АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ II АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫГрупповым реагентом на катионы второй аналитической группы является 2 М раствор соляной кислоты, который с катионами Ag+, Hg22+ и Pb2+ образует белые осадки AgCl, Hg2Cl2 и PbCl2.
1. Аналитические реакции катиона серебра, Ag+ 1.1. Реакция с хлоридами. Соляная кислота и растворимые в воде хлориды с катионом серебра образуют белый творожистый осадок AgCl: Ag+ + Cl- ® ¯ AgCl Осадок AgCl растворяется в избытке раствора аммиака с образованием бесцветного комплексного соединения [Ag(NH3)2]Cl: ¯ AgCl + 2 NH3 ® [Ag(NH3)2]+ + Cl- Полученное комплексное соединение устойчиво только в присутствии избытка аммиака и может быть разрушено сильными кислотами (HNO3, H2SO4) с образованием осадка AgCl: [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2 H+ ® ¯ AgCl + 2 NH4+ Выполнение реакции: поместите в центрифужную пробирку (короткая коническая пробирка) 2-3 капли раствора соли серебра и прибавьте к нему 2-3 капли 2 М раствора HCl. Отделите осадок от раствора центрифугированием. К осажденному хлориду серебра по каплям добавьте раствор аммиака до полного растворения осадка. К полученному раствору добавьте 1-2 капли фенолфталеина, а затем действием (по каплям) 2 М раствора HNO3 нейтрализуйте избыток основания и разрушьте комплекс. Помутнение раствора указывает на образование осадка AgCl. Запишите наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде. 1.2. Реакция с иодидом калия, KI. Иодид калия образует с катионом Ag+ светло-желтый осадок иодида серебра, практически нерастворимого в воде и концентрированном растворе аммиака: Ag+ + I- ® ¯ AgI Выполнение реакции: поместите в пробирку 2-3 капли раствора соли серебра и прибавьте к нему 2-3 капли раствора иодида калия. Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
2. Аналитические реакции катиона ртути (I), Hg22+ 2.1. Реакция с хлоридами. Соляная кислота и растворимые в воде хлориды с катионом ртути (I) образуют белый осадок хлорида ртути (I) - Hg2Cl2 (каломель), при взаимодействии которого с раствором аммиака образуется белый осадок соединения [HgNH2]Cl и выделяется металлическая ртуть черного цвета. Hg22+ + 2 Cl- ® ¯ Hg2Cl2 ¯ Hg2Cl2 + 2 NH3 ® ¯ [HgNH2]Cl + ¯ Hg + NH4+ Выполнение реакции: поместите в пробирку 2-3 капли раствора соли ртути (I) и добавьте к нему 3-4 капли 2 М раствора HCl. К образовавшемуся осадку добавьте 5-10 капель концентрированного раствора аммиака. Запишите наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде. 2.2. Восстановление ртути (I) металлической медью. Металлическая медь восстанавливает Hg22+ до металла с образованием амальгамы: Hg22+ + 2 Cu ® 2 Hg + Cu2+ Выполнение реакции: на медную монету или медную пластинку поместите 2-3 капли раствора соли ртути (I). Через 2-3 минуты смойте раствор водой и потрите поверхность кусочком фильтровальной бумаги. Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
3. Аналитические реакции катиона свинца, Pb2+ 3.1. Реакция с хлоридами. Соляная кислота и растворимые в воде хлориды образуют с катионами свинца Pb2+ белый осадок хлорида свинца, растворимый в горячей дистиллированной воде: Pb2+ + 2 Cl- ® ¯ PbCl2 Выполнение реакции: поместите в центрифужную пробирку 2-3 капли раствора соли свинца. Прибавьте к нему 2-3 капли 2 М раствора HCl. Осадок отделите от раствора центрифугированием. К полученному осадку прилейте 2-3 мл дистиллированной воды, смесь перемешайте стеклянной палочкой и нагрейте пробирку на водяной бане. Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде. 3.2. Реакция с иодидом калия, KI. Иодид калия образует с ионами свинца Pb2+ осадок золотисто-желтого цвета, растворимый в горячей дистиллированной воде: Pb2+ + 2 I- ® ¯ PbI2 При охлаждении раствора PbI2 снова выпадает в осадок в виде золотисто-желтых кристаллов. Эту реакцию часто называют “реакцией золотого дождя”. Выполнение реакции: возьмите в пробирку 2-3 капли раствора соли свинца и прибавьте к нему 2-3 капли раствора иодида калия. К полученному осадку прилейте 3-5 мл дистиллированной воды и нагрейте пробирку на водяной бане до полного растворения осадка. Охладите пробирку под струей холодной воды. При медленном охлаждении раствора образуются крупные золотисто-желтые кристаллы PbI2. Запишите наблюдения и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде. 3.3. Реакция с хроматом калия, K2CrO4. Хромат калия с катионами свинца Pb2+ образует осадок хромата свинца PbCrO4 желтого цвета, растворимый в сильных кислотах и щелочах, но нерастворимый в уксусной кислоте: Pb2+ + CrO42- ® ¯ PbCrO4 ¯ 2 PbCrO4 + 2 H+ ® 2 Pb2+ + Cr2O72- + H2O ¯ PbCrO4 + 3 OH- ® [Pb(OH)3]- + CrO42- Выполнение реакции: в пробирку возьмите 2-3 капли раствора соли свинца, добавьте к нему 2-3 капли раствора хромата калия. Полученный осадок разделите на две части. В первую пробирку с осадком добавьте 4-5 капель 2 М раствора NaOH или КОН. Во вторую пробирку с осадком добавьте 4-5 капель 2 М раствора уксусной кислоты, СН3СООН. Запишите наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.
Лабораторная работа № 3
|
