без ошибок!

Курс подготовки к ЕГЭ для 10-11 класса, а также для преподавателей. Все необходимое, чтобы решить часть 1 ЕГЭ по математике (первые 12 задач) и задачу 13 (тригонометрия). А это более 70 баллов на ЕГЭ, и без них не обойтись ни стобалльнику, ни гуманитарию.

Вся необходимая теория. Быстрые способы решения, ловушки и секреты ЕГЭ. Разобраны все актуальные задания части 1 из Банка заданий ФИПИ. Курс полностью соответствует требованиям ЕГЭ-2018.

Курс содержит 5 больших тем, по 2,5 часа каждая. Каждая тема дается с нуля, просто и понятно.

Сотни заданий ЕГЭ. Текстовые задачи и теория вероятностей. Простые и легко запоминаемые алгоритмы решения задач. Геометрия. Теория, справочный материал, разбор всех типов заданий ЕГЭ. Стереометрия. Хитрые приемы решения, полезные шпаргалки, развитие пространственного воображения. Тригонометрия с нуля - до задачи 13. Понимание вместо зубрежки. Наглядное объяснение сложных понятий. Алгебра. Корни, степени и логарифмы, функция и производная. База для решения сложных задач 2 части ЕГЭ.