Дія розчину йодиду калію

Дія лугів.

Вивчення реакцій катіонів другої аналітичної групи.

Лабораторна робота № 7.

Мета роботи:

Теоретичні питання:

КАТІОНИ ДРУГОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ

Pb²⁺, Ag⁺, Hg₂²⁺

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА

До другої аналітичної групи катіонів відносяться катіони Pb²⁺, Ag⁺, Hg₂²⁺. Катіони другої аналітичної групи утворюють нерозчинні галогеніди (крім фториду срібла) сульфати, сульфіди, хромати, фосфати, арсеніти, арсенати, гідроксиди (оксиди), карбонати. Це пояснюється високою поляризаційною здатністю цих катіонів.

Груповим реагентом на ІІ аналітичну групу є розчин HCl. При дії HCl осаджуються хлориди катіонів тільки другої аналітичної групи. Катіони інших аналітичних груп залишаються в розчині.

Для катіонів ІІ аналітичної групи характерні реакції комплексоутворення, а для іонів Hg₂²⁺ – реакції окислення-відновлення та реакції диспропорціонуван-ня. Тому систематичний хід аналізу катіонів ІІ аналітичної групи оснований на реакціях осадження, комплексоутворення та окислення-відновлення. Більшість солей катіонів ІІ аналітичної групи безбарвні. Забарвленими є солі, які містять забарвлені аніони – хромати.

РЕАКЦІЇ КАТІОНІВ ДРУГОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ

1. Дія розчину хлороводневої (соляної) кислоти. Катіони ІІ аналітичної групи з HCl утворюють осади білого кольору.

Ag⁺ + Cl = AgCl↓ ДР = 1,78·10^-10

Hg₂²⁺ +2Cl = Hg₂Cl₂↓ ДР = 1,3·10^-18

Pb2+ + 2Cl = PbCl₂↓ ДР = 1,6·10-5

Осади хлоридів розчиняються в надлишку концентрованої HCl з утворен-ням комплексних іонів

AgCl↓ + 2HCl = H₂[AgCl₃]

AgCl↓ + 2Cl = [AgCl₃]²

PbCl₂↓ + 2HCl = H₂[PbCl₄]

PbCl₂↓ + 2Cl = [PbCl₄]²

У зв’язку з цим не треба давати великий надлишок групового реагенту.

Найбільш розчинним з хлоридів ІІ аналітичної групи є хлорид свинцю, який помітно розчиняється в гарячій воді (при 100^оС у 100 г Н₂О можна розчинити 3,34 г PbCl₂). Це використовують для відділення PbCl₂ від інших катіонів цієї групи.

Хлорид срібла розчинний в аміаку на відміну від хлориду ртуті (І):

AgCl↓ + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]Cl

AgCl↓ + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl-

Ця реакція використовується для відділення AgCl від Hg₂Cl₂.

Якщо на осад Hg₂Cl₂ подіяти розчином аміаку, то він почорніє внаслідок утворення дрібнодисперсної металічної ртуті

Hg₂Cl₂↓+ 2NH₃ = [NH₂Hg]Cl↓ + Hg↓ + NH₄Cl.

Амідохлорид ртуті [NH₂Hg]Cl, який утворюється у цій реакції, можна розглядати як хлорид амонію NH₄Cl, в якому два атоми водню заміщені на один двохзарядний іон ртуті. Ця реакція використовується для визначення Hg₂²⁺ та відділення від інших катіонів у ході аналізу.

Катіони свинцю з лугами утворюють білий осад Pb(OH)₂.

Pb²⁺ + 2OH- = Pb(OH)₂↓

Гідроксид свинцю має амфотерні властивості, тому розчиняється як в азотній кислоті, так і в надлишку лугу:

Pb(OH)₂↓+ 2HNO₃ = Pb(NO₃)₂+ 2H₂O

Pb(OH)₂↓+ 2H⁺ = Pb²⁺ + 2H₂O

Pb(OH)₂↓+ 2NaOH = Na₂[Pb(OH)₄]

Pb(OH)₂↓+ 2OH = [Pb(OH)₄]²

Катіони срібла з лугами утворюють білий осад гідроксиду срібла AgOH, який швидко розкладається з утворенням оксиду срібла:

Ag⁺ + OH = AgOH↓

2AgOH↓= Ag₂O↓ + H₂O

Катіони ртуті (І) при взаємодії з лугами утворюють чорний осад оксиду ртуті (І):

Hg₂²⁺ + 2OH = Hg₂O↓ + H₂O

Всі оксиди та гідроксиди катіонів другої аналітичної групи розчинні в азотній кислоті.

Ag₂O +2HNO₃ = 2AgNO₃ + H₂O

Hg₂O+2HNO₃ = Hg₂(NO₃)₂ + H₂O

Pb(OH)₂ + 2HNO₃ = Pb(NO₃)₂ + 2H₂O

Катіони II аналітичної групи утворюють забарвлені малорозчинні йодиди:

Ag⁺ + I^- = AgI↓ жовтого кольору

Pb²⁺ + 2I^- = PbI₂↓ золотаво-жовтого кольору

Hg₂²⁺ + 2I^- = Hg₂I₂↓ зеленого кольору.

Йодид свинцю розчинний у підкисленій оцтовою кислотою гарячій воді. Йодид ртуті (І) Hg₂I₂ реагує з надлишком реагенту:

Hg₂I₂↓+ 2I- = [HgI₄]^2- + Hg↓

Дата добавления: 2017-01-14