Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


јнал≥з кат≥он≥в другоњ (хлоридноњ) анал≥тичноњ групи




 

як вже зазначалось, до другоњ анал≥тичноњ групи в≥днос€ть кат≥они Ag+, Hg22+, Pb2+.

≈лектронна будова цих йон≥в наступна:

Ag+ Ц [Kr]5s14d10; Hg22+ Ц [Xe]6s14f145d10; Pb2+ Ц [Xe]4f146p25d10.

√руповим реагентом на цю групу кат≥он≥в Ї розчин хлоридноњ кислоти з с(1/1HCl)=2,0моль/дм3.

 ат≥они Ag+, Hg22+, Pb2+ при взаЇмод≥њ з хлорид-≥онами утворюють малорозчинн≥ у вод≥ ≥ в розведених кислотах осади:

Ag+ + Cl → AgCl↓; Hg22+ + 2Cl → Hg2Cl2↓; Pb22+ + 2Cl → PbCl2↓;

” надлишку хлоридноњ кислоти утворен≥ осади можуть частково розчин€тись, переход€чи у розчинн≥ комплекси:

AgCl↓ + 2HCl → H2[AgCl3]; PbCl2↓ + HCl → H[PbCl3].

” кипл€ч≥й вод≥ розчинн≥сть PbCl2 зб≥льшуЇтьс€ втрич≥ у пор≥вн€нн≥ ≥з розчинн≥стю при 200—. «а цих же умов розчинн≥сть AgCl та Hg2Cl2 в≥дчутно анал≥тичними методами не зростаЇ. ÷€ особлив≥сть використовуЇтьс€ дл€ в≥дд≥ленн€ йон≥в Pb2+ в≥д Ag+ та Hg22+.

«а д≥њ розчину амон≥аку Hg2Cl2 перетворюЇтьс€ на димеркур≥йамон≥й хлорид, €кий швидко розкладаЇтьс€ на малорозчинний меркур≥й амон≥й хлорид та метал≥чну ртуть, €ка надаЇ осаду чорного забарвленн€:

Hg2Cl2 + 2NH4OH → [Hg2NH2]Cl↓ + NH4+ + ClЦ +2H2O;

[Hg2NH2]Cl → [HgNH2]Cl↓ + Hg.

ƒ≥Їю розчином амон≥аку на сум≥ш кат≥он≥в Ag+ та Hg22+ вдаЇтьс€ њх розд≥лити: йони Ag+ звТ€зуютьс€ в розчинний комплекс [јg(NH3)2]+, а йони Hg22+ Ц у нерозчинний комплекс [HgNH2]Cl.

 

4.2.1. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в Ag+

—пециф≥чних реакц≥й ви€вленн€ кат≥он≥в Ag+ немаЇ.

ƒосл≥д 1. ≤з загальних можливих реакц≥й можна зазначити д≥ю на кат≥они Ag+ розчинами луг≥в NaOH або KOH. як пром≥жний продукт спочатку утворюЇтьс€ б≥лий осад AgOH, €кий п≥д д≥Їю св≥тла розкладаЇтьс€ ≥ утворюЇтьс€ осад аргентум оксиду бурого забарвленн€:

Ag+ + OHЦ → AgOH↓;

2AgOH → Ag2O↓ + H2O.

ќсад Ag2O дуже добре розчин€Їтьс€ у розчин≥ амон≥аку:

Ag2O + 4NH4OH → 2[јg(NH3)2]ќЌ + 3H2O.

—л≥д зазначити, що молекул€рноњ сполуки NH4OH €к такоњ не

 

≥снуЇ. Ќасправд≥ це комплекс , €кий у водному

середовищ≥ дисоц≥юЇ з утворенн€м йон≥в [NH4]+ та ќЌ. ѕо сут≥, г≥дроксид-≥они поход€ть з води, з €коњ протон в≥дщеплюЇтьс€ ≥ звТ€зуЇтьс€ у м≥цний комплекс [NH4]+ з константою нест≥йкост≥  нест[NH4]+ =6Ј10Ц10. –≥вноважна концентрац≥€ йон≥в Ќ+ у систем≥
[NH4]+ NH3 + H+ менша, н≥ж р≥вноважна концентрац≥€ г≥дроген-≥он≥в у систем≥ Ќ2ќ H+ + ќЌЦ, тому середовище водного розчину амон≥аку лужне.

