Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Загальні методичні вказівки при відкритті катіонів

Кожний вид катіонів відкривається з розчину, який містить суміш різнойменних катіонів, за допомогою таких аналітичних реакцій, а відповідно, і реактивів, які для даного виду катіонів є характерними.

При відкритті кожного катіону користуються або систематичний, або дробний хід аналізу, або той і інший разом. При систематичному ході аналізу всі катіони спочатку за допомогою обробки їх у визначеній послідовності груповими реактивами розділяють на групи, а потім уже із складу цих груп кожний вид катіонів виділяється і відкривається характерними реакціями у індивідуальному порядку. Іншими словами, за цим ходом аналізу характерні реакції для відкриття даного виду катіонів використовуються у відсутності всіх або майже всіх інших катіонів. При дрібному аналізі характерні реакції на кожний вид катіонів використовуються у відсутності не всіх, а лише катіонів, які заважають цьому виявленню. Відповідно, при дрібному аналізі відкриття катіонів робиться специфічними реакціями, в якості яких при визначених умовах може слугувати і будь-яка характерна реакція. Тому будь-який вид катіонів можливо відкрити дрібними реакціями із якої завгодно суміші різнойменних катіонів. Для цього потрібно:

1. знати, які катіони в цій суміші заважають відкриттю катіонів, які нас цікавлять, при використанні даної характерної для них реакції;

2. знайти найбільш раціональний спосіб видалення цих катіонів з розчину.

Перед розв’язанням контрольного завдання студент повинен:

1. навчитися чітко виконувати загальноаналітичні і характерні реакції на кожний катіон з дотриманням всіх необхідних умов при проведенні цих реакцій;

2. виконувати характерні реакції на кожні однойменні катіони у тому випадку, якщо вони знаходяться у розчині: а) тільки самі, б) у присутності інших катіонів, що не заважають їх виявленню і в) після видалення з розчину катіонів, які заважають відкриттю даного катіону;

3. з розчинів, які містять катіони, що заважають відкриттю даних катіонів вміти: а) добиватись повноти їх осадження і б) виконувати перевірку повноти цього осадження;

4. виконувати в робочому зошиті чіткі і ясні записи в молекулярній і іонній формі рівняння кожної виконуваної аналітичної реакції з детальним описом отриманого при цьому зовнішнього ефекту (колір і форма осаду, зміна кольору розчину, швидка або повільна поява осаду тощо).

Для правильного вибору і виконання дрібних реакцій при відкритті катіонів цим шляхом дуже важливою і цілком необхідною умовою є вміння „читати” таблиці реакцій на катіони, що вивчаються, тобто вміння обґрунтовано вибирати ті реакції для відкриття кожного виду катіонів, які з врахуванням їх чутливості не потребують видалення інших катіонів з розчину; якщо ж за даних умов подібних аналітичних реакцій немає, то необхідно навчитися за цими таблицями вибирати той реактив, який практично видаляє з розчину усі заважаючи катіони з найменшою затратою часу і з найменшою кількістю виконуваних при цьому реакцій.

Так, наприклад, із суміші катіонів К⁺, Na⁺, Ba²⁺ і Sr²⁺ потрібно відкрити катіон К⁺. Для відкриття користуємось кислим виннокислим натрієм, з яким іони К⁺ в нейтральному середовищі дають білий, дрібнокристалічний осад КНС₄Н₄О₆.

При цьому відомо (з таблиці реакцій), що іони Na⁺ з цим реактивом осаду не дають, а іони Ba²⁺ і Sr²⁺ аналогічно іонам К⁺ утворюють білі осади. Звідси робимо висновок, що для відкриття К⁺ з цієї суміші необхідно Ba²⁺ і Sr²⁺ видалити. Це видалення можна виконувати за допомогою Na₂CO₃ або Na₂SO₄ (див. ту ж таблицю), так як першим і другим реактивом іони Ba²⁺ і Sr²⁺ осаджуються в такому ступені, що після цього вони в розчині вже не заважають відкриттю іонів К⁺. Найбільш вигідно виконувати видалення цих іонів за допомогою Na₂SO₄, так як при цьому зберігається нейтральне середовище розчину, що є однією з головних умов при відкритті іонів К⁺. Якщо ж осадження Ba²⁺ і Sr²⁺ виконувати розчином Na₂CO₃, то при цьому буде створюватися лужне середовище розчину, яке потім перед відкриттям К⁺ слід нейтралізувати, тобто виконувати додаткову операцію; при цьому розчин стає більш розведеним, що може створити перепони при відкритті іонів К⁺.

