Теоретическое введение

К первой группе катионов относят Аg⁺, Рb^2+, Нg^2+. Групповым реактивом является 2н раствор соляной кислоты. Реакции с хлористоводородной кислотой происходят по уравнениям:

АgNОз + НСl = АgСl↓+ НNОз

Рb(NО3)₂+ 2НСl = РbСl₂↓+ 2НNОз

Нg ₂(NОз)2+2НСl = Нg ₂Сl₂ ↓+ 2НNОз

Образуются хлориды серебра, свинца и ртути, представляющие собой осадки белого цвета, которые характеризуются различной растворимостью в воде. Хлорид серебра растворяется в аммиаке:

АgСl + 2NН₄ОН = [Аg (NН₃)₂] Сl+2Н₂О

Частные реакции

1. Реакция с йодидом калия:

АgNОз + Кl = Аgl↓+ КNОз (ПРАgl = 8,3*10-17)

Образуется осадок светло - желтого цвета.

Рb(NО₃)₂ + 2Кl =Рbl₂ ↓+2 КNОз (ПР Рbl₂ = 1,1*10-9)

Образуется осадок желтого цвета, растворимый в горячей воде.

2. Взаимодействие с хроматом калия:

АgNОз + К₂СrО₄ = Аg₂СrО₄↓+2 КNОз (ПРАg2 СrО4 = 1,1*10-12)

Образуется осадок красно-бурого цвета, растворимый в аммиаке и кислотах.

Рb(NО₃)₂ + К₂СrО₄ = РbСrО₄↓+2 КNОз (ПР РbСrО₄= 1,8*10-14)

Образуется осадок желтого цвета, растворимый в сильных кислотах и щелочах.

3. Взаимодействие с щелочами

2АgNОз +2NаОН = Аg₂О↓+2NаNО₃ + Н₂О

Образуется осадок бурого цвета, растворимый в аммиаке.

Рb(NО₃)₂ +2NаОН = Рb(ОН)₂↓+2NаNО₃

Образуется осадок белого цвета, растворимый в избытке щелочи и кислоте

Рb(ОН)₂ +2NаОН = Nа₂[Рb(ОН)₄]

Рb(ОН)₂ +2НNО₃ = Рb(NО₃)₂ +2Н₂О

Гидроксид свинца (II) проявляет амфотерные свойства.

Экспериментальная часть

Опыт 1. Взаимодействие НСl с катионами Аg⁺ и Рb2⁺

Налить в одну пробирку 2-3 капли раствора Рb(NО₃)₂ а в другую пробирку 2-3 капли раствора АgNОз. В обе пробирки добавить по 2 капли НС1. Наблюдайте выпадение белых осадков. Напишите уравнения происходящих реакций.

К осадку АgС1 в первой пробирке добавить несколько капель концентрированного аммиака, осадок растворяется. К полученному раствору прилить по каплям концентрированную азотную кислоту до рН 2 - 3, при этом появляется белая муть и комплексное соединение разрушается:

[Аg (NН₃)₂] Сl + 2НNОз = АgСl + 2NН₄NОз

Осадок РbС1₂ разделить на две пробирки, в одну пробирку добавить 2-3 капли раствора NаОН, а в другую пробирку 10-15 капель дистиллированной воды. Обе пробирки поместить на водяную баню. Через 5 минут наблюдается растворение осадков:

РbС1₂ + 4NаОН = Nа₂[Рb(ОН)₄] + 2NаС1

Опыт 2. Взаимодействие щелочей с катионами Аg⁺ и РЬ²⁺

В пробирку налить 2-3 капли раствора АgNОз и 2 - 3 капли NаОН, при этом наблюдается выпадение коричневого осадка Аg₂О. Составьте уравнение химической реакции.

В другую пробирку налить 2-3 капли раствора NаОН и такое же количество раствора РЬ(NОз)₂. Выпадает белый осадок Рb (ОН)₂.

Составить уравнение реакции. Доказать, что гидроксид свинца обладает амфотерными свойствами. Написать соответствующие уравнения реакций. Проверить, растворяется ли Рb(ОН)₂ в растворе аммиака?

Опыт 3. Взаимодействие хромата калия К₂СrО₄ с катионами Аg⁺ и Рb²⁺

В пробирку налить 2 - 3 капли раствора АgNО₃ и 2 — 3 капли раствора К₂СrО₄ Наблюдается образование кирпично-красного осадка Аg₂СгО₄. Написать уравнение реакции.

Проверить растворимость хромата серебра Аg₂СгО₄ в азотной кислоте и в растворе аммиака. Растворяется ли это вещество в уксусной кислоте?

В другую пробирку налить по 2 капли растворов Рb(NО₃)₂ и К₂СгО₄ , образуется осадок желтого цвета. Написать уравнение реакции. Проверить, растворяется ли РbСгО₄ в растворах аммиака и уксусной кислоты? Сделать выводы о растворимости Аg₂СгО₄ и РbСгО₄ .

Опыт 4. Взаимодействие иодида калия КI с катионами Аg⁺ и Рb^{2 +}

В пробирку налить 2 капли раствора АgNО₃ и 2 капли раствора КI, наблюдается выпадение светло-желтого осадка АgI. Написать уравнение реакции.

В другую пробирку налить 2-3 капли Рb(NО3)₂ и 2 - 3 капли раствора КI, выпадет осадок желтого цвета РbI₂ . Составьте уравнение химической реакции.

Контрольные вопросы и задания

1. Составьте уравнения происходящих реакций в полном ионном и сокращенном ионном виде.

2. Как отличить в растворе ионы серебра от ионов свинца. Приведите уравнения химических реакций

Лабораторная работа № 2

Реакции катионов II группы

Цель работы:

изучить аналитические реакции катионов II группы с целью обнаружения их в исследуемом растворе.

Оборудование и реактивы:

• водяные бани;

• пипетки;

• пробирки;

• растворы солей:

1. хлорид бария;

2. нитрат стронция;

3. хлорид кальция;

4. дихромат калия;

5. ацетат натрия;

6. гексацианоферрат (II) калия;

7. хлорид аммония;

8. оксалат аммония - 0.5н;

9. карбонат натрия;

10. гипсовая вода;

11. этиловый спирт.