Частные реакции на катионы II аналитической группы. Катионы II аналитической группы

Катионы II аналитической группы

Занятие 3

Задачи

1. Освоить технику выполнения качественных реакций на катионыII аналитической группы Pb 2+ , Ag + .

2. Научиться проверить растворимость полученных осадков.

Продолжительность занятия: 90 минут (2 академических часа).

Вопросы самоподготовки:

Строение атомов свинца и серебра;

Реакция среды в растворах солей свинца и серебра;

Качественные реакции на Ag + , Pb 2+ .

Материальное обеспечение:

а) реактивы:

Раствор соляной кислоты

Раствор серной кислоты

Раствор азотной кислоты

Раствор уксусной кислоты

Раствор щелочи

Реактив аммиака

Раствор иодида калия

Раствор хромата калия

Раствор тиосульфата натрия

б) посуда, оборудование

Пробирки

Стеклянные палочки

Водяные бани

в) наглядные пособия, таблицы

Периодическая система элементов Д.И. Менделеева

Таблица растворимости

Частные реакции на Ag + .

1. Реактив HCl и ее соли . К 1-2 каплям раствора AgNO 3 прибавить 2 капли раствора HCl (или ее соли). Образуется белый творожистый осадок, растворимый в аммиаке, нерастворимый в растворе HNO 3 . AgNO 3 +HCl ® AgCl¯ + HNO 3

AgNO 3 + 2NH 4 OH ® Cl +2H 2 O

Cl + 2HNO 3 ® AgCl¯ + 2NH 4 NO 3

2. Действие NaOH, KOH . К 1-2 каплям раствора AgNO 3 прибавить 2 капли раствора щелочи. Образуется бурый осадок, растворимый в HNO 3 и в растворе NH 4 OH. 2AgNO 3 + 2NaOH ® Ag 2 O¯ + 2NaNO 3 + H 2 O Ag 2 O¯ + 2HNO 3 ® 2AgNO 3 + H 2 O

Ag 2 O¯ + 4NH 4 OH ® 2OH + 3H 2 O

3. Реактив K 2 CrO 4 К 1-2 каплям раствора AgNO 3 прибавить 1-2 капли раствора K 2 CrO 4 . Образуется осадок красно-бурого цвета, растворимый в HNO 3 и в растворе NH 4 OH. 2AgNO 3 + K 2 CrO 4 ® Ag 2 CrO 4 ¯ + 2KNO 3

(красно-бурый)

4. Реактив- тиосульфат натрия К 3-4 каплям раствора AgNO 3 прибавить 1-2 капли раствора Na 2 S 2 O 3 . Через некоторое время выпадает белый осадок, постепенно переходящий в желтый, затем в коричневый и черный. 2AgNO 3 + Na 2 S 2 O 3 ® Ag 2 S 2 O 3 ¯ + 2NaNO 3

Ag 2 S 2 O 3 ¯ + H 2 O ® Ag 2 S¯ + H 2 SO 4

Для выполнения реакции требуется избыток раствора AgN O 3 . В избытке тиосульфата натрия осадок не образуется идет реакция комплексообразования. AgNO 3 + Na 2 S 2 O 3 ® Na + NaNO 3

5. Реактив –KI. К 1-2 каплям раствора AgNO 3 прибавить 1-2 каплиKI. Образуется желтый творожистый осадок, не растворимый в аммиаке и растворе НNO 3 .

AgNO 3 + KI ® AgI¯ + KNO 3

Частные реакции на свинец –Pb 2 +

1. Реактив HCl и ее соли . К 1-2 каплям раствора соли свинца прибавьте 2 капли раствора HCl (или ее соли). Образуется белый осадок, растворимый в избытке щелочи. Pb(NO 3) 2 + 2HCl ® PbCl 2 ¯ + 2HNO 3

Pb(NO 3) 2 + 4NaOH ® Na 2 PbO 2 + 2NaCl +2H 2 O При кипячении PbCl 2 ¯ легко растворяется, а при охлаждении раствора вновь выпадает осадок.

