2. К схеме 2.

Hg₂²⁺: 1. Ртуть (1)-ионы восстанавливаются в присутствии восстановителей (SnCl₂, Cu), образуя осадок черного цвета (элементная ртуть):

Hg₂²⁺ + Sn²⁺ → 2Hg (т) + Sn⁴⁺

Hg₂²⁺ + Cu (т) → 2Hg (т) + Cu²⁺

Если раствор соли ртути (I) нанести на медную монету, то через 2-3 мин монета покроется серым слоем амальгамы меди, который после растирания кусочком шерсти становиться блестящим.

2. Хлориды образуют в растворах солей ртути (I) осадок ртуть (I) хлорида белого цвета:

Hg₂²⁺ +2Cl─ → Hg₂Cl₂ (т)

Hg₂Cl₂ чернеет на свету вследствие разложения с выделением металлической ртути:

Hg₂Cl₂ (т) → HgCl₂ + Hg (т).

При взаимодействии с раствором аммиака Hg₂Cl₂ образует [Hg₂NH₂]Cl, который разлагается на [HgNH₂]Cl и металлическую ртуть, вследствие чнго осадок чернеет:

Hg₂Cl (т) + 2NH₃ → [Hg₂NH₂]Cl (т) + NH₄⁺

[Hg₂NH₂]Cl (т) → [HgNH₂]Cl (т) + Hg (т)

Реакция с хлоридом и аммиаком используются в качестве дробной.

Pb²⁺: Хромат калия образует в растворах солей свинца желтый осадок PbCrO₄:

Pb²⁺ + CrO₄^2─ → PbCrO₄ (т)

Реакцию проводят в среде уксусной кислоты, в которой PbCrO₄ в отличии от других хроматов нерастворим. В щелочной среде осадок растворим с образованием плюмбитов:

PbCrO₄ (т) + 4OH^─ → PbO₂^2─ + CrO₄^2─ + 2H₂O

Проведению реакции мешают Ba²⁺, Hg²⁺, Bi³⁺ и др.

Ag⁺:

Ag⁺ + Cl^─ → AgCl (т)

AgCl не растворим в сильных кислотах, но растворяется в избытке аммиака:

AgCl (т) + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl

Хлорид диаммиесеребра взаимодействует с азотной кислотой, выделяя осадок AgCl:

[Ag(NH₃)₂]Cl + 2HNO₃ → AgCl (т) + 2NH₄NO₃

Реакция с хлоридами, аммиаком и азотной кислотой используются в качестве дробной. AgCl способен также растворятся в избытке хлоридов, образуя комплексные соединения:

AgCl + NaCl → Na[AgCl₂]

3. К схеме 3.

Mg²⁺: гидрофосфат натрия в присутствии NH₄Cl и аммиака образует с солями магния в растворах белый кристаллический осадок магний-аммоний фосфата:

Mg²⁺ + HPO₄^2─ + NH₃ → MgNH₄PO₄ (т)

Осадок магний-аммоний фосфата растворим в сильных кислотах и уксусной кислоте:

MgNH₄PO₄ (т) + 3H⁺ → Mg²⁺ + NH₄⁺ + H₃PO₄

2MgNH₄PO₄ (т) + 4CH₃COOH → Mg(H₂PO₄)₂ + 2CH₃COONH₄ + Mg(CH₃COO)₂

Проведению реакции мешают Li²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ и другие катионы, образующие нерастворимые фосфаты. Реакцию проводят в присутствии NH₄Cl во избежании выпадения осадка Mg(OH)₂ (в щелочной среде). В присутствии NH₄Cl OH^─ ионы связываются ионами аммония.

При большом избытке NH₄Cl осаждение магний-аммоний фосфата не наступает, потому что образуются комплексные ионы трихлормагния [MgCl₃]^─ и тетрахлормагния [MgCl₄]^2─:

MgNH₄PO₄ + 3NH₄Cl → NH₄[MgCl₃] + (NH₄)₃PO₄

Чувствительность реакции 10 мкг. Реакция с гидрофосфатами используется в качестве дробной. Мешающие ионы предварительно удаляют:

• Восстановлением цинком в среде NH₃ (d - элементы)

• Осаждением: а) (NH₄)₂SO₄ (Sr²⁺, Ba²⁺); б) раствором аммиака (Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺)

• Окислением H₂O₂ в среде NH₃ (Mn²⁺, Fe²⁺, Co²⁺).

Ba²⁺: Соли хромовой кислоты образуют с солями бария желтый кристаллический осадок BaCrO₄, растворимый в сильных кислотах. В присутствии серной кислоты желтый осадок BaCrO₄ переходит в белый осадок BaSO₄. осадок BaCrO₄ нерастворим в слабых кислотах, в том числе в уксусной (отличие от CaCrO₄, SrCrO₄).

Дихромат бария K₂Cr₂O₇ осаждает барий-ионы также в виде осадка BaCrO₄:

2Ba²⁺ + Cr₂O₇^2─ + H₂O → 2BaCrO₄ (т) + 2H⁺

При взаимодействии с дихроматом калия BaCrO₄ осаждается не полностью вследствие выделения водород-ионов (кислая реакция среды).

Для полного осаждения BaCrO₄ вводят ацетат натрия, связывающий H⁺ в малодиссоциированную уксусную кислоту. При этом осадки CaCrO₄ и SrCrO₄ не образуются вследствие растворения в уксусной кислоте. Поэтому реакция с K₂Cr₂O₇ в присутствии ацетата натрия является специфичной для Ba²⁺ и позволяет его обнаружить в присутствии Ca²⁺ и Sr²⁺. Эта реакция используется как дробная после предварительного восстановления мешающих d- элементов циклом в присутствии NH₃.

Sr²⁺: Сульфат-ионы образуют осадок сульфата стронция, нерастворимый в кислотах и основаниях. При взаимодействии растворов солей стронция с гипсовой водой (р-р CaSO₄) также образуется осадок SrSO₄ (отличие от Ca²⁺, не дающего осадка с реагентом):

Sr²⁺ + CaSO₄ → SrSO₄ (т) + Ca²⁺

ПР(SrSO₄) = 5,3∙10^─7

ПР(CaSO₄) = 2,3∙10^─5

SrSO₄ осаждается также (NH₄)₂SO₄ (отличие от Ca²⁺).

Реакция с (NH₄)₂SO₄ используется в качестве дробной, предварительно мешающий Pb²⁺ восстанавливают цинком в среде NH₃, а Ba²⁺ осаждают K₂Cr₂O₇ в среде CH₃COONa.

Ca²⁺: Оксалат аммония образует в растворах с солями кальция белый кристаллический осадок оксалата кальция: Ca²⁺ + C₂O₄^2─ → CaC₂O₄ (т).

Осадок нерастворим в уксусной кислоте (отличие от оксалатов бария и стронция) и растворе аммиака, растворим в растворах сильных кислот (образование H₂C₂O₄).

Проведению реакции мешают Sr²⁺ и Ba²⁺, которые предварительно должны быть удалены. Реакция проводится в отсутствие сильных окислителей (типа KMnO₄), способных провести окисление ионов C₂O₄^2─. Реакция с оксалатами используется как дробная. Мешающие катионы удаляют восстановлением цинком в присутствии NH₃ (d - элементы) и осаждением серной кислотой (Sr²⁺, Ba²⁺).