Перша аналітична група: K⁺, Na⁺ і NH₄⁺

(група катіонів, які не мають групового реактиву)

Майже усі солі натрію, калію і амонію, а також їхні гідроксиди розчинні у воді. Тому K⁺, Na⁺ і NH₄⁺ у кислих і лужних розчинах осадів не утворюється і відкриття їх у вигляді осадів повинне виконуватися лише в нейтральних розчинах. Добра розчинність солей K⁺, Na⁺ і NH₄⁺ обумовлює також відсутність для них загальноаналітичних і групових реактивів. Тому, кожен з цих катіонів можна виявити або в присутності двох інших, або ж при видаленні тільки одного з них. Всі солі амонію, на відміну від солей інших металів, в тому числі калію і натрію, при сильному нагріванні в сухому вигляді розкладаються з виділенням газоподібного аміаку. (виняток складає NH₄NO₂, який розкладається з виділенням азоту NH₄NO₂ = N₂ + 2H₂O). Цією властивістю солей амонію користуються для видалення NH₄⁺-іонів з розчинів амонійних солей, а саме: якщо розчин, який містить NH₄⁺ випарити і отриманий при цьому сухий залишок прожарити, то солі амонію, що знаходяться в цьому залишку будуть розкладатися з виділенням NH₃.

Якісні реакції катіону К⁺

I. Винна (виннокам’яна) кислота Н₂С₄Н₄О₆ та кислий виннокислий натрій NaНС₄Н₄О₆ осаджують іони калію з нейтральних розчинів у вигляді дуже дрібних кристалів гідротартрату калію:

Н₂С₄Н₄О₆ + KCl + CH₃COONa = KНС₄Н₄О₆ + NaCl + CH₃COOH;

NaНС₄Н₄О₆ + KCl = KНС₄Н₄О₆ + NaCl.

або НС₄Н₄О₆^- + K⁺ = KНС₄Н₄О₆.

Гідротартрат калію являє собою білу дрібнокристалічну речовину, добре розчинну у мінеральних кислотах і лугах, але малорозчинну у воді і в органічних кислотах (оцтовій, мурашиній та інш.). при розчиненні її в мінеральних кислотах утворюється винна кислота, а в лугах – середня сіль або відповідно подвійна сіль цієї кислоти, які у воді добре розчинні.

KНС₄Н₄О₆ + HCl = Н₂С₄Н₄О₆ + KCl

KНС₄Н₄О₆ + KOH = K₂С₄Н₄О₆ + H₂O

KНС₄Н₄О₆ + NaOH = KNaС₄Н₄О₆ + H₂O

У зв’язку з тим, що при взаємодії іонів К⁺ з винною кислотою утворюється вільна мінеральна кислота і тому створюється кисле середовище розчину, цю реакцію слід проводити у присутності ацетату натрію. Останній, взаємодіючи з утворюваною в ході реакції мінеральною кислотою, нейтралізує її і тим самим складає оцтовокисле середовище, в якій осад KНС₄Н₄О₆ нерозчинний:

Н₂С₄Н₄О₆ + KCl = KНС₄Н₄О₆ + HCl,

НCl + CH₃COONa = NaCl + CH₃COOH.

Таким чином, при відкритті іонів К⁺ кислим виннокислим натрієм або винною кислотою необхідно реакцію проводити при охолодженні і в нейтральному середовищі.

Кислу реакцію середовища нейтралізують їдким натром (за лакмусом), а лужну – кислотою (краще оцтовою).

