(Катіони групи хлоридної кислоти)

Катіони Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ утворюють осади з усіма мінеральними кислотами (за виключенням нітратної, нітратної і частково сульфатної кислоти), їх розчинними солями та лугами. Тому всі реакції цих катіонів з вказаними кислотами та з лугами є загально аналітичними і можуть слугувати як групові. Однак з усіх реактивів хлоридна кислота утворює важкорозчинні осади лише з катіонами цієї групи (Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺), а з усіма іншими катіонами хімічно не взаємодіє. Відповідно, ця кислота є груповим реактивом на вказані катіони, тобто їх можна виділити (у вигляді осаду) хлоридною кислотою з суміші катіонів усіх аналітичних груп. Майже всі осади, що утворюються при взаємодії катіонів Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ з мінеральними кислотами, їх солями та лугами, мають різні властивості. Так, катіони Hg₂²⁺ на відміну від катіонів Ag⁺ та Pb²⁺ у багатьох випадках утворюють чорні осади. Розчинність PbCl₂, PbBr₂ та PbI₂ у воді збільшується більш, ніж у 2 рази на кожні 20ºС, а розчинність тих же солей Ag⁺ та Hg₂²⁺ практично не змінюється. Майже всі осади солей плюмбуму легко переходять у розчин під дією їдких лугів, а осади солей Ag⁺ та Hg₂²⁺ у них не розчиняються.

На відміну від солей Pb²⁺ та Hg₂²⁺, майже усі нерозчинні у воді солі Аргентуму, легко переходять у розчин при взаємодії їх з гідроксидом амонію з утворенням комплексного іону [Ag(NH₃)₂]⁺.

Всі нерозчинні солі Hg₂²⁺ при взаємодії з гідроксидом амонію розкладаються з утворенням нерозчинного меркурамонію та металічної ртуті, яка надає осаду меркурамонію чорного кольору.

Ці ознаки окремих малорозчинних сполук Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ служать для окремого відкриття катіонів цих елементів.

I. Розведена хлоридна кислота з усіма катіонами другої группи утворює білі осади хлоридів, з яких PbCl₂ – кристалічний, а хлориди Ag⁺ та Hg₂²⁺ - аморфні, сирнисті:

AgNO₃ + HCl = AgCl + HNO₃

Pb(NO₃)₂ + 2HCl = PbCl₂ + 2HNO₃

Hg₂(NO₃)₂ + 2HCl = Hg₂Cl₂ + 2HNO₃

Хлориди катіонів цієї групи мають різну розчинність у воді. Найбільшу розчинністю має PbCl₂. тому, якщо осад, який складається з суміші PbCl₂, Hg₂Cl₂ та AgCl облити гарячою водою, то хлорид плюмбуму з осаду доволі легко і в значній кількості перейде у розчин, а хлориди Ag⁺ та Hg₂²⁺ залишаться нерозчинними. Ця властивість PbCl₂ використовується при аналізі для видалення його від Hg₂Cl₂ та AgCl.

Крім того, PbCl₂ розчинний у концентрованій хлорид ній кислоті, а Hg₂Cl₂ розчиняється лише у концентрованій нітратній кислоті та царській водці.

З розчином аміаку Hg₂Cl₂ взаємодіє з утворенням хлористого димеркурамонію, який відразу ж розкладається на меркурамоній та металічну ртуть:

Hg₂Cl₂ + 2NH₄OH = [NH₂Hg₂]Cl + NH₄Cl + 2H₂O

[NH₂Hg₂]Cl = [NH₂Hg]Cl + Hg.

Відповідно, якщо облити осад Hg₂Cl₂ (білого кольору) розчином аміаку, то внаслідок вказаної реакції осад набуде чорного кольору. Ця реакція є характерною на іони Hg₂²⁺ і служить для їх виявлення;

AgCl у кислотах та лугах нерозчинний, але легко переходить у розчин під дією NH₄OH з утворенням комплексної солі аміак ату аргентуму

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O,

який розкладається при додаванні нітратної кислоти.

II. Йодистий калій з катіонами Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ утворює важкорозчинні кристалічні осади AgI, PbI₂ та Hg₂I₂. Властивості цих йодидів дуже сильно відрізняються один від одного та можуть бути використані при відкритті катіонів цих груп.

а) Колір осадів AgI та PbI₂ – жовтий, а Hg₂I₂ – зелений. Відповідно катіони Hg₂²⁺ можна відкривати КI у присутності іонів аргентуму та плюмбуму, тому що зелений осад Hg₂I₂ добре видно на фоні жовтих осадів.

б) йодиди AgI, PbI₂ та Hg₂I₂ відрізняються за розчинністю у воді. Найбільш розчинним є PbI₂. Розчинність цього йодиду різко збільшується при підвищенні температури до 100ºС, в той час як AgI та Hg₂I₂ залишаються практично нерозчинними.

При охолодженні гарячих розчинів PbI₂ йодистий плюмбум знову випадає у вигляді золотисто-жовтих кристалів. Ця властивість PbI₂ широко використовується для виявлення Pb²⁺ з розчинів. Так, якщо до розчину, що містить іони Pb²⁺ прилити КI, потім нагріти до кипіння і нерозчинний при цьому осад відфільтрувати, то через декілька хвилин з фільтрату почнуть випадати золотисті кристали PbI₂ – так званий „золотистий дощик”.

III. K₂CrO₄ з катіонами Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ утворює осади: жовтий - PbCrO₄, червоний - Hg₂CrO₄, червоно-бурий Ag₂CrO₄:

K₂CrO₄ + 2AgNO₃ = Ag₂CrO₄ + 2KNO₃,

K₂CrO₄ + Hg₂(NO₃)₂ = Hg₂CrO₄ + 2KNO₃,

K₂CrO₄ + Pb(NO₃)₂ = PbCrO₄ + 2KNO₃.