Свойства катионов серебра и свинца

Цель работы:изучить качественные реакции катионов первой аналитической группы, освоить систематический метод анализа смеси катионов первой аналитической группы.

Оборудование:пробирки; штатив; спиртовка; химические стаканы; стеклянные палочки; воронки; бумажные фильтры; нихромовая проволока для петли; плитка; микроскоп.

Реактивы:(записать самостоятельно)

Инструктаж по технике безопасности: безопасность жизнедеятельности во время работы с химической посудой, горелкой, химическими веществами.

Ход работы

Дать общую характеристику катионов первой аналитической группы

2. Заполнить таблицу:

Вывод:

Таблица 1 — Действие реактивов на катионы первой аналитической группы

Лабораторная работа № 2

Качественные реакции на катионы II аналитической группы

Цель работы:изучить качественные реакции катионов второй аналитической группы, освоить систематический метод анализа смеси катионов второй аналитической группы.

Оборудование:пробирки; штатив; спиртовка; химические стаканы; стеклянные палочки; воронки; бумажные фильтры; нихромовая проволока для петли; плитка; микроскоп.

Свинец или Серебро ?

Реактивы:(записать самостоятельно)

Инструктаж по технике безопасности: безопасность жизнедеятельности во время работы с химической посудой, горелкой, химическими веществами.

Ход работы

Дать общую характеристику катионов второй аналитической группы

2. Заполнить таблицу:

Название опыта (качественной реакции)	Методика выполнения	Уравнение реакции	Аналитический эффект
Действие группового реагента	На 2 предметных стекла поместите по 2 капли растворов солей серебра и свинца. Прибавьте раствор соляной кислоты (1-2 капли). Проверьте растворимость осадков.
Действие раствора натрия сульфида.	К 3-4 каплям растворов солей серебра, свинца и ртути (I) прибавляют по 2-3 капли раствора натрия сульфида. Испытывают отношение осадков к разведенной азотной кислоте при нагревании.
Действие NaOH и KOH.	К 2-3 каплям растворов солей серебра, свинца и ртути (I) прибавляют по 2-3 капли раствора натрия или калия гидроксида. Образующиеся осадки делят на три части и испытывают отношение к раствору аммиака, разведенной азотной кислоте и избытку натрия гидроксида.
Действие калия йодида.	К 2-3 каплям растворов солей серебра, свинца и ртути (I) прибавляют по 2-3 капли раствора калия йодида. Осадок свинца йодида делят на две части. К одной части прибавляют 3-4 капли разведенной уксусной, к другой – 10 капель дистиллированной воды. Содержимое пробирок нагревают, а затем охлаждают.
Действие раствора аммиака.	К 2-3 каплям растворов солей серебра, свинца и ртути (I) прибавляют сначала по 2-3 капли, а затем избыток раствора аммиака. Полученный раствор, содержащий [Ag(NH3)2] + — ионы, делят на две части, к первой прибавляют 2М раствор HNO3 до кислой реакции, а ко второй – 3 капли раствора калия йодида.
Действие хроматов.	К 2-3 каплям растворов солей серебра, свинца и ртути (I) прибавляют по 2-3 капли раствора калия хромата. Осадок свинца хромата делят на две части и исследуют его отношение к 2М растворам HNO3 и NaOH.
Действие карбонатов.	К 2-3 каплям растворов солей серебра, свинца и ртути (I) прибавляют по 2-3 капли раствора натрия карбоната или калия карбоната
Качественные реакции накатион серебра (Ag + ) С раствором натрия тиосульфата	На предметное стекло поместите 2 капли раствора нитрата серебра прибавьте 2 капли раствора тиосульфата натрия.
Качественные реакции накатион серебра (Ag + ) С формальдегидомв аммиачной среде (реакция «серебряного зеркала»)	В хорошо промытую пробирку прибавьте 3 — 4 капель раствора соли серебра и 3-4 капель раствор аммиака, добавьте 3-4 капель формальдегида и нагрейте.
Действие сульфатов на катионы свинца.	К 2-3 каплям раствора солей серебра, свинца и ртути (I) прибавляют 2-3 капли 1М раствора серной кислоты и испытывают отношение полученного осадка сульфата свинца к 2М раствору NaOH и 30% раствору ацетата аммония.

