Что произойдет при действии раствора аммиака на осадок hg2cl2

РЕАКЦИИ КАТИОНОВ II АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ.

Эти элементы находятся в разных группах периодической системы Д.И. Менделеева. Они имеют либо законченные 18–электронные внешние слои, либо оболочки, содержащие 18+2 электронов в двух наружных слоях, что обуславливает одинаковое отношение их галогенид ионам.

Следует избегать избытка реагента и использования концентрированной хлороводородной кислоты, так как могут образовываться растворимые комплексные соединения:

Хлорид ртути (I) при взаимодействии с раствором гидроксида аммония образует амидохлорид ртути (I), который неустойчив и разлагается на малорастворимый амидохлорид ртути (II) и металлическую ртуть, которая придает осадку черный цвет:

Хлорид серебра растворим под действием раствора гидроксида аммония с образованием комплексного соединения хлорида диамминсеребра (I):

Из выше изложенного следует, что наиболее растворимым является осадок хлорида свинца, вследствие чего он не полностью осаждается с этой группой катионов и частично остается в растворе.

Методика: Берут 3 пробирки. В первую помещают 3-4 капли раствора нитрата ртути (I), во вторую – 3-4 капли раствора нитрата серебра, в третью 3-4 капли раствора нитрата свинца. Во все три пробирки добавляют 3-4 капли 2моль/л раствора хлороводородной кислоты. Наблюдают образование белых осадков во всех трех пробирках. В первую и вторую пробирку добавляют (избыток) 6-8 капель раствора аммиака, в третью – 5 капель воды и нагревают.

Наблюдают за происходящими явлениями.

Аналитические реакции катиона (Ag + ).

Внимание! Соли серебра ядовиты! Работать осторожно!

1. Реакция с иодидом калия.

Иодид калия с катионом Ag + образует желтый осадок иодида серебра AgI, не растворимый в концентрированном растворе аммиака:

Методика: Помещают в пробирку 2-3 капли раствора нитрата серебра, добавляют 2-3 капли иодида калия или натрия. Наблюдают образование осадка желтого цвета.

2. Реакция с бромидом калия.

Бромид калия с катионами Ag + образует бледно- желтый осадок бромида серебра AgBr, который частично растворим в концентрированном растворе аммиака:

Методика: Помещают в пробирку 2-3 капли нитрата серебра, добавляют 2-3 капли бромида калия. Наблюдают образование осадка бледно-желтого цвета.

3. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия с катионами Ag + в нейтральной или слабоуксусной среде образует осадок Ag₂CrO₄ кирпично –красного цвета:

Методика: В пробирку помещают 2-3 капли раствора нитрата серебра и добавляют 1-2 капли раствора хромата калия. Наблюдают за образованием осадка. Проверяют растворимость осадка в уксусной кислоте и концентрированном растворе аммиака.

Внимание! Все соли ртути ядовиты, требуют осторожного обращения!

Легко образуют амальгамы, не допускать попадания на золотые украшения!

1. Восстановление [Hg₂] 2+ до Hg хлоридом олова (П).

Ионы ртути (II) мешают определению, так как дают аналогичный эффект.

Методика: В пробирку помещают 2- 3 капли раствора нитрата ртути (I), добавляют 2-3 капли раствора хлорида олова (II). Выделяется белый осадок, который постепенно темнеет.

2. Восстановление [Hg₂] 2+ ионов металлической медью.

Методика: На очищенную наждаком медную пластинку наносят каплю раствора нитрата ртути (I). Через некоторое время появляется серое пятно амальгамы, которое после удаления раствора и протирания поверхности фильтровальной бумагой остановится блестящим:

[Hg₂] 2+ + Cu → Cu 2+ + 2 Hg

Соли ртути (II) дают аналогичный эффект.

3. Реакция с иодидом калия.

Иодид калия образует с катионами ртути (I) осадок Hg₂I₂:

Осадок растворим в избытке реактива с образованием тетраиодогидраргират (II) калия и черного осадка металлической ртути:

Методика: В пробирку помещают 2-3 капли раствора нитрата ртути (I) и добавляют 2-3 капли раствора иодида калия. Выделяется грязно-зеленый осадок Hg₂I₂. К полученному осадку добавляют избыток реактива. Наблюдают за происходящими явлениями.

4. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия K₂CrO₄ образуют с катионами [Hg₂] 2+ красный осадок хромата ртути (I), растворимый в азотной кислоте:

Методика: в пробирку помещают 2-3 капли раствора нитрата ртути (I) Hg₂(NO₃)₂. Добавляют 2-3 капли хромата калия. Выпадает осадок красного цвета.

