Катионы второй аналитической группы. Анализ смеси катионов первой и второй групп

Частные реакции катионов первой аналитической группы

Качественный анализ.

Реакции катиона калия К⁺

1. Реакция окрашивания пламени.

Летучие соли калия окрашивают бесцветное пламя горелки в фиолетовый цвет.

Выполнение реакций.

Соль калия, лучше всего KCl, смачивают хлороводородной кислотой и вносят в основание пламени на тонкой платиновой или нихромовой проволочке, а затем переводят в зону с наивысшей температурой. Даже незначительное количество солей натрия мешает определению, т.к. фиолетовая окраска маскируется желтой окраской, которую придает пламени натрий. Данная реакция является фармакопейной.

2. Винная кислота Н₂С₄Н₄О₆ при достаточной концентрации ионов К⁺ в растворе дает белый кристаллический осадок гидротартрата калия:

KCl + Н₂С₄Н₄О_{6 =} KHC₄H₄O₆↓ + HCl

K⁺ + HC₄H₄O₆^- = KHC₄H₄O₆↓

В минеральных кислотах осадок растворим.

Выполнение реакций.

В пробирку помещают 2 капли раствора хлорида калия и 3 капли реактива Н₂С₄Н₄О_6. Пробирку охлаждают струей холодной воды. Наблюдают выпадение осадка.

3. Гексанитритокобальтат (III) натрия Na₃ [Co(NO₂)₆] осаждает из нейтрального или слабокислого раствора желтый кристаллический осадок гексанитритокобальтата (III) калия-натрия:

Na₃ [Co(NO₂)₆] +2KCl = K2 Na [Co(NO₂)₆]↓ + 2NaCl

2K⁺ + Na⁺ + [Co(NO₂)₆]^3- = K₂Na[Co(NO₂)₆]↓

Выполнение реакции.

К 2 каплям раствора соли калия добавляют 2 капли реактива. Наблюдают выпадение желтого осадка.

4. Микрокристаллоскопическая реакция – нитрит натрия – свинца (II) Na₂PbCu (NO₂)₆, реагирует с солями калия в нейтральной среде, образуя характерные кубические кристаллы коричневого или черного цвета:

2KCl + Na₂PbCu(NO₂)₆ = K₂PbCu(NO₂)₆↓ + 2NaCl

Реакции катиона Na⁺

1. Реакция окрашивания пламени. Соли натрия окрашивают бесцветное пламя горелки в желтый цвет. Реакция является фармакопейной.

2. Гексагидроксостибиат (V) калия K[Sb(OH₆)] дает с солями натрия в строго нейтральной среде медленно образующийся белый кристаллический осадок:

NaCl + K[Sb(OH₆)] = Na[Sb(OH₆)]↓ + KCl

Na⁺ + [Sb(OH₆)] = Na[Sb(OH₆)]↓

.

Реакции катиона аммония NH₄⁺

1. Гидроксиды щелочных металлов NaOH и KOH при добавлении к водному раствору соли аммония выделяют аммиак:

NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃↑ + H₂O

При нагревании раствора аммиак улетучивается.

2. Реактив Несслера (смесь K₂[HgJ₄] с КОН) дает с солями аммония красно-бурый осадок:

2K₂[HgJ₄] + 4KOH + Na₄Cl →[Hg₂ONH₂] J ↓ + 7KJ + KCL + 3H₂O

Реакция катиона свинца Рb²⁺

1. Хлороводородная кислота и растворимые хлориды HCl и NaCl осаждают из растворов солей свинца (П) со слабокислой реакцией белый хлопьевидный осадок хлорида свинца (П), легко растворимый в горячей воде:

Pb(NO₃)₂ + 2HCl = PbCl₂ ↓ + 2HNO₃

Pb²⁺ + 2Cl^- = PbCl₂↓

2. Гидроксиды щелочных металлов KOH и NaOH из растворов солей свинца (П) осаждают гидроксид свинца (П) – осадок белого цвета.

Pb(NO₃)₂ + 2КОН = PbCl₂ ↓ + 2КNO₃

Pb²⁺ + 2ОН^- = Pb(ОН)₂↓

Гидроксид свинца (П) обладает амфотерными свойствами, поэтому он растворяется в разбавленной азотной или уксусной кислотах или в избытке щелочи:

Pb(OН)₂ + 2КОН = К₂[Pb(OН)₄]

3. Серная кислота H₂SO₄ и растворимые сульфаты выделяют из растворов свинцовых солей осадок белого цвета:

Pb(NO₃)₂ + H₂SO₄ = PbSO₄ ↓ + 2HNO₃

Pb²⁺ + SO₄^-2 = PbSO₄ ↓

4. Иодид калия КJ, взаимодействуя с растворами свинцовых солей, дает желтый осадок иодида свинца (П):

Pb(NO₃)₂ +2 KJ = PbJ₂ ↓ + 2KNO₃

Pb²⁺ + 2J^- = PbJ₂ ↓

5. Хромат калия K₂CrO₄ или хромат натрия Na₂CrO₄ выделяет из слабокислых растворов солей свинца (П) желтый осадок хромата свинца (П):

Pb(NO₃)₂ + K₂CrO₄ = PbCrO₄ ↓ + 2KNO₃

Pb²⁺ + CrO₄^2- = PbCrO₄ ↓

Осадок не растворяется в уксусной кислоте, но растворяется в азотной кислоте и гидроксидах щелочных металлов. Реакция чувствительна и является характерной для ионов Pb²⁺.

Реакции катиона серебра Ag⁺

1. Хлороводородная кислота HCl и растворимые хлориды осаждают из нейтральных и кислых растворов солей серебра в виде белого творожистого осадка хлорид серебра:

AgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃

Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓

Осадок легко растворяется в избытке аммиака с образованием комплексной соли:

AgCl + 2NH₃H₂O = [Ag(NH₃)₂Cl + 2H₂O

2. Иодид калия KJ образует с ионом Ag⁺ светло-желтый осадок:

AgNO₃ + KJ = AgJ↓ + KNO₃

Ag⁺ +J^- = AgJ↓

Иодид серебра не растворяется в растворе аммиака в отличие от хлорида серебра.

3. Хромат калия K₂CrO₄ выделяет из слабокислых растворов солей серебра (II) желтый осадок хромата серебра:

2AgNO₃ + K₂CrO₄ = Ag₂CrO₄ ↓ + 2KNO₃

2Ag⁺ + CrO₄^2- = AgCrO₄ ↓

Осадок растворяется в растворе аммиака, гидроксидах щелочных металлов и азотной кислоте. Не растворяется в уксусной кислоте.

Вопросы для фронтального опроса:

1. Какой реактив является групповым для первой аналитической группы?

2. В какой цвет окрашивают пламя ионы Na⁺ и K⁺.

3. Как действуют щелочи на соли аммония? Как обнаружить эффект данной реакции?

4. Какой реактив является групповым для второй аналитической группы?

5. В чем растворяется осадок хлорида серебра, хлорида свинца?

6. Что происходит при действии водного раствора аммиака на хлорид ртути (I)?

7. Что получается при действии щелочей на соли серебра?

8. Как доказать, что гидроксил свинца (IV) обладает амфотерными свойствами?

Дата добавления: 2015-06-04