Лабораторна робота
РЕАКЦІЇ
КАТІОНІВ II АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ (Ag+,
Hg
,
Pb2+)
Мета: Вивчити реакції катіонів ІІ аналітичної групи та умови їх виконання.
Загальна характеристика
До
II аналітичної групи відносяться катіони
р-елемента Рb2+
і
d-елементів Ag+
і
Hg
.
Катіони II аналітичної групи утворюють нерозчинні галогеніди (крім аргентум(І) фториду), сульфати, сульфіди, хромати, фосфати, арсеніти, арсенати, гідроксиди та карбонати, що пояснюється високою поляризаційною дією цих катіонів.
Груповим реагентом на II аналітичну групу є розчин 2М хлоридної кислоти HCl, який дозволяє селективно відокремити ці катіони у вигляді осадів відповідних хлоридів. Катіони І, III–VI аналітичних груп при цьому залишаються в розчині. Для катіонів II аналітичної групи характерні реакції комплексоутворення, а для Hg – реакції окиснення-відновлення.
Солі катіонів ІІ аналітичної групи здебільшого безбарвні, але інколи вони мають колір, якщо до їх складу входять забарвлені аніони.
Загальноаналітичні реакції катіонів II аналітичної групи
1. Дія 2 м розчину хлоридної кислоти hCl (дія групового реагенту)
Катіони II аналітичної групи утворюють з хлоридною кислотою білі осади.
AgNO3 + НСl → AgCl↓ + НNO3
Ag+ + Cl- F AgCl↓ = 1,78·10-10
Hg2(NO3)2 + 2НCl → Hg2Cl2↓ + 2НNO3
Hg + 2Cl- F Hg2Cl2↓ = 1,3·10-18
Pb(NO3)2 + 2HCl → PbCl2↓ + 2НNO3
Pb2+ + 2Cl- F PbCl2↓ = 1,6·10-5
Осад плюмбум(ІІ) хлорид PbCl2 має найбільшу розчинність серед хлоридів катіонів II аналітичної групи: він повністю розчиняється в гарячій воді.
Виконання досліду: в окремі пробірки до 2-3 крапель розчинів катіонів II аналітичної групи додати по 2-3 краплі розчину 2 М хлоридної кислоти НCl. Спостерігати появу осадів та зазначити їх колір.
2. Дія лугів
Катіони Ag+ і Pb2+ утворюють з розчинами NaOH і КОН білі осади. Аргентум(І) гідроксид швидко буріє внаслідок перетворення його в Ag2О.
AgNO3 + NaOH → AgOH↓ + NaNO3
Ag+ + OH- F AgOH↓
2AgOH↓ → Ag2O↓ + H2O
Плюмбум(іі) гідроксид має амфотерні властивості і розчиняється в надлишку реагенту:
Pb(NO3)2 + 2NaOH → Pb(OH)2↓ + 2NaNO3
Pb2+ + 2OH- F Pb(OH)2↓
Pb(OH)2↓ + 2NaOH → Na2[Pb(OH)4]
Pb(OH)2↓ + 2OH- F [Pb(OH)4]2-
Димеркурій(І)-катіони при взаємодії з лугами утворюють чорний осад димеркурій(І) оксиду:
Hg2(NO3)2 + 2NaOH Hg2O↓ + H2O + 2NaNO3
Hg + 2OH- F Hg2O↓ + H2O
Виконання досліду: в окремі пробірки до 2-3 крапель розчинів катіонів ІІ аналітичної групи додати по 2-3 краплі розчину лугу NaOH або КОН. Спостерігати появу осадів та зазначити їх колір.
3. Дія розчину калій йодиду кі
Катіони ІІ аналітичної групи утворюють з йодид-іонами забарвлені малорозчинні сполуки:
AgNO3 + KI → AgI↓ + KNO3
Ag+ + I- F AgI↓ жовтий осад
Hg2(NO3)2 + 2KI → Hg2I2↓ + 2KNO3
Hg + 2I- F Hg2I2↓ зелений осад
Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2↓ + 2KNO3
Pb2+ + 2I- F PbI2↓ золотисто-жовтий осад
Виконання досліду: в окремі пробірки до 2-3 крапель розчинів катіонів ІІ аналітичної групи додати по 2-3 краплі розчину калій йодиду КІ. Спостерігати появу осадів та зазначити їх колір.