5. Реакция с раствором гидроксида аммония.

Нитрат ртути (I) реагирует с раствором гидроксида аммония с образованием темного осадка смеси металлической ртути и [OHg₂NH₂]NO₃

Методика: К 2-3 каплям раствора нитрата ртути (I) помещают в пробирку, добавляют 6 капель раствора гидроксида аммония. Выпадает осадок черного цвета.

1. Реакция с серной кислотой или растворимыми сульфатами.

Серная кислота или растворимые сульфаты осаждают катионы свинца в виде белого осадка сульфата свинца. Осадок растворяется при нагревании в растворах гидроксидов щелочных металлов с образованием гидроксокомплексов:

Сульфат свинца так же растворим в 30 % растворе ацетата аммония:

Методика: В пробирку помещают 5 капель раствора нитрата свинца, добавляют равный объем раствора сульфата натрия или сульфата калия, выпадает белый осадок. Разделяют осадок на 2 части. К одной добавляют гидроксид натрия или калия, к другой – 30 % раствор ацетата аммония. Осадок в обоих случаях растворяется.

2. Реакция с хроматом калия.

Хромат калия с катионами свинца образует желтый кристаллический осадок PbCrO₄, растворимый в гидроксидах щелочных металлов, но не растворимый в уксусной кислоте:

Методика: В пробирку помещают 2-3 капли раствора соли свинца, добавляют 3 капли раствора хромата калия. Выпадает желтый кристаллический осадок. Проверяют его растворимость в уксусной кислоте и гидроксиде натрия или калия.

3. Реакция с иодидом калия или натрия, реакция «золотого дождя», (ФАРМАКОПЕЙНАЯ).

Иодид натрия или калия с катионами свинца образует кристаллический осадок PbI₂ желтого цвета, растворимый в избытке реактива с образованием комплексного соединения тетраиодоплюмбат (II) калия:

Иодид свинца растворим в горячей воде и в уксусной кислоте. Растворимость осадка в горячей воде используют как дополнительную реакцию обнаружения катионов свинца, так как при охлаждении раствора осадок иодида свинца выпадает в виде золотистых чешуек. Реакция специфична.

Методика: В пробирку помещают 3-5 капель раствора соли нитрата свинца, добавляют 3 капли раствора иодида калия или натрия. Выпадает осадок желтого цвета. Прибавляет несколько капель воды и нагревают. Осадок растворяется. Быстро охлаждают пробирку под струей водопроводной холодной воды. Вновь выделяется осадок в виде блестящих золотистых кристаллов.

Источник

Аналитическая химия. Катионы 2 аналитической группы

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Общая характеристика катионов второй аналитической группы

К катионам второй аналитической группы относятся катионы, дающие осадки с соляной кислотой и ее солями, которые являются групповым реактивом. Этим свойством обладают катионы серебра, ртути (1), и свинца. Хлориды серебра и ртути (1) практически нерастворимы в воде, хлорид свинца плохо растворим. Поэтому при необходимости анализа смеси катионов добавлением соляной кислоты или ее солей осаждают катионы второй группы в виде хлоридов, отделяя их этой операцией от всех остальных групп катионов.

Катионы серебря, ртути (1) и свинца в водных растворах бесцветны. Степень окисления ионов серебра, ртути и свинца легко изменяется, так как они проявляют свойства окислителей.

Катионы 2-ой группы образуют при воздействии сероводорода в кислой среде остатки сульфидов, при воздействии солей фосфорной и угольной кислоты – осадки фосфатов и карбонатов. Катионы серебра, ртути и свинца обладают слабоосновными свойствами, поэтому их соли с сильными кислотами в воде легко подвергаются гидролизу и имеют кислую реакцию.

При действии щелочей на растворы солей серебра и ртути (1) образуются гидроксиды, которые сразу же разлагаются на воду и оксиды серебра и ртути (1). Из растворов солей свинца при действии щелочей выпадает осадок гидроксида свинца (2), обладающий амфотерными свойствами. Катионы 2-ой группы образуют растворимые в воде нитраты и ацетаты.

Соединения серебра, ртути (1) и свинца имеют широкое применение в науке и технике. Соли серебра используются в фотографии, соли ртути (1) – в ветеринарии, соли свинца – в лакокрасочной промышленности.

Применение в медицине и фармации солей катионов 2-ой аналитической группы

Соединения катионов второй аналитической группы нашли широкое применение в медицине и фармации. Нитрат серебра в виде глазных капель используется при лечении глазных заболеваний, для профилактики заболеваний глаз у новорожденных, в кристаллическом виде – для прижиганий. Нитрат серебра находит широкое применение как реактив при анализе многих лекарственных препаратов. Широко применяют как вяжущие, антисептические средства препараты коллоидного серебра – колларгол и протаргол. Дихлорид ртути(1) в виде мазей применяют при заболеваниях глаз.