ƒосл≥д 2.  ат≥они Ag+ з хромат-≥онами утворюють малорозчинний осад аргентум хромату цегельно-червоного кольору:

2Ag+ + CrO4 → Ag2CrO4↓.

÷ю реакц≥ю сл≥д проводити при рЌ=5,5-7,5.

” присутност≥ в розчин≥ амон≥аку осад не утворюЇтьс€ внасл≥док включенн€ йон≥в Ag+ в безбарвний водорозчинний комплекс [јg(NH3)2]+:

Ag2CrO4 + 4NH3ЈH2O → 2[јg(NH3)2]+ + CrO4 + 4H2O.

ќсад аргентум хромату не утворюЇтьс€ також у сильнокислому середовищ≥. ” сильнокислому середовищ≥ хромат переходить у дихромат Ag2Cr2O7, €кий хоч ≥ маЇ забарвленн€, але добре розчинний у вод≥.

якщо в досл≥джуваному середовищ≥ присутн≥ йони, що утворюють з CrO4-≥онами також осади (наприклад, Pb2+, Ba2+ та ≥нш≥), то вони будуть заважати ви€вленню йон≥в Ag+ за ц≥Їю реакц≥Їю.

ƒосл≥д 3. √алоген≥д-≥они (Br, I) утворюють з кат≥онами Ag+ осади AgBr жовтуватого забарвленн€ та AgI жовтого забарвленн€:

Ag+ + ¬r → AgBr↓;

Ag+ + I → AgI↓.

јргентум йодид розчинний у надлишку реагенту внасл≥док комплексоутворенн€:

AgI↓ +  I →  [AgI2],

а також можливе розчиненн€ шл€хом колоњдоутворенн€:

{m(AgI)ЈnIЦ∙(nЦx)K+}xK+.

4.2.2. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в Pb2+

ƒосл≥д 1. ” лужному середовищ≥ кат≥они Pb2+ утворюють малорозчинний у вод≥ плюмбум г≥дроксид б≥лого кольору:

Pb2+ + 2ќЌ → Pb(ќЌ)2↓,

€кий розчинний €к у кислотах, так ≥ в концентрованих розчинах луг≥в:

Pb(ќЌ)2↓ + 2Ќ+ → Pb2+ + 2Ќ2ќ;

Pb(ќЌ)2↓ + 2Na+ + 2OHЦ → 2Na+ + [Pb(ќЌ)4];

[Pb(ќЌ)4] PbO2 + 2H2O.

якщо дл€ розчиненн€ був вз€тий натр≥й г≥дроксид, то утворюЇтьс€ водорозчинний натр≥й плюмб≥т Na2PbO2.

ќтже, при додаванн≥ до розчину, що м≥стить йони Pb2+, надлишку лугу, осад Pb(ќЌ)2 ≥ не утворюЇтьс€.

ƒосл≥д 2. ѕри д≥њ сульфат-≥он≥в на йони Pb2+ утворюЇтьс€ малорозчинний PbSO4 (ƒ–(PbSO4)=1,6Ј10Ц8. Ќа ц≥й основ≥ йони Pb2+ в≥днос€ть також ≥ до третьоњ (сульфатноњ) анал≥тичноњ групи кат≥он≥в.

ѕри нагр≥ванн≥ осаду PbSO4 з розчинами луг≥в утворюютьс€ плюмб≥ти:

PbSO4 + 4OH → PbO2 + 2H2O + SO42− .

ѕлюмбум сульфат розчин€Їтьс€ також у розчин≥ амон≥й ацетату (w=30%). ѕри цьому утворюЇтьс€ водорозчинний молекул€рний комплекс [Pb(CH3COO)2PbSO4]:

2PbSO4 + 2CH3COO → [Pb(CH3COO)2PbSO4] + SO4.