2. Действие NaOH, KOH и раствора NH 4 OH . К 1-2 каплям раствора соли свинца прибавьте 2 капли раствора NaOH или КОН. Выпадает белый осадок. Pb(NO 3) 2 + 2NaOH ® Pb(OH) 2 ¯ + 2NaNO 3

Pb(NO 3) 2 + 2NH 4 OH ® Pb(OH) 2 ¯ + 2NH 4 NO 3 Проверьте растворимость осадка в азотной кислоте и избытке щелочи.

Pb(OH) 2 ¯ + 2HNO 3 ® Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O

Pb(OH) 2 + 2NaOH ® Na 2 PbO 2 + 2H 2 O

3. Реактив K 2 CrO 4 К 1-2 каплям раствора соли свинца прибавить 1-2 капли раствора K 2 CrO 4 . Выпадает желтый осадок. Pb(NO 3) 2 + K 2 CrO 4 ® PbCrO 4 ¯ + 2KNO 3 Проверить растворимость осадка в избытке щелочи.

PbCrO 4 ¯ + 4KОН ® K 2 PbO 2 + K 2 CrO 4 + 2H 2 O

4. Реактив –KI. К 1-2 каплям раствора соли свинца прибавить 1-2 каплиKI. Образуется желтый осадок.

Pb(NO 3) 2 + 2KI ® PbI 2 ¯ + 2KNO 3

Раствор с осадка слейте, прибавьте 5 капель разбавленной уксусной кислоты, 3-4 капли воды, прокипятите до растворения осадка. Затем раствор медленно охладите. При этом выделяются золотисто-желтые кристаллы иодида свинца.

5. Действие серной кислоты и ее солей . К 1-2 каплям серной кислоты прибавить 1-2 капли раствора H 2 SO 4 выпадает белый осадок.

Pb(NO 3) 2 + H 2 SO 4 ® PbSO 4 ¯ + 2HNO 3 Проверьте растворимость в избытке щелочи.

PbSO 4 ¯ + 4КОН ® K 2 PbO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O

Ответ: А-5; Б-4; В-2; Г-1

Пояснение:

А) Отличить хлороводород от аммиака можно с помощью лакмуса — индикатора, который окрашивается в синий цвет в щелочной среде и в красный цвет – в кислой среде.

При пропускании аммиака через водный раствор лакмуса образуется гидрат аммиака – соединение, диссоциирующее в воде с образованием катионов аммония и гидроксид-анионов, следовательно, характер реакции среды становится щелочным, в результате чего раствор лакмуса окрашивается в синий цвет:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 3 . H 2 O ↔ NH 4 + + OH —

При пропускании хлороводорода через водный раствор HCl диссоциирует с образованием катионов водорода и хлорид-анионов:

HCl ↔ H + + Cl —

Среда раствора становится кислой, и раствор лакмуса приобретает красный цвет.

Б) Азотную и соляную кислоты можно различить с помощью меди. Медь расположена в ряду активностей металлов правее водорода, поэтому взаимодействует только с кислотами-окислителями, например HNO 3 , соляная кислота медь не окисляет. В зависимости от концентрации азотной кислоты выделяются либо бурый газ, либо монооксид азота:

Cu + 4HNO 3 (конц.) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

3Cu + 8HNO 3 (разб.) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

В) Сульфат натрия и нитрат калия можно различить, добавив их к растворам нитрата бария. С нитратом калия нитрат бария не реагирует. В случае с сульфатом натрия выпадает осадок белого цвета – BaSO 4:

Na 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 → BaSO 4 ↓ + 2NaNO 3

Г) Различить хлориды алюминия и магния можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии хлорида магния со щелочью выпадает осадок белого цвета — Mg(OH) 2:

MgCl 2 + 2NaOH → Mg(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Алюминий является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Al(OH) 3 , который затем в избытке щелочи превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоалюминат натрия:

AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 ↓ + 3NaCl

Al(OH) 3 + NaOH → Na

Суммарно:

AlCl 3 + 4NaOH → Na + 3NaCl

Установите соответствие между формулами двух веществ и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

РЕАКТИВ

А) KCl и K 2 SO 4

Б) ZnCl 2 и MgCl 2

Г) NaOH и HNO 3

1) NaNO 3 (р-р)

2) Ba(OH) 2 (р-р)

Ответ: А-2; Б-2; В-5; Г-5

Пояснение:

А) Отличить хлорид и сульфат калия можно с помощью щелочи Ba(OH) 2 , который, взаимодействуя с сульфатом, образует осадок белого цвета – BaSO 4:

K 2 SO 4 + Ba(OH) 2 → BaSO 4 ↓ + 2KOH

Хлорид калия с гидроксидом бария не реагирует.

