Характерные реакции на катионы второй аналитической группы
Реакции катиона Ag+.
Реакции с NaOH, KOH и NH4OH. Щелочи осаждают из растворов солей серебра не гидроксид, который неустойчив, а бурый осадок оксида серебра (I):
2AgNO3 + 2NaOH = 2AgOH + 2NaNO3;
2AgOH = Ag2O¯ + H2O
При действии на раствор гидроксидом аммония получающийся осадок оксида серебра (I) растворяется в избытке реактива и дает аммиачный комплекс:
Ag2O + 4NH4OH = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O
Реакция с соляной кислотой HCl. Хлороводородная кислота выделяет из растворов солей серебра белый творожистый хлорид
Ag+ + Cl- = AgCl¯
который чернеет, разлагаясь на свету с выделением свободного серебра. Хлорид серебра не растворим в разбавленных азотной и серной кислотах, но с гидроксидом аммония дает растворимое комплексное соединение:
AgCl + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O
Азотная кислота разрушает аммиачный комплекс, и хлорид серебра снова выпадает в осадок:
[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl¯ + 2NH4NO3
Растворимость хлорида серебра в гидроксиде аммония используют для отделения серебра (I) от ртути (I), а разрушение комплексной соли действием азотной кислоты – для обнаружения катиона серебра.
Реакция с хроматом калия K2CrO4. При действии на соли серебра раствором хромата калия K2CrO4 выпадает красно-бурый осадок:
2Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4¯
Реакцию следует проводить в нейтральной среде (pH = 7). В щелочной среде выпадает окись серебра. В аммиачной среде не образуется осадка вследствие связывания серебра в комплексное соединение (должны отсутствовать также и другие комплексообразующие вещества). В уксуснокислой среде выпадает осадок бихромата серебра. В сильнокислой среде осадок не образуется.
|
|
|
Реакции катиона свинца Pb2+.
Реакции с NaOH, KOH и NH4OH. Щелочи (NaOH, KOH) и гидроксидаммония дают с катионами свинца белый осадок гидроксида
Pb2+ + 2OH- = Pb(OH)2¯
который растворяется в кислотах и в избытке щелочей:
Pb(OH)2 + 2H+ = Pb2+ + 2H2O
H2PbO2 + 2OH- = PbO22- + 2H2O
Но в избытке гидроксида аммония гидроксид свинца нерастворим.
Реакция с иодидом калия KI. Катионы Pb2+ с раствором иодида калия образуют осадок желтого цвета, который растворим в уксусной кислоте при нагревании, при охлаждении образуются золотистые кристаллы иодида свинца:
Pb(NO3)2 2KI = PbI2¯ + 2KNO3
Pb2+ + 2I- = PbI2¯
Реакция с хроматом калия K2CrO4. Хромат калия дает с катионом свинца осадок желтого цвета:
Pb2+ + CrO42- = PbCrO4¯
Получается хромат свинца и при действии на раствор дихромата калия:
2Pb2+ + Cr2O72- + H2O = 2PbCrO4¯ + 2H+
Реакцию применяют в ходе анализа для обнаружения свинца.
Реакции катиона Hg22+.
Реакция с щелочами NaOH и KOH. Щелочи выделяют из растворов солей ртути (I) черный осадок оксида ртути (I):
Hg22+ + 2OH- = Hg2O¯ + H2O
Реакция с NH4OH. Гидроксид аммония выделяет из растворов солей ртути (I) белый осадок амидного соединения
|
|
|
Hg2(NO3)2 + 2NH4OH = [NH2Hg2]NO3¯ + NH4NO3 + 2H2O
которое разлагается с выделением свободной ртути – осадок черного цвета:
[NH2Hg2]NO3¯ = [NH2Hg]NO3 + Hg¯
Реакция с хлоридом олова (II) SnCl2. Хлорид олова восстанавливает ионы Hg22+ до металлической ртути, выпадающей в виде осадка черного цвета:
Hg2Cl2 + H2[SnCl4] = 2Hg¯ + H2[SnCl6]
Hg2Cl2 + [SnCl4]2- = 2Hg¯ + [SnCl6]2-
Характерные реакции катионов третьей аналитической группы:
Ca2+, Ba2+, Sr2+
Реакции катиона кальция Ca2+.
Реакция с карбонатом аммония (NH4)2CO3. Катион Ca2+ с групповым реактивом (NH4)2CO3 образует белый аморфный осадок, при нагревании переходящий в крупнокристаллический:
CaCl2 + (NH4)2CO3 = CaCO3¯ + 2NH4Cl
Ca2+ + CO32- = CaCO3¯
Осаждение следует вести в аммиачной среде. Осадок CaCO3 растворим в разбавленных соляной, азотной и уксусной кислотах:
CaCO3 + 2CH3COOH = (CH3COOH)2Ca + H2O + CO2
Реакция с оксалатом аммония (NH4)2C2O4. Катион Ca2+ с оксалатом аммония (NH4)2C2O4 образует белый кристаллический осадок:
CaCl2 + (NH4)2C2O4 = CaC2O4¯ + 2NH4Cl
Ca2+ + C2O42- = CaC2O4¯
Реакция катиона бария Ba2+.
Реакция с карбонатом аммония (NH4)2CO3. Катион Ba2+ с групповым реактивом (NH4)2CO3 образует белый аморфный осадок, при нагревании переходящий в крупнокристаллический:
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3¯ + 2NH4Cl
Ba2+ + CO32- = BaCO3
Осаждение следует вести в аммиачной среде. Осадок BaCO3 растворим в разбавленных сильных кислотах (кроме H2SO4) и слабой уксусной:
|
|
|
BaCO3 + 2HCl ® BaCl2 + H2O + CO2
BaCO3 + 2CH3COOH ® Ba(CH3COO)2 + H2O + CO2
Реакция с хроматом калия K2CrO4. Катион Ba2+ с реактивом K2CrO4 образует осадок хромата бария желтого цвета:
BaCl2 + K2CrO4 = BaCrO4¯ + 2KCl
Ba2+ + CrO42- = BaCrO4
Другие катионы второй группы с хроматом калия осадка не дают. Осадок BaCrO4 растворим в соляной и азотной кислотах и нерастворим в уксусной кислоте:
BaCrO4 + 2HCl = BaCl2 + H2CrO4
Реакция с серной кислотой (или растворимыми сульфатами). Катион Ba2+ образует с серной кислотой H2SO4 или с ее растворимыми солями Na2SO4, (NH4)2SO4 белый кристаллический осадок:
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4¯ + 2HCl
Ba2+ + SO42- = BaSO4¯
Осадок BaSO4 нерастворим ни в кислотах, ни в щелочах.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 108; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!