1.1.5 Реакция с гексанитрокупратом (II) свинца и натрия Nа2PbCи(no2)6(микрокристаллоскопическая реакция)

На предметное стекло помещают одну каплю раствора соли калия, а рядом помещают одну каплю реактива и смешивают палочкой и дают постоять. Рассматривают форму и цвет кристаллов под микроскопом. Реакцию выполняют при рН = 7. Реактив дает с солями калия черные или коричневые кубические кристаллы.

2КСl + Nа₂Pb[Cu(NO₂)₆] = К₂Pb[Cu(NO₂)₆] 2NaCl

или

2К⁺ + Pb²⁺ + [Cu(NO₂)₆]^4- = К₂Pb[Cu(NO₂)₆]

1.1.6 Реакция на окрашивание пламени

В пламя вносят несколько кристалликов КСl. Летучие соли калия окрашивают бесцветное пламя горелки в характерный фиолетовый цвет.

Реакции иона аммония

1.1.7 Реакция с гидроксидами

К 2 – 3 каплям раствора соли аммония прибавляют 3 – 4 капли щелочи и нагревают. К отверстию пробирки подносят влажную красную лакмусовую бумагу. Выделение газа можно обнаружить и по запаху. В какой цвет происходит изменение индикаторной бумаги?

NН₄⁺ + ОН^- = NН₃↑ + Н₂О

1.1.8 Реакция с реактивом Несслера К₂[HgJ₄] + КОН

В пробирку помещают 1 каплю раствора NН₄Сl и 5 капель воды, перемешивают и к полученному раствору прибавляют 2 – 3 капли реактива Несслера. Выпадает красно-бурый осадок. Выполняя реакцию, обязательно действуйте избытком реактива, так как образующийся осадок растворим в солях аммония.

NН₄Cl + 2К₂[HgJ₄] +4КОН = [NН₂Hg₂О]J +7КJ + КСl + 3Н₂О

или

NН₄⁺ + 2[HgJ₄]^2- + 4ОН^- = [NН₂Hg₂О]J +7J^- + 3Н₂О

1.2 Анализ смеси катионов первой группы

Предварительное обнаружение. Обнаружение NН₄⁺ – ионов проводят действием NаОН при нагревании или реактивом Несслера.

Систематический анализ. Если в анализируемом растворе обнаружены ионы NН₄⁺, мешающие обнаружению Nа⁺ и К⁺, то их отделяют. Для удаления ионов NН₄⁺ раствор выпаривают и прокаливают до исчезновения белого «дыма», добавляя к сухому остатку 1 – 2 капли конц. НСl. Полноту удаления ионов NН₄⁺ проверяют на предметном стекле реактивом Несслера, прибавляя к 1 – 2 каплям реактива крупинку сухого остатка. При отсутствии ионов NН₄⁺ сухой остаток растворяют в нескольких каплях воды. Полученный раствор исследуют на присутствие ионов Nа⁺ и К⁺ с помощью реактивов на эти катионы.

1.3 Контрольные вопросы

1. Почему открытие катиона калия гидротартратом натрия NаНС₄Н₄О₆ должно проводиться в нейтральной среде? Напишите уравнение реакции?

2. Почему осаждение катиона натрия в виде дигидроантимоната калия КН₂SbО₄ должно проводиться в нейтральной, а не в кислой или щелочной среде?

3. Почему перед открытием катиона К⁺ необходимо удалить катион NН₄⁺?

Лабораторная работа №2. Катионы второй аналитической группы

(Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺)

Цель работы: познакомить с характерными реакциями на катионы второй аналитической группы.

Вторую аналитическую группу составляют катионы Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺. В качестве группового реагента применяется 2М раствор соляной кислоты, так как в конц. НСl могут образоваться растворимые комплексные соединения. Растворимость хлоридов различна, наибольшей растворимостью характеризуется PbCl₂. Для полноты осаждения хлорида свинца (II) к раствору прибавляют этанол С₂Н₅ОН. Характерной особенностью хлорида свинца является его достаточно хорошая растворимость в горячей воде, что используют для разделения осадков AgCl и PbCl₂.

Большинство солей катионов 2 группы (за исключением нитратов) нерастворимы в воде.

Гидроксиды серебра и ртути неустойчивы и разлагаются с образованием соответственно бурого оксида Ag₂О и черного оксида ртути (I) Hg₂О. Гидроксид свинца Pb(ОН)₂ обладает амфотерными свойствами. Белый осадок гидроксида свинца растворим в растворах щелочей с образованием плюмбитов.

При действии раствором аммиака на хлорид ртути образуется неустойчивое соединение хлорид димеркураммония [Hg₂NH₂]Cl, разлагающееся на малорастворимый меркураммоний [HgNH₂]Cl и металлическую ртуть, которая обусловливает черный цвет осадка.

Катионы Аg⁺, Рb²⁺, Нg₂²⁺ бесцветны. Однако благодаря их способности к поляризации возможно образование из бесцветных исходных ионов окрашенных продуктов реакции (АgВr, АgJ, PbJ₂, РbS, Нg₂J₂ и др.).

Катионы 2 группы подвергаются гидролизу по катиону, способны к комплексообразованию и изменению степени окисления (Pb²⁺ до Pb⁴⁺, Нg₂²⁺ до Hg²⁺) в окислительно-восстановительных реакциях.