Б) Различить хлориды цинка и магния можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии хлорида магния со щелочью выпадает осадок белого цвета — Mg(OH) 2:

MgCl 2 + Ba(OH) 2 → Mg(OH) 2 ↓ + BaCl 2

Цинк является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Zn(OH) 2 , который затем в избытке щелочи превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоцинкат бария:

ZnCl 2 + Ba(OH) 2 → Zn(OH) 2 ↓ + BaCl 2

Zn(OH) 2 + Ba(OH) 2 → Ba

Суммарно:

ZnCl 2 + 2Ba(OH) 2 → Ba + BaCl 2

В-Г) Различить растворы сильных кислот от растворов солей и щелочей можно с помощью соды – NaHCO 3 . При сливании растворов сильная кислота вытесняет слабую угольную из ее соли, в результате чего выделяется углекислый газ:

При взаимодействии соды со щелочью NaOH образуется средняя соль – карбонат натрия, однако видимые признаки реакции отсутствуют:

NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

РЕАКТИВ

А) Al(NO 3) 3 и Ca(NO 3) 2

Б) Na 3 PO 4 и Na 2 SO 4

Г) KI и NaNO 3

1) AlCl 3 (р-р)

5) BaCl 2 (р-р)

Ответ: А-4; Б-1; В-3; Г-2

Пояснение:

А) Различить нитраты алюминия и кальция можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии нитрата кальция со щелочью выпадает малорастворимый осадок белого цвета — Ca(OH) 2:

Ca(NO 3) 2 + 2KOH → Ca(OH) 2 ↓ + 2KNO 3

Алюминий является амфотерным металлом, и при взаимодействии его раствора соли со щелочью сначала выпадает осадок Al(OH) 3 , который затем в избытке KOH превращается в растворимую комплексную соль – тетрагидроксоалюминат калия:

AlCl 3 + 3KOH → Al(OH) 3 ↓ + 3KCl

Al(OH) 3 + KOH → K

Суммарно:

AlCl 3 + 4KOH → K + 3KCl

Б) Различить растворы солей фосфата и сульфата натрия можно с помощью хлорида алюминия. С сульфатом натрия хлорид алюминия не реагирует, а с фосфатом натрия образует нерастворимую соль – фосфат алюминия:

Na 3 PO 4 + AlCl 3 → AlPO 4 ↓ + 3NaCl

В) Соляную кислоту и бромид калия можно различить с помощью железа. С соляной кислотой железо превращается в хлорид железа (II), кроме этого выделяется водород:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2

Г) Иодид калия и нитрат натрия можно отличить с помощью брома. Являясь более сильным окислителем по сравнению с йодом, бром вытесняет его из соли (с нитратом натрия бром не реагирует):

2KI + Br 2 → 2KBr + I 2 ↓

Ответ: А-3; Б-5; В-4; Г-1

Пояснение:

А) Отличить пропанол-1 от раствора фенола можно действием бромной воды. Для фенола ввиду наличия ароматического кольца характерны реакции электрофильного замещения. Влияние гидроксильной группы усиливает нуклеофильные свойства ароматического ядра, тем самым значительно облегчая замещение в орто- и пара- положениях. При приливании к водному раствору фенола бромной воды образующееся вначале помутнение при встряхивании исчезает. Дальнейшее прибавление бромной воды вызывает обильное выпадение белого осадка 2,4,6-трибромфенола:

C 6 H 5 -OH + 3Br 2 → C 6 H 2 Br 3 -OH↓ + 3HBr

Б) Крахмал и сахарозу можно отличить раствором йода.