Ацетат свинца в виде водных растворов обладает вяжущими свойствами и применяется наружно для примочек и компрессов при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек. Оксид свинца входит в состав свинцового пластыря, используемого как противовоспалительное, дезинфицирующее средство.

Действие группового реактива

Групповым реактивом на катионы 2-ой ан. группы являются соляная кислота и ее соли. При взаимодействии солей катионов второй группы с хлоридами образуются осадки, трудно растворимые в воде и кислотах:

Хлорид диаминсеребра (1) легко разлагается азотной кислотой до хлорида серебра, выпадающего в осадок:

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

Монохлорид ртути Hg ₂ Cl ₂ взаимодействует с раствором аммиака, образуя хлорид меркураммония [ HgNH ₂ ] Cl и металлическую ртуть, вследствие чего осадок чернеет:

Осадок хлорида свинца (2) PbCl ₂ слаборастворим в холодной и растворим в горячей воде. Это свойство используют для отделения катионов Pb 2+ от остальных катионов 2-ой группы.

Реакции катионов серебра Ag +

Реакция с солями йодистоводородной кислоты:

Образуется желтый осадок йодида серебра, нерастворимый в гидроксиде аммония, кислотах, но ратворимый в тиосульфате натрия с образованием комплексного соединения

Реакция с солями хромовой кислоты:

Образуется красно-кирпичный осадок хромата серебра, растворимый в азотной кислоте и гидроксиде аммония.

Реакция с тиосульфатом натрия:

Образуется осадок белого цвета, растворимый в избытке реактива.

Ag ₂ O + HCOH →2 Ag ↓+ HCOOH

При проведении реакции с формальдегидом в пробирке на ее стенках образуется блестящий налет – реакция «серебряного зеркала»

Реакция восстановления. Катион ртути способен восстанавливаться в присутствии восстановителей типа SnCl ₂ :

Образуется осадок черного цвета

Если раствор соли ртути нанести на медную монету, то раствор через 2-3 мин. Монета покроется серым слоем амальгамы меди, который после растирания кусочком шерсти становится блестящим.

Реакция с едкими щелочами.

Образуется черный осадок оксида ртути (1)

Реакция с солями йодистоводородной кислоты:

Образуется грязно-зеленый осадок йодида ртути (1), растворимый в избытке реактива с образованием тетрайодо (2) меркурата калия и черного осадка металлической ртути:

Реакция с хроматом калия

Образуется кирпично-красный осадок хромата ртути(1), растворимый в азотной кислоте.

Реакции катионов свинца Pb 2+

Реакция с солями йодистоводородной кислоты:

Образуется осадок дийодида свинца желтого цвета, растворимый в избытке реактива с образованием тетрайодо (2) плюмбата калия:

Осадок дийодида свинца растворим в горячей воде и уксусной кислоте.

Реакция с хроматом калия:

Образуется желтый осадок хромата свинца, растворимый в азотной кислоте и щелочах.

Реакция со щелочами:

Образуется белый осадок гидроксида свинца (2), растворимый в избытке реактива с образованием плюмбатов:

Реакция с родизонатом натрия:

CO – CO – CO – Na CO – CO – CO

CO – CO – CO – Na CO – CO – CO

В нейтральной среде образуется фиолетовый осадок родизонатом свинца. В кислой среде рН=3 осадок приобретает красный цвет. Проведению реакции мешают другие катионы 2-ой группы, поэтому ее следует предварительно отделив катион свинца от остальных с помощью хорошей растворимости хлорида свинца (2) в горячей воде.

Реакция с дитизоном. При добавлении к раствору соли свинца хлороформного раствора дитизона:

Хлороформный слой окрашивается в красный цвет вследствие образования и экстракции из воды в хлороформ дитизона свинца. Проведению реакции мешают другие катионы, поэтому целесообразно отделить катионы свинца от остальных, используя хорошую растворимость в горячей воде хлорида свинца.

Анализ смеси катионов второй аналитической группы

Анализ смеси катионов начинают с их отделения от остальных катионов. Для этого к раствору, содержащему смесь солей катионов, добавляют раствор соляной кислоты. Образовавшийся осадок промывают раствором разбавленной (0,1н) соляной кислоты. Промытый осадок обрабатывают горячей дистиллированной водой. В полученном фильтрате открывают катион свинца реакциями с хроматом калия и йодидом калия. В случае обнаружения в фильтрате катиона свинца осадок на фильтре обрабатывают горячей водой до полного удаления хлорида свинца. Полноту удаления определяют по реакции на катион свинца.

