Лабораторна робота №5 виявлення йонів свинцю в розчині
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Свинець – блакитно-білий важкий метал, дуже м’який (ріжеться ножем). На повітрі швидко вкривається тонким шаром плюмбум оксиду, котрий оберігає метал від подальшого окиснення. Без повітря вода не діє на свинець, в повітряному ж середовищі свинець поступово руйнується водою з утворенням плюмбум (ІІ) гідроксиду: Pb(OH)2:
2Pb + О2 + H2O = 2Pb(OH)2.
При наявності жорсткої води свинець вкривається захисною плівкою нерозчинних солей (головним чином сульфату та основного карбонату), котрі перешкоджають дальшому руйнуванню металу і утворенню гідроксиду.
Розведені хлоридна та сульфатна кислоти майже не діють на цей метал, що пов’язане із значною перенапругою виділення водню на свинці, а також із малою розчинністю плюмбум хлориду і плюмбум сульфату, котрі закривають поверхню розчинюваного металу. В концентрованій сульфатній кислоті, особливо при нагріванні, свинець інтенсивно розчиняється з утворенням розчинної кислої солі плюмбум гідросульфату Pb(HSO4)2.
В нітратній кислоті свинець розчиняється легко, причому в розведеній кислоті інтенсивніше, ніж в концентрованій, тому що розчинність продукту реакції – плюмбум нітрату – зменшується із збільшенням концентрації кислоти.
В лугах свинець теж розчиняється, хоч і повільно. Швидше реакція проходить в гарячих розведених розчинах. Внаслідок реакції утворюються гідроксиплюмбіти, наприклад:
Pb + 4KOH + 2 H2O =K4[Pb(OH)6] + H2↑.
! Всі розчинні сполуки свинцю отруйні!
Плюмбуму характерні ступені окиснення +2 і +4. Значно стійкіші і різноманітніші сполуки Плюмбуму в ступені окиснення +2.
Йони свинцю безбарвні.
Найвідоміші сполуки: плюмбум (ІІ) оксид PbO – жовтого кольору речовина з амфотерним характером, добре розчинна в кислотах, гірше – в лугах; плюмбум (IV) оксид PbO2 – темно-коричневого кольору сполука з амфотерним характером, але в нього переважають кислотні властивості; змішаний оксид, що має тривіальну назву сурик Pb3O4; плюмбум (ІІ) гідроксид Pb(OH)2 з амфотерними властивостями, серед яких основні переважають. У воді розчинні лише нітрат та ацетат плюмбуму. Сульфат нерозчинний у воді, розчиняється в лугах та розчинах амонійних солей оцтової та винної кислот.
Якісними реактивами на плюмбум (ІІ) катіон є калій йодид, калій хромат та сульфатна кислота і розчинні сульфати.
Контрольні запитання і завдання
1. Які фізичні властивості свинцю вам відомі?
2. Проілюструйте хімічні властивості свинцю рівняннями хімічних реакцій.
3. Які сполуки свинцю вам відомі? Охарактеризуйте їх хімічні властивості.
4. Які якісні реактиви на йон свинцю Pb2+ вам відомі?
5. Розставте коефіцієнти в рівняннях реакцій методом електронного балансу:
Pb(NO3)2 = PbO + NO2 + O2,
PbO2 + KJ + H2SO4 = J2 + PbSO4 + K2SO4 + H2O.
6٭. Закінчіть схеми реакцій, користуючись йонно-електронним методом:
Mn2+
+ PbO2
+ H+
= MnO
+ Pb2+
+ H2O,
KJ + KMnO4 + HNO3 =
ЛІТЕРАТУРА
1. Алексеев В.Н. Качественный анализ. Госхимиздат, 1958 г. - §47.
2. Глинка Н.Л. Общая химия. Ленинград: Химия, 1984 г. - §188.
3. Шапиро С.А., Шапиро М.А. Аналитическая химия. м.: Высшая школа, 1971 г. - §79.