Лабораторная работа № 7 Частные реакции катионов V группы Опыт I. Определение катионов серебра

Ионы серебра (I) не окрашивают водных растворов.

А) Реакция с групповым реагентом

Разбавленная соляная кислота (а также растворы хлоридов) осаждает ионы серебра из раствора в виде белого творожистого осадка АgС1:

Ag⁺ + Cl^– = AgCl

Осадок хлорида серебра при взбалтывании содержимого пробирки собирается в белые творожистые хлопья. На свету он становится фиолетовым или даже чернеет в результате разложения. В разбавленных минеральных кислотах нерастворим. Легко растворяется в гидроксиде аммония с образованием комплексного соединения

AgС1 + 2NН₄ОН = [Ag(NH₃)₂]С1 + 2Н₂О

Кислоты разрушают этот комплекс. При этом опять образуется осадок хлорида серебра

[Ag(NH₃)₂]С1 + 2НNO₃ = AgCl + 2NH₄NO₃

Действие гидроксида аммония используется для отделения иона серебра от других катионов V группы.

Осадок АgС1 также заметно растворим в концентрированных растворах соляной кислоты и хлоридов

AgС1 + С1^– = [AgCl]^–

Из сказанного следует, что при осаждении катионов V группы нельзя

слишком сильно повышать концентрацию соляной кислоты, так как ион серебра может быть осажден не полностью.

Б) Реакция с сильными основаниями и гидроксидом аммония

Гидроксиды калия и натрия выделяют из растворов солей серебра бурый осадок оксида серебра

2Ag⁺ + 2OH^– = Ag₂O + H₂O

К 4 - 5 каплям раствора соли серебра прибавьте 3 - 4 капли раствора гид-роксида натрия.

Если на исследуемый раствор действовать гидроксидом аммония, то получающийся первоначально осадок оксида серебра растворяется в избытке реактива с образованием аммиачного комплекса:

Ag₂O + 4NН₄ОН = 2[Ag(NH₃)₂]ОН + ЗН₂О

К 4 - 5 каплям раствора соли серебра прибавьте одну каплю гидроксида аммония, убедитесь в том, что появилась бурая муть оксида серебра. Затем прибавляйте по каплям реактив до полного растворения осадка.

В) Реакция с хроматом калия

Хромат калия образует с ионами серебра кирпично-красный осадок хромата серебра

2Ag⁺ + CrO₄^2– = Ag₂CrO₄

Последний растворим в гидроксиде аммония, азотной кислоте, но нерастворим в уксусной кислоте.

К 3 - 4 каплям раствора соли серебра прибавьте столько же капель реактива.

Г) Реакция с анионами брома и иода

Растворы бромидов и иодидов дают с катионом серебра бледно-желтый осадок бромида и желтый осадок иодида серебра. В отличие от хлорида серебра иодид серебра нерастворим в гидроксиде аммония, а бромид серебра растворяется в нем незначительно, что обусловлено меньшей величиной их произведения растворимости.

Осадки указанных солей, однако, могут растворяться в растворах тиосульфата натрия или цианида калия с образованием соответствующих комплексных ионов.

Д) Восстановление до металлического серебра

Катион серебра имеет сравнительно высокий стандартный электродный потенциал (+0,80 В), поэтому может быть восстановлен до металла действием различных восстановителей.

Восстановление формальдегидом. В пробирку, тщательно обезжиреную, помещают несколько капель раствора соли серебра и разбавляют 10 каплями воды. Туда же добавляют 8 - 10 капель 2 н гидроксида аммония и несколько капель разбавленного раствора формальдегида (формалина). При погружении пробирки в горячую воду на стенках ее образуется блестящее серебряное зеркало

2Ag⁺ + NH₄OH + HCOH = 2Ag + HCOO– + 3NH₄⁺ + 2Н₂О

Восстановление катионом Mn²⁺. На полоску бумаги наносят каплю раствора НС1. В центр получившегося влажного пятна помещают капилляр с исследуемым раствором. Образовавшийся осадок хлорида серебра тщательно промывают, удерживая капилляр с водой до тех пор, пока диаметр влажного пятна не увеличится в 2 - 3 раза. Затем на промытый осадок действуют каплей нитрата марганца. Признаком присутствия серебра в исследуемом растворе является моментальное почернение пятна при действии на него капли щелочи

2AgCl + Mn²⁺ + 4ОН^– = 2Ag + 2Сl^– + MnO(ОН)₂ + Н₂О

Предельное разбавление реакции 1:25 000.