–озчинн≥сть осаду PbSO4 п≥двищуЇтьс€ у середовищ≥ сильних кислот, так €к при цьому йони SO4, €к≥ утворюютьс€ за вищенаведеною реакц≥Їю, звТ€зуютьс€ в ан≥они ЌSO4Ц ≥ р≥вновага зм≥щуЇтьс€ праворуч: Ќ+ + SO4 ЌSO4.

ƒосл≥д 3.  ал≥й хромат та кал≥й дихромат утворюють з кат≥онами Pb2+ малорозчинний плюмбум хромат жовтого кольору:

Pb2+ + CrO4 → PbCrO4↓.

ѕлюмбум хромат розчинний в розчинах г≥дроксид≥в:

PbCrO4 + 4NaOH → Na2[Pb(OH)4] + Na2CrO4;

PbCrO4 + 4OHЦ → [Pb(OH)4] + CrO4,

але нерозчинний в оцтов≥й кислот≥.

ѕри взаЇмод≥њ йон≥в Pb2+ з водним розчином амон≥аку утворюютьс€ б≥л≥ осади Pb(OH)2 або Pb(OH)јn (јn Ц однозар€дний ан≥он), €к≥ не розчин€ютьс€ у надлишку реагенту через в≥дсутн≥сть схильност≥ ѕлюмбуму до утворенн€ комплексних амон≥акат≥в.

ƒосл≥д 4. —пециф≥чного реакц≥Їю на кат≥они Pb2+ Ї взаЇмод≥њ њх з йодид-≥онами:

Pb2+ + 2I → PbI2↓.

ѕри цьому утворюютьс€ осад оранжево-жовтого забарвленн€.

ѕри нагр≥ванн€ осад PbI2 у присутност≥ дек≥лькох крапель оцтовоњ кислоти (с( CH3COOЌ)=2моль/дм3) розчин€Їтьс€, а при охолодженн≥ знову утворюЇтьс€ у вигл€д≥ блискучих золотистих кристал≥в.

–еакц≥ю утворенн€ PbI2 сл≥д проводити у кислому середовищ≥ при рЌ=3-5.

” надлишку реагенту осад PbI2 розчин€Їтьс€. ѕри цьому утворюЇтьс€ водорозчинний комплекс [PbI4]:

PbI2 + 2KI → K2[PbI4].

–еакц≥€ йон≥в Pb2+ з йодид-≥онами дозвол€Ї ви€вити њх у присутност≥ кат≥он≥в вс≥х анал≥тичних груп.

ƒосл≥д 5. ƒуже чутливою реакц≥Їю на йони Pb2+ Ї њх взаЇмод≥€ з д≥т≥зоном, при цьому утворюЇтьс€ хелатний комплекс плюмбум д≥т≥зонату, €кий маЇ цегельно-червоне забарвленн€:

 

 

¬изначенню йон≥в Pb2+ за реакц≥Їю з д≥т≥зоном заважають йони де€ких важких метал≥в (Fe3+, Cu2+, Ni2+, Zn2+ та ≥н.), €к≥ утворюють з д≥т≥зоном забарвлен≥ хелатн≥ комплекси.

ƒосл≥д 6. Ћетк≥ сполуки ѕлюмбуму забарвлюють полумТ€ у св≥тло-блакитний кол≥р.

 

4.2.3. –еакц≥њ ви€вленн€ кат≥он≥в [Ќg2]2+

” комплексному меркур≥й(≤)-≥он≥ [ЦHgЦHgЦ]2+ ступ≥нь окисненн€ ћеркур≥ю становить 1+.

ƒосл≥д 1. ѕри д≥њ групового реагенту кат≥они [Ќg2]2+ утворюють дуже малорозчинний Hg2Cl2 б≥лого кольору, €кий чорн≥Ї при додаванн≥ водного розчину амон≥аку з утворенн€м осаду
[NH2Hg]Cl + Hg. ÷ей зм≥шаний осад розчин€Їтьс€ повн≥стю т≥льки при кипТ€т≥нн≥ з концентрованою н≥тратною кислотою:

3[NH2Hg]Cl + 3Hg + 14H+ + 14NO3→ 6Hg2+ + 12NO3 + 3NH4+ + 3Cl + 4H2O +2NO.