Крахмал является полисахаридом, т.е. высокомолекулярным веществом, которое можно рассматривать как продукт поликонденсации моносахаридов. Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов — амилозы (~ 20 – 30%) и амилопектина (~ 70 – 80%). Оба полисахарида содержат связанные между собой остатки α-глюкозы, но отличаются формой молекул и типом связи.

В амилозе остатки глюкозы связаны между собой (1→4)-глюкозидными связями, полисахаридная цепь имеет линейную структуру. Линейные молекулы амилозы содержат 200-300 углеводных остатков, ее молекулярная масса – несколько десятков тысяч. Молекула амилозы свернута в спираль, на каждый виток которой приходится шесть моносахаридных звеньев. Внутри спирали имеется канал диаметром около 0,5 нм, в котором могут располагаться подходящие по размеру молекулы, например I 2 . Комплекс амилозы с иодом имеет синий цвет, что используется для качественного обнаружения крахмала.

Амилопектин имеет разветвленное строение: остатки глюкозы в нем связаны не только (1→4), но и (1→6)-глюкозидными связями. Он состоит из гораздо более крупных молекул, чем амилоза: число остатков в них составляет несколько десятков тысяч, а молекулярная масса – несколько миллионов.

В) Пропанол-2 (изопропанол) и глицерин можно отличить свежеосажденным гидроксидом меди (II). Глицерин является трехатомным спиртом и в связи с наличием трех гидроксильных групп обладает более кислотными свойствами по сравнению с одноатомными спиртами, следовательно, может реагировать не только с щелочным металлами, но и с менее активными. Реакция глицерина со свежеосажденным гидроксидом меди (II) приводит к образованию темно-синего раствора глицерата меди (II):

Г) Толуол и бензол относятся к ароматическим углеводородам, однако толуол имеет один метильный радикал, который можно окислить перманганатом натрия (обесцвечивание раствора перманганата натрия). Само бензольное кольцо при этом к окислению устойчиво:

C 6 H 5 -CH 3 + 2NaMnO 4 → C 6 H 5 -COONa + 2MnO 2 ↓ + NaOH + H 2 O

ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ

РЕАКТИВ

Б) ZnBr 2 и MgBr 2

2) AgNO 3 (р-р)

3) H 2 SO 4 (р-р)

Ответ: А-2; Б-1; В-5; Г-5

Пояснение:

А) При сливании растворов NaI и AgNO 3 в осадок выпадает соль желтого цвета — AgI:

NaI + AgNO 3 → AgI↓ + NaNO 3

Между солями NaF и AgNO 3 реакция не идет, поскольку осадок не образуется.

Б) Различить бромиды цинка и магния можно с помощью раствора щелочи. При взаимодействии бромида магния со щелочью выпадает осадок белого цвета — Mg(OH) 2:

MgBr 2 + 2NaOH → Mg(OH) 2 ↓ + 2NaBr

ZnBr 2 + 2NaOH → Zn(OH) 2 ↓ + 2NaBr

Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2

Суммарно:

ZnBr 2 + 4NaOH → Na 2 + 2NaBr

В-Г) Различить растворы сильных кислот от растворов солей можно с помощью соды – NaHCO 3 . При сливании растворов сильная кислота вытесняет слабую угольную из ее соли, в результате чего выделяется углекислый газ:

NaHCO 3 + HCl → NaCl + CO 2 + H 2 O

NaHCO 3 + HNO 3 → NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

Разбавленная соляная кислота дает с катионами II группы белые осадки хлоридов. Свинец (II) хлорид – осадок кристаллический, серебро хлорид – аморфный, ртуть (I) хлорид – похож на суспензию.

AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3

Ag + + Cl‾ → AgCl↓

Pb(NO 3) 2 + 2 HCl → PbCl 2 ↓ + 2 HNO 3

Pb 2+ + 2Cl‾ → PbCl 2 ↓

Hg 2 (NO 3) 2 + 2 HCl → Hg 2 Cl 2 ↓ + 2 HNO 3

Hg 2 2+ + 2Cl‾ → Hg 2 Cl 2 ↓

ОПЫТ: Берут три пробирки,в одну из них вносят 5 капель раствора соли серебра, а в другую такое же количество соли свинца, в третью – соли ртути (I) и прибавляют в каждую из пробирок 1-2 капли 2 н. раствора соляной кислоты. Наблюдают выпадение осадков.