Промытый осадок на фильтре может содержать соли катиона ртути(1) и серебра. Для определения солей ртути осадок обрабатывают концентрированным раствором гидроксида аммония. Моментальное почернение осадка указывает на присутствие в нем солей ртути(1). Соли катиона серебра растворяются в избытке раствора аммиака, образуя комплексное соединение, растворимое в воде. При добавлении к фильтрату концентрированной азотной кислоты происходит разложение комплекса и выпадает белый осадок хлорида серебра.

Источник

Аналитические реакции катионов серебра Ag +

Осадок хлорида серебра растворяется в концентрированном аммиаке с образованием комплекса [Ag(NH₃)₂]Cl:

При подкислении раствора этого комплекса снова выпадает осадок

AgCl:

При прибавлении к раствору комплекса раствора йодида калия KI образуется осадок йодида серебра AgI:

Осадок AgCl растворяется также в концентрированных растворах HO и хлоридов, в присутствии цианида калия KCN, тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ с образованием растворимых комплексов:

Осадок растворим в растворах кислот. В концентрированном аммиаке растворяется с образованием аммиачного комплекса серебра:

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора нитрата серебра AgNO₃, прибавляют 1-2 капли раствора хромата калия K₂CrO₄ Выпадает кирпично-красный осадок.

Методика. Вчистую, тщательно промытую (раствором хромовой смеси, а затем дистиллированной водой) пробирку вносят 3-4 капли раствора AgNO₃, прибавляют несколько капель раствора аммиака до растворения выпавшего осадка оксида серебра Ag₂O, несколько капель разбавленного раствора формальдегида и слегка нагревают пробирку (избегать сильного нагревания!). Стенки пробирки покрываются тонкой блестящей зеркальной пленкой металлического серебра.

Аналитические реакции катиона ртути(I) Hg 2+

ВНИМАНИЕ! Соединения ртути очень токсичны! Работать осторожно!

На свету осадок постепенно чернеет с выделением тонкодисперсной металлической ртути:

Осадок не растворяется в разбавленной, но растворяется в концентрированной азотной кислоте:

При прибавлении к осадку каломели раствора аммиака он темнеет вследствие выделения тонкодисперсной металлической ртути:

Реакции образования каломели и ее взаимодействие с аммиаком используются при дробном открытии ртути(I).

Методика. В пробирку вносят

Восстановление Hg 2+ до металлической ртути хлоридом олова(П). Катионы ртути(I) при реакциях с восстановителями дают металлическую ртуть.

Так, при реакции Hg 2+ с хлоридом олова(II) выделяющийся вначале белый осадок каломели Hg₂Cl₂ постепенно чернеет вследствие образования тонкодисперсной металлической ртути при восстановлении Hg 2+ оловом(II):

Методика. В пробирку вносят

2 капли раствора нитрата ртути(I) Hg₂(NO₃)^ прибавляют

2 капли раствора хлорида олова(II). Выпадает белый осадок каломели, постепенно чернеющий за счет выделения металлической ртути.

Восстановление Hg 2+ металлической медью. Катионы Hg 2+ восстанавливаются металлической медью до металлической ртути, образующей с медью амальгаму меди:

При нагревании ртуть улетучивается (отличие от аналогичной реакции с солями серебра).

Методика. На свежеочищенную (промытую раствором аммиака и затем дистиллированной водой или протертую наждаком) медную поверхность (например, на медную монету) наносят каплю раствора Hg₂(NO₃)₂ Через некоторое время на поверхности образуется серое пятно амальгамы меди, которое после протирания поверхности мягкой тканью или сухой фильтровальной бумагой становится блестящим.

Если медную монету полностью погрузить в раствор Hg₂(NO₃)₂ затем, после извлечения из раствора, через некоторое время протереть мягкой тканью или сухой фильтровальной бумагой, то вся монета становится блестящей.

Реакция с водным раствором аммиака. Катионы Hg₂ 2+ реагируют с аммиаком в водном растворе с образованием черного осадка, представляющего собой смесь тонкодисперсной металлической ртути и соли, содержащей катион [OHg₂NH₂]NO₃Если в качестве соединения ртути(1) использовать нитрат Hg₂(NO₃)₂, то реакцию можно описать схемой:

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора нитрата ртути(I) Hg₂(NO₃)₂ и прибавляют

5 капель раствора аммиака. Выпадает черный осадок.