ƒосл≥д 2. ” лужному середовищ≥ йони [Ќg2]2+ утворюють осад меркур≥й(≤) оксиду, €кий маЇ чорне забарвленн€:

[Ќg2]2+ + 2OHЦ → Hg2O↓ + H2O.

Hg2O розкладаЇтьс€ на HgO та Hg.

ƒосл≥д 3. « водним розчином амон≥аку меркур≥й(≤)-≥они утворюють малорозчинний комплекс димеркур≥йамон≥й хлориду [Ќg2NH2]Cl.

ƒосл≥д 4. « хромат-≥онами йони [Ќg2]2+ утворюють осад

 

червоного кольору меркур≥й(≤) хромату , €кий нерозчинний

в розчинах луг≥в та погано розчинний у розведен≥й н≥тратн≥й кислот≥.

ƒосл≥д 5. …они [Ќg2]2+ можна ви€вити в≥дновлюючи њх до метал≥чноњ ртут≥ досить сильним в≥дновником, наприклад Sn2+ у вигл€д≥ станум(≤≤) хлориду. –озчин SnCl2 маЇ бути

св≥жоприготовлений з на€вн≥стю у розчин≥ хлоридноњ кислоти та гранул олова на дн≥ посудини.

—початку утворюЇтьс€ осад б≥лого кольору Hg2Cl2:

[Ќg2]2+ + 2—lЦ → Hg2Cl2↓,

€кий дал≥ взаЇмод≥Ї з йонами Sn2+:

Hg2Cl2 + Sn2+ → 2Hg↓ + Sn4+ + 2—lЦ.

¬≥д метал≥чноњ ртут≥ вм≥ст проб≥рки набуваЇ чорного забарвленн€.

ƒосл≥д 6. ¬и€вити йони [Ќg2]2+ можна також за допомогою реакц≥њ з метал≥чною м≥ддю. ћ≥дну пластинку зачищають наждачним папером до блискучого стану, а пот≥м на очищену поверхню нанос€ть краплю розчину Hg2(NO3)2. „ерез дек≥лька хвилин спостер≥гають утворенн€ с≥роњ пл€ми метал≥чноњ ртут≥:

Hg2(NO3)2. + —u → —u(NO3)2. + 2Hg↓.

якщо утворену пл€му протерти ф≥льтрувальним папером, то пл€ма стане дзеркально блискучою. ѕроведенню ц≥Їњ реакц≥њ заважають сильн≥ окисники.

ƒосл≥д 7.  ат≥они [Ќg2]2+ з дифен≥лкарбазоном утворюють сполуку синього забарвленн€:

 

ƒл€ проведенн€ ц≥Їњ реакц≥њ на скл€ну плат≥вку нанос€ть краплю розчину сол≥ Hg2(NO3)2, додають краплю розчину розведеноњ (w=2%) н≥тратноњ кислоти та краплю розчину дифен≥лкарбазону. «абарвленн€ стаЇ син≥м або ф≥олетовим.

“аке ж забарвленн€ дають йони Hg2+ та CrO4, тому перед визначенн€м йон≥в [Ќg2]2+ йони, що заважають, мають бути видален≥.

” нейтральних та оцтовокислих розчинах кат≥они Cu2+, Fe2+, Fe3+, Cr3+, Co2+, та ≥нш≥ теж утворюють з дифен≥лкарбазоном забарвлен≥ сполуки, а тому заважають ви€вленню йон≥в [Ќg2]2+ за ц≥Їю реакц≥Їю.

ƒосл≥д 8. ѕри взаЇмод≥њ кат≥он≥в [Ќg2]2+ з кал≥й йодидом утворюЇтьс€ дуже малорозчинний Hg2I2 жовто-зеленого забарвленн€:

[Ќg2]2+ + 2IЦ → Hg2I2↓,

€кий розчин€Їтьс€ у великому надлишку реактиву з утворенн€м комплексу кал≥й тетрайодмеркур≥ю та метал≥чноњ ртут≥:

Hg2I2 + 2 I →  2[Ќg≤4] + Hg↓.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1223 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент может не знать в двух случа€х: не знал, или забыл. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2536 - | 2136 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.034 с.