Работа с осадками:

Необходимо внимательно изучить внешний вид и свойства осадков:

а) осадок свинца (II) хлорида растворим в горячей воде. Этим свойством пользуются для отделения катиона свинца от катиона серебра (серебро хлорид растворяется в горячей воде незначительно).

Нужно иметь в виду, что свинец (II) хлорид в значительной мере растворим и в холодной воде, и поэтому групповой реактив HCl не полностью осаждает ионы свинца.

ОПЫТ: К осадку PbCl 2 добавляют 10-15 капель дистиллированной воды и нагревают до полного растворения. При охлаждении кристаллы свинца (II) хлорида снова выпадают.

б) осадок серебра хлорида нерастворим в разбавленных кислотах (HNO 3 , H 2 SO 4), но растворим в растворе NH 4 OH с образованием комплексной соли

AgCl + 2 NH 4 OH → Cl + 2 H 2 O

AgCl + 2 NH 4 OH → + + Cl‾ + 2 H 2 O

Комплексную соль серебра (аммиакат серебра) можно разрушить:

1) действием азотной кислоты:

Cl + 2 HNO 3 → AgCl↓ + 2 NH 4 NO 3

Cl‾ + 2H + → AgCl↓ + 2 NH 4 +

2) действием калий иодида (избытком):

Cl + KI + 2 H 2 O → AgI↓ + KCl + 2 NH 4 OH

I‾ + 2 H 2 O → AgI↓ + 2 NH 4 OH

В первом случае выпадает осадок белого цвета, во втором случае – осадок бледно-желтого цвета.

Реакцию растворения хлорида в избытке аммоний гидроксида с последующим разрушением комплексного аммиаката серебра одним из указанных способов используют в качестве реакции обнаружения иона серебра.

Опыт: К полученному осадку серебро хлорида прибавляют 2 н. раствор NH 4 OH до растворения осадка, затем делят раствор на 2 порции. К одной части прибавляют 2 н. раствор азотной кислоты, а к другой – калий иодид в избытке. Наблюдают выпадение осадков.

в) осадок ртути (I) хлорида Hg 2 Cl 2 растворяется только в "царской водке" (3 капли HNO 3 конц. + 9 капель HCl конц.) медленно, в течение 3-х минут, окисляясь при этом в Hg(NO 3) 2 или HgCl 2 .

С раствором аммиака ртуть (I) хлорид взаимодействует с образованием димеркураммоний хлорида, который, вследствие чрезвычайной неустойчивости, немедленно разлагается на трудно растворимый меркураммоний и металлическую ртуть. Последняя при этом выделяется в мелко раздробленном состоянии, придавая осадку черную окраску:

Hg 2 Cl 2 + 2 NH 4 OH → Cl↓ + NH 4 Cl + 2 H 2 O

Cl → Cl↓ + Hg↓

ОПЫТ: Осадок Hg 2 Cl 2 белого цвета обрабатывают 3 каплями концентрированного аммиака. Осадок приобретает черную окраску. Эта реакция характерна для ионов одновалентной ртути и служит для их обнаружения.

Едкие щелочи (NaOH или KOH)

Образуют с катионами II аналитической группы осадки:

а) ионы серебра – бурый осадок серебра оксида:

2 AgNO 3 + 2 NaOH → Ag 2 O↓ + 2 NaNO 3 + H 2 O

2 Ag + + 2 OH‾ → Ag 2 O↓ + H 2 O

Осадок в избытке щелочи не растворяется.

б) ионы ртути (I) – черный осадок ртути (I) оксида:

Hg 2 (NO 3) 2 + 2 KOH → 2 HgOH↓ + 2 KNO 3

Hg 2 2+ + 2 OH‾ → Hg 2 O↓ + H 2 O

в) ионы свинца – белый осадок свинца (II) гидроксида:

Pb(NO 3) 2 + 2 NaOH → Pb(OH) 2 ↓ + 2 NaNO 3

Pb 2+ + 2 OH‾ → Pb(OH) 2 ↓

Свинец (II) гидроксид обладает амфотерными свойствами и поэтому в избытке щелочи растворяется с образованием гидроксокомплекса свинца:

Pb(OH) 2 + 2 NaOH → Na 2

Pb(OH) 2 + 2 OH‾ → 2 ‾

Опыт: В одну пробирку добавляют 3 капли раствора соли серебра, в другую – 3 капли соли свинца, в третью – соли ртути (I) и в каждую из пробирок добавляют по 3 капли раствора натрий гидроксида. К выпавшим осадкам добавляют избыток щелочи и убеждаются в нерастворимости серебра оксида и ртути (I), и в растворимости свинца (II) гидроксида в избытке щелочи.