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора Hg₂(NO₃)₂ ипри-бавляют одну каплю раствора йодида калия KI. Выпадает осадок Hg₂I₂. Добавляют избыток (

5-10 капель) раствора KI. На дне пробирки под бесцветным раствором остается черный осадок металлической ртути.

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора Hg₂(NO₃)₂,при-бавляют 1-2 капли раствора хромата калия K₂CrO₄Выпадает красный осадок хромата ртутив).

Осадок растворяется в азотной и концентрированной уксусной кислотах.

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора Hg₂(NO₃)₂ ипри-бавляют 2-3 капли раствора NaOH или KOH. Выделяется черный осадок оксида ртути).

С дифенилкарбазидом катионы Hg 2 ₂ 4 образуют комплексы синего цвета.

Аналитические реакции катиона свинца Pb 2+

ВНИМАНИЕ! Соединения свинца токсичны! Работать осторожно!

Известно значительное число реакций катионов свинца с различными соединениями, при которых образуются осадки или окрашенные продукты взаимодействия.

Реакция с хлорид-ионами. Катионы свинца образуют с хлорид-ионами (при рН

Хлорид свинца заметно растворим в воде, особенно при нагревании, поэтому катионы Pb 2+ осаждаются из растворов хлорид-ионами неполностью.

Осадок хлорида свинца растворяется в горячей воде; при охлаждении раствора из него снова выпадает хлорид свинца, но уже в форме игл.

Из разбавленных щелочных растворов выпадает осадок гидроксида свинца; из концентрированных щелочных растворов осадок хлорида свинца не выпадает.

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора нитрата свинца Pb(NO₃)₂, прибавляют 3-4 капли раствора хлорида натрия. Выпадает белый осадок хлорида свинца.

К полученной смеси приливают

1,5 мл дистиллированной воды и нагревают до растворения осадка. При охлаждении раствора из него снова выпадает осадок хлорида свинца в виде игл.

Методика. В пробирку вносят 3-5 капель раствора нитрата свинца Pb(NO₃)₂, прибавляют 3 капли раствора йодида калия KI. Выпадает желтый осадок йодида свинца.

К смеси прибавляют несколько капель воды, подкисленной уксусной кислотой, и нагревают до полного растворения осадка. При медленном охлаждении пробирки (ее погружают в холодную воду или оставляют остывать на воздухе) выпадают красивые блестящие золотисто-желтые чешуйчатые кристаллы йодида свинца.

Реакция с хромат-ионами и дихромат-ионами. Катионы свинца образуют с хромат-ионами CrO ₄ 2- и дихромат-ионами Cr₂O₇ 2- в уксуснокислой среде желтый кристаллический осадок хромата свинца PbCrO₄:

Осадок хромата свинца не растворяется в уксусной и разбавленной азотной кислотах, в водном аммиаке, но растворяется в щелочах с образованием комплексов [Pb(OH)₄] 2- :

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора Pb(NO₃)₂,2-3 капли раствора ацетата натрия и

3 капли раствора хромата K₂CrO₄ или дихромата K₂Cr₂O₇ калия. Выпадает желтый кристаллический осадок хромата свинца.

Реакция с сульфат-ионами. Катионы Pb 2+ при взаимодействии в растворе с сульфат-ионами SO₄ 2- образуют белый осадок сульфата свинца PbSO₄:

Осадок растворяется при нагревании в щелочах (в отличие от осадков сульфатов кальция, стронция и бария):

Растворяется также в концентрированной серной кислоте:

Растворяется в 30 % растворе ацетата аммония:

окрашенный комплекс синего цвета (по-видимому, состава Pb₃(C₆O₆)₂(OH)₂), который в слабокислой среде (рН = 2,8; тартратный буферный раствор) изменяет окраску на красную.

Методика. На лист фильтровальной бумаги наносят каплю раствора Pb(NO₃)₂ и каплю свежеприготовленного 0,2 % раствора родизоната натрия. Образуется синее пятно или кольцо. На пятно наносят каплю тартратного буферного раствора. Цвет пятна изменяется на красный.

Тартратный буферный раствор при рН = 2,8 готовят из расчета того, чтобы 1 мл раствора содержал 0,019 г гидротартрата натрия и 0,015 г винной кислоты.

Реакция с сульфид-ионами (фармакопейная). Катионы свинца при реакции с сульфид-ионами S 2- образуют черный осадок сульфида свинца PbS:

Осадок растворяе тся в азотной кислоте.

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора соли свинца(II) и прибавляют 2-3 капли раствора сульфида натрия Na₂S или сероводородной воды. Выпадает черный осадок сульфида свинца PbS.

Катионы свинца образуют комплексы и с другими органическими реагентами.

Источник