50. Групповой реагент и частные реакции 4-ой аналитической группы катионов.

Согласно сульфидной классификации, групповым реагентом катионов 4 группы является H₂S в присутствии HCI.

1. Сероводород H2S осаждает из растворов солей ртути (II) черный осадок сульфида ртути:

Hg(N03)2 + H2S = HgS J + 2HN03, + S2- = HgSj.

Осадок нерастворим в кислотах, даже в концентрированной азотной кислоте, и растворим только в «царской водке» (смесь концентрированных HN03 и НС1).

Выполнение реакции. В пробирку помещают 5 капель раствора соли ртути (II), подкисляют раствор каплей соляной кислоты НС1 и пропускают через него сероводород.

2. Едкие щелочи осаждают из растворов солей рту-

ти (II) желтый осадок оксида ртути:

Hg(N03)2 + 2КОН = HgOj + НаО -f- 2KN03, Hg2+ + ЗОН" = HgOj + H20.

Осадок легко растворим в кислотах. Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли ртути (II) добавляют 2 капли раствора щелочи.

3. Йодид калия KJ с солями ртути (II) дает красный

осадок йодида ртути:

Hg(N03)2 + 2KI = HgL,} + 2KN03, Hg2+ + 2I- = HgI2{.

Осадок растворяется в избытке реактива с образованием бесцветной комплексной соли:

Hgl2 + 2KI=K2[HgI4].

Реакция часто используется для обнаружения ионов Hg2+, хотя ионы Си2+ мешают определению.

Выделение реакции. В пробирку помещают 2 капли раствора нитрата ртути Hg(N03)2, добавляют к нему сначала 2 капли раствора йодида калия, а затем избыток его. Наблюдают выпадение и последующее растворение осадка.

4. Хлорид олова (II) SnCl2 восстанавливает соли

ртути (II) до нерастворимого хлорида ртути (I) белого

цвета (каломель):

2HgCl2 + SnCl2 = Hg2Cl2| -f SnCl4,

2Hg2+ + Sn2+ + 2C1- = Hg2Cl2! + Sn«+.

Если реактив брать в избытке, происходит дальнейшее восстановление ртути до металлической:

Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg| + SnCl4, Hg2C!2 + Sn2+ = 2Hg| + Sn4+ + 2CI-.

Этой реакцией пользуются для обнаружения ртути.

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли ртути (II) добавляют сначала 1—2 капли, а затем избыток раствора хлорида олова (II).

51. Групповой реагент и частные реакции 5-ой аналитической группы катионов.

К пятой аналитической группе катионов относятся РЬ2+, Hg2+, Ag+. Групповым реактивом для катионов этой группы является соляная кислота или ее растворимые в воде соли. Сероводород в кислой среде также осаждает сульфиды катионов пятой группы.

Ионы РЬ2+ не осаждаются полностью соляной кислотой, поэтому при анализе смеси катионов четвертой и пятой групп они частично попадают в четвертую группу. Гидроксиды катионов пятой группы являются труднорастворимыми и слабыми электролитами.

Гидроксид свинца обладает амфотерными свойствами. Гидроксиды серебра и ртути (I) являются крайне неустойчивыми соединениями и в момент образования распадаются на соответствующий оксид и воду. Все растворимые соединения свинца и ртути ядовиты.

Ионы серебра в очень низкой концентрации стерилизуют питьевую воду и подавляют развитие бактерий. В медицине для дезинфекции слизистых оболочек применяются коллоидные растворы серебра со специальными добавками.

Соляная кислота НС1 или растворимые хлориды осаждают из умеренно концентрированных растворов солей свинца белый хлопьевидный осадок хлорида свинца, легко растворимый в горячей воде:

Pb(N03)2 + 2НС1 = РЬСУ + 2HN03, Р1)2++ 2СГ = РЬС12|.

Выполнение реакции. В пробирку помещают 2 капли раствора нитрата свинца Pb(N03)2 и добавляют 2 капли соляной кислоты. К раствору с осадком добавляют 0,5 мл дистиллированной воды и нагревают смесь на водяной бане. Наблюдают растворение осадка и постепенное его выпадение при охлаждении раствора.

2. Едкие щелочи из растворов солей свинца осаждают

гидроксид свинца — осадок белого цвета:

Pb(NOs)a + 2КОН = Pb(OH)2| + 2KN03, РЬ2+ + 20H- = Pb(OH)2 j.

Гидроксид свинца обладает амфотерными свойствами, поэтому он растворяется в разбавленной азотной или уксусной кислотах и в избытке щелочи:

РЬ(ОН)а + 2КОН = К2РЬ02 + 2Н30.

Выполнение реакции. К 2 каплям соли свинца прибавляют сначала 1 каплю раствора щелочи, а затем ее избыток и наблюдают выпадение осадка и последующее его растворение в избытке щелочи.

3. Серная кислота H2SO4 и растворимые сульфаты

выделяют из свинцовых солей трудно растворимый суль-

фат свинца — осадок белого цвета:

Pb(N03)2 + H2S04 «= PbS04| + 2HN03,

Pb*+ + so!- = Pbso4|. Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли свинца прибавляют 2 капли разбавленной серной кислоты и наблюдают выпадение осадка.

4. Йодид калия KJ, взаимодействуя со свинцовыми со-

лями, дает желтый осадок йодида свинца, растворимый

в горячей воде:

Pb(N03)2 + 2KI = РЫ2| + 2KN03, РЬ2+ + 2Г = РЫ2|.

Реакция часто применяется для открытия ионов Pb2+.

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора нитрата свинца Pb(N03)2 добавляют 2 капли раствора йодида калия. Полученный раствор с осадком разбавляют 0,5 мл воды и нагревают смесь на кипящей водяной бане в течение 2 минут, затем охлаждают содержимое пробирки под струей воды. Растворившийся при нагревании осадок йодида свинца вновь выпадает в виде красивых золотистых чешуек.

5. Хромат калия К2Сг04 и хромат натрия Na2Cr04 выделяют из растворов солей свинца желтый осадок хромата свинца:

Pb(NOs)2 -f К2СЮ4 = РЬСг04| + 2KN03, Pb2+ + CrOl- = PbCr04|.

Осадок не растворяется в уксусной кислоте, но растворяется в азотной кислоте и щелочах. Реакция чувствительна и является характерной для ионов РЬ2+.

Выполнение реакции. К 2 каплям раствора соли свинца добавляют 2 капли раствора хромата калия и наблюдают выпадение осадка.