Реакции обнаружения катионов свинца (Pb 2+)

1. Калий иодид KI – дает с ионами свинца осадок ярко-желтого цвета:

Pb(NO 3) 2 + 2 KI → PbI 2 ↓ + 2 KNO 3

Pb 2+ + 2 I‾ → PbI 2 ↓

Осадок растворим в горячей воде в уксусной среде. После охлаждения выпадают красивые золотистые кристаллы свинца (II) иодида. Предел обнаружения свинца – 100 мкг.

Реакция неселективна: Ag + , Hg 2 2+ , Cu 2+ , Fe 3+ взаимодействуют с KI. Поэтому для обнаружения свинца предварительно выделяют осадок хлоридов свинца, серебра и ртути (I). При обработке этого осадка горячей водой растворяется только свинец хлорид. К полученному водному раствору после охлаждения прибавляют калий иодид и наблюдают выпадение желтого осадка.

Опыт: К 2-3 каплям раствора соли свинца прибавляют 1-2 капли раствора калий иодида. Наблюдают выпадение осадка. Добавляют 20 капель дистиллированной воды и 8-10 капель уксусной кислоты, кипятят содержимое пробирки до растворения осадка. Дают раствору охладиться. Наблюдают образование блестящих золотистых кристаллов. Образование таких кристаллов свойственно только свинца (II) иодиду. Поэтому эту реакцию можно использовать для обнаружения ионов свинца в присутствии других катионов.

2. Серная кислота и растворимые сульфаты образуют с ионами свинца белый кристаллический осадок свинца (II) сульфата. Осадок растворим при нагревании в едких щелочах с образованием натрий тетрагидроксоплюмбата (II):

Pb(NO 3) 2 + H 2 SO 4 → PbSO 4 ↓ + 2 HNO 3

Pb 2+ + SO 4 2 ‾ → PbSO 4 ↓

PbSO 4 + 4 NaOH → Na 2 + Na 2 SO 4

PbSO 4 + 4 OH‾ → 2 ‾ + SO 4 2 ‾

Осадок растворим также в растворе аммоний ацетата при нагревании.

ОПЫТ: К 2-3 каплям раствора соли свинца добавляют 1-2 капли 2 н. раствора H 2 SO 4 . Наблюдают выпадение осадка. Осадок растворяют в избытке NaOH при нагревании.

3. При добавлении калий дихромата (K 2 Cr 2 O 7) или калий хромата (К 2 CrO 4) к нейтральному или уксуснокислому раствору соли свинца образуется осадок ярко-желтого цвета PbCrO 4:

2 Pb(NO 3) 2 + K 2 Cr 2 O 7 + 2 CH 3 COONa + H 2 O →

→ 2 PbCrO 4 ↓ + 2 CH 3 COOH + 2 KNO 3 + 2 NaNO 3

2 Pb 2+ + Cr 2 O 7 2 ‾ + 2 CH 3 COO‾ + H 2 O → 2 PbCrO 4 ↓ + 2 CH 3 COOH

Осадок PbCrO 4 малорастворим в разбавленных HNO 3 или HCl; практически нерастворим в аммиаке, уксусной кислоте, аммония ацетате и тартрате. Растворяется в NaOH и концентрированной HNO 3 . Например:

PbCrO 4 ↓ + 4 NaOH → Na 2 + Na 2 CrO 4

PbCrO 4 ↓ + 4 OH‾ → 2 ‾ + CrO 4 2 ‾

Эта реакция позволяет отличить PbCrO 4 от BaCrO 4 , который не растворяется в NaOH.