Добыча цинка, свинца и серебра

Вывод:

Таблица 2 — Действие некоторых реактивов на катионы второй аналитической группы

Растворяются в азотной кислоте

Источник: stydopedya.ru

Частные реакции на катионы II аналитической группы

В периодической таблице Д.И.Менделеева элементы, образующие II группу катионов, находятся в главной подгруппе IV группы (свинец р – элемент) и побочной подгруппе I и II групп (серебро – и ртуть d –элементы).

— сложный ион, образующий связь между атомами ртути

(-Hg — Hg), является условно одновалентным и имеет промежуточную степень окисления +1.

Соли этих катионов почти все плохо растворяются в воде. Хорошо растворимы только нитраты катионов этой группы, а также ацетаты серебра и свинца. Катионы Ag+, Pb2+, Hg22+ бесцветны.

Гидроксиды серебра и ртути (I) в обычных условиях неустойчивы и распадаются до оксидов и воды. Гидроксид свинца (II) является труднорастворимым слабым электролитом и обладает амфотерными свойствами.

Соли катионов второй группы подвергаются гидролизу и их растворы имеют кислую реакцию.

Ионы Ag+, Pb2+, Hg22+ способны образовывать комплексные соединения. Ионы Ag+ образуют комплексные ионы с аммиаком, цианид – ионами, сульфит – ионами и др. Благодаря этой

способности можно переводить в раствор соли серебра (AgCl, AgBr и др.) в виде растворимых комплексных солей, что широко применяется в качественном анализе.

Все растворимые соединения свинца и ртути ядовиты.

Ионы Pb2+ не осаждаются полностью групповым реактивом, поэтому при анализе смеси катионов нескольких групп, свинец частично попадает в третью группу и осаждается серной кислотой.

Продукты реакций катионов второй аналитической группы

Реактив	Ag +	Hg 2+ 2	Рb 2+
НСl	AgСl белый осадок, растворим в NH4ОН, Na2 S2O3	Hg2Сl2 белый осадок, при действии NH3 чернеет	РbСl2 белый осадок, растворим в горячей воде
КI	AgI желтый осадок, растворим в Na2S2O3	Hg2I2 зеленый осадок, растворим в избытке КI	РbI2 золотисто- желтый осадок, растворим в избытке КI, СH3СООН
К 2 CrО 4	Аg2CrО4 красно- бурый осадок, растворим в HNO3 , NH4OH	Hg2CrО4 красный осадок, растворим в HNO3	РbCrО4 желтый осадок, растворим в NaOH, HNO3
NaOH	Аg2O буро- черный осадок, растворим в HNO3, NH4OH	Hg2О черный осадок, растворим в HNO3	Рb(ОН)2 белый осадок, растворим в NaOH, HNO3
Восстановители	Аg черный осадок	Hg черный осадок	Рb черный осадок

Действие группового реагента

Групповым реагентом на катионы II аналитической группы является разбавленная соляная кислота. При взаимодействии солей катионов второй аналитической группы с хлоридами образуются осадки, трудно растворимые в кислотах:

Ag+ + Сl- → AgCl↓ (фармакопейная реакция)

Hg22+ + 2Cl- → Hg2Cl2↓ Pb2+ + 2Cl- → PbCl2↓

При действии группового реагента катионы свинца осаждаются из водного раствора не полностью – частично они остаются в растворе. Константы растворимости этих трех хлоридов при комнатной температуре соответственно равны:

Ks (Hg2Cl2) = 1,3∙10

Осадок хлорида серебра чернеет на свету вследствие разложения и выделения металлического серебра. Осадок AgCl растворяется в NH4OH с образованием растворимого в воде комплексного соединения — хлорида диаминсеребра [Ag(NH3)2]Cl:

AgCl↓ + 2NH4OH → [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O

Хлорид диаминсеребра легко разлагается азотной кислотой до хлорида серебра, выпадающего в осадок:

[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 → AgCl↓ + 2NH4NO3

Хлорид серебра способен растворяться в избытке хлоридов с образованием комплексных соединений:

AgCl + NaCl → Na[AgCl2]

Монохлорид ртути Hg2Cl2 взаимодействует с раствором аммиака, образуя хлорид меркураммония [Hg(NH2)]Cl и металлическую ртуть, вследствие чего осадок чернеет:

Hg2Cl2 + 2NH4OH → [Hg2NH2]Cl↓ + NH4Cl + 2H2O [Hg2NH2]Cl → [Hg(NH2)]Cl↓ + Hg↓

Осадок хлорида свинца (II) PbCl2 слабо растворим в холодной и горячей воде. Это свойство используют для отделения катионов Pb2+ от остальных катионов II группы.

