4. Обнаружение катионов калия.
Растворяют сухой остаток после полного удаления NH4+ в небольшом объёме воды и проверяют наличие катионов калия реагентом Na3[Co(NO2)6] при рН 4-5.
Вторая группа катионов
Групповым реагентом для второй группы катионов является раствор соляной кислоты, осаждающий хлориды серебра, свинца, ртути, отличающиеся по своей растворимости в воде. Нитрат-, нитрит- и ацетат-ионы с катионами второй группы образуют растворимые в воде соли, а с хлорид-, бромид-, иодид-, сульфид-, карбонат-, фосфат-, хромат-, силикат-ионами - малорастворимые соединения.
Общие реакции катионов второй группы
1. Реакция с соляной кислотой, свойства хлоридов.
Растворы HCl и хлоридов осаждают катионы серебра, свинца и ртути по общему уравнению:
Men+ + nCl – = ↓MeCln
Следует избегать большого избытка группового реагента для предотвращения частичного растворения хлоридов вследствие образования комплексов типа: [PbCl3]–, [PbCl4]2–, [AgCl2]–, [HgCl2]–.
Осадок хлорида свинца – кристаллический, белого цвета, частично растворим в холодной воде. Этим пользуются для отделения хлорида свинца от хлоридов серебра и ртути.
Осадок хлорида
серебра – белый, творожистый, темнеющий
на свету вследствие разложения, в воде
практически нерастворим (
).
Легко растворяется в растворе аммиака:
↓AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl–.
Добавление кислоты или иодида калия к полученному аммиачному комплексу смещает равновесие в обратную сторону:
[Ag(NH3)2]+ + 2H+ + Cl– = 2 NH4+ + ↓AgCl,
[Ag(NH3)2]+ + J – = ↓AgJ + 2 NH3 (р-р).
Hg2Cl2
– белый малорастворимый в воде осадок
(
=
).
Под действием аммиака чернеет вследствие
диспропорционирования Hg22+
и выделения металлической ртути:
Hg2Cl2 + 2 NH3(р-р) = ↓HgNH2Cl + ↓Hg0 + NH4+ + Cl –.
Аминохлорид ртути (II) HgNH2Cl – хлорид меркураммония.
В ы п о л н е н и е р е а к ц и и. К нескольким каплям растворов солей Pb2+, Ag+, Hg22+ добавить по 1,5-кратному избытку раствора соляной кислоты. Рассмотреть внешний вид образовавшихся осадков. Разделить каждый на две пробирки и проверить действие нагревания и раствора аммиака. Сделать вывод о разделении катионов II группы на основе свойств хлоридов. Разделить раствор аммиаката серебра на 2 пробирки: в одну прилить раствор HNO3 до кислой реакции, в другую – раствор KJ. Что наблюдается? Объяснить направление происходящих реакций сравнением величин Куст. И ПР соответствующих соединений.
2. Реакции с едкими щелочами.
Растворы едких щелочей с катионами II группы образуют осадки гидроксидов:
Men+ + nOH – = ↓Me(OH)n.
AgOH и Hg2(OH)2 неустойчивы и моментально разлагаются:
2AgOH = Ag2O + H2O,
Hg2(OH)2 = Hg2O + H2O.
Pb(OH)2 обладает амфотерными свойствами и растворяется при действии кислот и щелочей.
↓Pb(OH) 2 + 2H+ = Pb2+ + 2 H2O,
↓Pb(OH) 2 + 2OH – = [Pb(OH)4]2–.
Оксид серебра Ag2O бурого цвета, растворяется в аммиаке с образованием аммиаката [Ag(NH3)2]+. Оксид ртути Hg2O чёрного цвета.
В ы п о л н е н и е р е а к ц и и. К нескольким каплям растворов солей катионов II группы добавлять по каплям раствор NaOH. Наблюдать образование осадков. Изучить действие на них избытка щёлочи и раствора аммиака.