Предел обнаружения свинца – 20 мкг. Мешают Ba (II), Sr (II), Bi (III), Hg (II), Ag (I), образующие с хромат-ионами окрашенные осадки.

ОПЫТ: К 2-3 каплям раствора соли свинца добавляют 2-3 капли CH 3 COONa и 2-3 капли K 2 Cr 2 O 7 . Наблюдают образование осадка. Центрифугируют, отделяют осадок от раствора и к осадку добавляют 2-3 капли 2 н. NaOH. Осадок растворяется.

Реакции обнаружения катионов ртути (I) (Hg 2 2+)

1. Наиболее характерной, достаточно чувствительной и в то же время, по существу, специфической реакцией на катионы одновалентной ртути является рассмотренное выше взаимодействие ртуть (I) хлорида с раствором аммиака (образование черного осадка, состоящего из смеси меркураммоний хлорида и металлической ртути). Этой реакцией, как правило, и пользуются в аналитических лабораториях для открытия катионов Hg 2 2+ .

2. Характерной реакцией для катиона Hg 2 2+ является также взаимодействие их с калий иодидом, при которой образуется темно-зеленый осадок Hg 2 I 2 . Однако в присутствии катионов Ag + и Pb 2+ открывать ионы Hg 2 2+ этой реакцией нельзя, так как они с калий иодидом образуют осадки AgI и PbI 2 , желтый цвет которых будет маскировать окраску осадка ртути (I) иодида. Из катионов других групп открытию Hg 2 2+ этой реакцией мешают Cu 2+ и при значительных концентрациях – Bi 3+ и Fe 3+ . При наличии примеси катиона Hg 2+ с недостатком KI сначала образуется осадок HgI 2 морковного цвета, а при добавлении избытка калий иодида HgI 2 растворяется, а в осадок выпадает Hg 2 I 2 темно-зеленого цвета, растворимый в избытке реактива c образованием черного осадка металлической ртути:

Hg 2 (NO 3) 2 + 2 KI → Hg 2 I 2 ↓ + 2 KNO 3

Hg 2 2+ + 2 I‾ → Hg 2 I 2 ↓

Hg 2 I 2 + 2 KI → K 2 + Hg↓

Hg 2 I 2 + 2 I‾ → 2 ‾ + Hg↓

Таким образом, если в растворе отсутствуют катионы Ag + , Pb 2+ , Cu 2+ и в значительных концентрациях Bi 3+ и Fe 3+ , то калий иодид будет специфическим реактивом на катионы одновалентной ртути, так как все остальные катионы не будут мешать открытию Hg 2 2+ этим реактивом.

ОПЫТ: К 2-3 каплям раствора соли ртути (I) добавляют 6-8 капель раствора KI. Наблюдают образование осадка. К осадку добавляют избыток реагента для последующего растворения.

3. Металлическая медь восстанавливает ртуть из ее солей в виде металлической ртути (осадок черного цвета). Эту реакцию рекомендуют проводить капельным методом. При очень малых концентрациях Hg 2 2+ пятно получается светло-серого цвета, так как на поверхности медной пластинки образуется амальгама меди.

Открытию ртути этой реакцией мешают только катионы двухвалентной ртути, дающие аналогичный эффект, и в значительных концентрациях ионы серебра, которые медью также восстанавливаются, образуя под каплей серое пятно металлического серебра. В отсутствии же Hg 2 2+ и больших концентраций Ag + эта реакция является специфической на катионы одновалентной ртути.

Cu + Hg 2 (NO 3) 2 → 2 Hg↓ + Cu(NO 3) 2

Cu + Hg 2 2+ → 2 Hg↓ + Cu 2+

ОПЫТ : Каплю раствора, содержащего ионы одновалентной ртути, помещают на хорошо очищенную медную пластинку. Через несколько минут на поверхности пластинки (под каплей) образуется темно-серое пятно металлической ртути. Если полученное при этом пятно протереть тканью или бумагой, то оно обретает вид зеркала.

4. Калий хромат (или калий дихромат (K 2 Cr 2 O 7)) дает при нагревании с солями ртути (I) кирпично-красный осадок Hg 2 CrO 4 , растворимый в азотной кислоте.