Частные реакции на катионы II аналитической группы

1. Реакция с солями йодистоводородной кислоты:

KI + AgNО3 → AgI↓ + KNО3

Образуется желтый осадок йодида серебра AgI, нерас- творимый в гидроксиде аммония, кислотах, но раствори-

Действие группового реактива — НС1

Разбавленная соляная кислота дает с катионами II группы бе­лые осадки хлоридов. Свинца (II) хлорид — осадок кристаллический, серебра хлорид, ртути (I) – аморфный:

Для выполнения опыта берут три пробирки, в одну из них вносят 2-3 капли соли серебра, а в другую такое же количество соли свинца, в третью — соли ртути (I) и прибавляют в каждую из про­бирок 2-3 капли 2 н. раствора соляной кислоты. Необходимо внимательно изучить внешний вид осадков, а так же свойства этих осадков:

а) осадок свинца (II) хлорида растворим в горячей воде. Что­бы проверить это свойство, добавляют к осадку PbCl2 10-15 капель дистиллированной воды и нагревают до полного растворения. По охлаждении кристаллы свинца (II) хлорида снова выпадают.

Растворимостью свинца (II) хлорида в горячей воде пользуются для отделения катиона свинца от катиона серебра (серебра хлорид не растворяется в горячей воде). Нужно иметь в виду, что свинца (II) хлорид в значительной мере растворим и в холодной воде и поэтому групповой реактив НС1 не полностью осаждает ионы свинца.

б) осадок серебра хлорида нерастворим в разбавленных кисло­тах (НNО3, H2SO4) но растворим в растворе NH4OH с образованием комплексной соли:

Комплексную соль серебра (аммиакат серебра) можно разрушить:

1) действием азотной кислоты:

2) действием калия иодида

В первом случае выпадает осадок белого цвета, во втором случае- осадок бледно-желтого цвета. Реакцию растворения хлорида в избытке аммония гидроксида с последующим разрушением комплексного аммиаката серебра одним из указанных способов используют в качестве реакции обнаружения иона серебра.

Выполнение опыта: к полученному осадку серебра хлорида прибавляют 2 н. раствор NH4OH до растворения осадка, затем делят раствор на 2 порции. К одной части раствора прибавляют 5-6 н. азотную кислоту до кислой реакции, а к другой — калия иодид. Наблюдает выпадение осадков.

в) осадок ртути (I) хлорида Hg2Cl2 растворяется только в концентрированной азотной кислоте и «царской водке», окисляясь при этом в ртути (II) нитрат или, соответственно, в ртути (II) хлорид Hg(NO3)2 или HgCl2.

C раствором аммиака ртути (I) хлорид взаимодействует с обра­зованием хлорида димеркураммония, который в следствие чрезвычай­ной неустойчивости немедленно разлагается на трудно растворимый меркураммоний и металлическую ртуть, последняя при этом выделяется в мелко раздробленном состоянии, придавая осадку черную окрас­ку:

Следовательно, если обработать осадок Hg2Cl2 (белого цвета) раствором аммиака, то, вследствие указанной реакции, осадок приобретает черную окраску. Эта реакция характерна на ионы однова­лентной ртути и служит для их обнаружения.

Едкие щелочи (NaOH или КОН) образуют с катионами II группы осадки. Ионы серебра образуют со щелочью бурый осадок оксида серебра, нерастворимый в избытке щелочи:

Ионы ртути (I) со щелочью образуют черный осадок оксида ртути(I):

Ионы свинца со щелочью образуют белый осадок свинца (II) гидроксида:

Свинца (II) гидроксид обладает амфотерными свойствами и поэ­тому в избытке щелочи растворяется с образованием гидроксокомплекса свинца:

Проведение опыта: в одну пробирку добав­ляют 1-2 капли соли серебра, в другую — 1-2 капли соли свинца, в третью — соли ртути (I) и в каждую из пробирок добавляют 1-2 капли едкого натра. К выпавшим осадкам добавляют избыток щелочи и убеж­даются в нерастворимости оксида серебра и ртути (I), и в раствори­мости свинца (II) гидроксида в избытке щелочи.

Источник: studopedia.su