2. Качественные реакции катионов Кислотно-основная классификация катионов

I группа: Li⁺, NH₄⁺, Na⁺, K⁺

групповой реагент – отсутствует.

Свойства соединений: хлориды, сульфаты и гидроксиды растворимы в воде.

II группа: Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺

групповой реагент – HCl (с(HCl) = 2 моль/л).

Свойства соединений: хлориды не растворимы в воде.

III группа: Са²⁺, Ва²⁺, Sr²⁺, Pb²⁺

групповой реагент – H₂SO₄ (c(H₂SO₄) = 2 моль/л).

Свойства соединений: сульфаты не растворимы в воде.

IV группа: Al³⁺, Cr³⁺, Zn²⁺, As(III), As(IV), Sn²⁺

групповой реагент – NaOH (c(NaOH) = 2 моль/л), избыток.

Свойства соединений: гидроксиды растворимы в избытке NaOH.

V группа: Bi³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺

групповой реагент – NH₃ (конц.).

Свойства соединений: гидроксиды нерастворимы в избытке NaOH и NH₃.

VI группа: Cd²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺

групповой реагент – NH₄OH (конц.).

Свойства соединений: гидроксиды нерастворимы в избытке NaOH, но растворимы в избытке NH₃.

2.1. I аналитическая группа

Ион: Li⁺

1. Реактив, условия: Na₂HPO₄, конц. NH₃.

Уравнение реакции:

3LiCl + Na₂HPO₄ = Li₃PO₄↓ + 2NaCl +HCl

Наблюдения: белый осадок.

2. Реактив, условия: Na₂CO₃, рН ≈ 7

Уравнение реакции: 2LiCl + Na₂CO₃ = Li₂CO₃↓ + 2NaCl

Наблюдения: белый осадок.

Ион: NH₄⁺

1. Реактив, условия: NaOH, газовая камера.

Уравнение реакции:

NH₄Cl + NaOH = NaCl + Н₂O + NH₃↑

Наблюдения: запах аммиака, фенолфталеиновая бумага краснеет.

2. Реактив, условия: реактив Несслера (смесь K₂[HgI₄] и KOH)

Уравнение реакции:

NH₃ + 2K₂[HgI₄] + ЗKOH = [OHg₂NH₂]I↓ + 7KI + 2Н₂O

Наблюдения: красно-бурый осадок.

Ион: Na⁺

1. Реактив, условия: K[Sb(OH)₆], насыщенный раствор, холод, рН ≈ 7, мешают NH₄⁺, Li⁺

Уравнение реакции:

NaCl + K[Sb(OH)₆] = Na[Sb(OH)₆]↓ + KCl

Наблюдения: белый осадок.

2. Реактив, условия: Zn(UO₂)₃(CH₃COO)₈, предметное стекло, CH₃COOH, мешает Li⁺

Уравнение реакции:

NaCl + Zn(UO₂)₃(CH₃COO)₈ + CH₃COOK + 9Н₂O = NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉ 9Н₂O↓ + KCl

Наблюдения: желтые кристаллы октаэд-рической и тетраэдрической форм.

Ион: К⁺

1. Реактив, условия: Na₃[Co(NO₂)₆], слабо-кислая среда, мешают NH₄⁺, Li⁺.

Уравнение реакции:

2KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] = K₂Na[Co(NO₂)₆]↓ + 2NaCl

Наблюдения: желтый осадок.

2. Реактив, условия: NaHC₄H₄O₆, рН ≈ 7, мешает NH₄⁺.

Уравнение реакции: 2KCl + NaHC₄H₄O₆ = K₂C₄H₄O₆↓ + NaCl + HCl

Наблюдения: белый осадок.

2.2. II аналитическая группа

Ион: Ag⁺

1. Реактив, условия: HCl, NH₃ • Н₂O

Уравнения реакций:

AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃

AgCl↓ + 2NH₃ • H₂O = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

[Ag(NH₃)₂]Cl + 2HNO₃ = AgCl↓ + 2NH₄NO₃

Наблюдения: белый осадок, растворимый в избытке аммиака и выпадающий вновь при добавлении азотной кислоты (использовать спец. слив!).

2. Реактив, условия: К₂СrO₄, рН = 6,5–7,5.

Уравнение реакции:

2AgNO₃ + K₂CrO₄ = Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃ Наблюдения: кирпично-красный осадок.

Ион: Hg₂⁺

1. Реактив, условия: HCl, NH₃ • Н₂O

Уравнения реакций:

Hg₂(NO₃)₂ + 2HCl = Hg₂Cl₂↓ + 2HNO₃

Hg₂Cl₂↓ + 2NH₃ • H₂O = [HgNH₂]Cl↓ + Hgi↓ + NH₄Cl + 2H₂O

Наблюдения: белый осадок, при добавлении аммиака – чернеет (использовать спец. слив!).

2. Реактив, условия: Cu (металл.)

Уравнение реакции:

Hg₂(NO₃)₂ + Cu = Hg↓ + Cu(NO₃)₂

Наблюдения: образование амальгамы.

Ион: РЬ²⁺

1. Реактив, условия: HCl

Уравнение реакции:

Pb(NO₃)₂ + 2HCl = РЬCl₂↓ + 2HNO₃

Наблюдения: белый осадок, растворимый в горячей воде.

2. Реактив, условия: KI

Уравнение реакции:

РЬCl₂ + 2KI = РCl₂↓ + 2KCl

Наблюдения: ярко-желтый осадок.