Із дуже розведених розчинів солей калію осад KНС₄Н₄О₆ не утворюється. Тому при відкритті іонів калію цією реакцією із таких розчинів їх попередньо концентрують випаровуванням. Необхідно також знати, що для утворення кристалів KНС₄Н₄О₆ потрібні центри кристалізації; самовільна ж кристалізація цієї солі проходить з ускладненнями, завдяки чому доволі часто навіть із концентрованих розчинів випадіння осаду KНС₄Н₄О₆ не спостерігається. Тому для прискорення цього процесу необхідно занурити в рідину скляну паличку і злегка потерти нею об стінки пробірки. Це викликає механічний відрив від палички і стінок частинок скла, які і служать початковими центрами кристалізації гідротартрату калію. Крім катіонів К⁺ з Н₂С₄Н₄О₆ і NaНС₄Н₄О₆, цілком однакові за зовнішнім виглядом осади утворюються з катіонами NH₄⁺.

NaHC₄H₄O₆ + NH₄Cl = NH₄HC₄H₄O₆ + NaCl

З цими реактивами аналогічні осади утворюються більшість катіонів двохвалентних металів (Ba²⁺, Ca²⁺, Fe²⁺ та інш.) і майже всі катіони трьохвалентних металів. Тому, відкриття катіонів К⁺ цією реакцією можна виконувати тільки за умови відсутності в аналізованому розчині амонію і більшості двох- і трьохзарядних катіонів.

II. Кобальтонітрит натрію Na₃[Co(NO₂)₆] з катіонами калію утворює жовтий кристалічний осад подвійної комплексної солі кобальтинітриту калію-натрію:

Na₃[Co(NO₂)₆] + 2KCl = K₂Na[Co(NO₂)₆] + 2NaCl

Осад K₂Na[Co(NO₂)₆] в слабких кислотах нерозчинний. Тому вказану реакцію при відкритті іонів К⁺ можна проводити і в слабкокислому середовищі. Однак в лужному середовищі відкриття катіонів калію цією реакцією проводити не можна, так як кобальтинітрит натрію з лугами також вступає у хімічну взаємодію з утворенням темно-бурого осаду гідроксиду кобальта:

Na₃[Co(NO₂)₆] + 3NaOH = Co(OH)₃ + 6NaNO₂.

Іони NH₄⁺ з кобальтонітритом натрію також утворюють жовтий осад, аналогічний кобальтонітриту калію-натрію.

Na₃[Co(NO₂)₆] + 2NH₄Cl = (NH₄)₂Na[Co(NO₂)₆] + 2NaCl.

З інших катіонів з цим реактивом утворюють осади тільки наступні катіони: Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺, Sn²⁺, Bi³⁺, Fe²⁺.

Відповідно, при відсутності в аналізованому розчині перерахованих вище катіонів, кобальтинітрит натрію може бути використаний як специфічний реактив на катіони калію.

III. Забарвлення полум’я. Якщо вушко платинового дроту змочити розчином солі калію і внести в полум’я пальника, то полум’я забарвиться в фіолетовий колір. Перед дослідом дріт повинен бути добре прожарений і не повинен змінювати забарвлення полум’я. Відкриття калію в присутності солей натрію цим способом виконувати не можна, тому що останній дає жовте забарвлення полум’я, яке маскує фіолетове забарвлення. Якщо ж полум’я пальника розглядати через синє скло або через розчин фіолетових чорнил, то синє скло і чорнила поглинаючи жовті промені, дають можливість чітке спостереження фіолетового забарвлення полум’я, яке утворюють солі калію.

Солі багатьох інших металів і в особливості купрума, стронцію і хрому також заважають відкриттю калію на полум’ї пальника.

Якісні реакції катіону Nа⁺

I. Дигідроантимонат калію KH₂SbO₄ з катіонами натрію в нейтральному і слабко лужному розчинах утворює білий кристалічний осад NaH₂SbO₄:

NaCl + KH₂SbO₄= KCl + NaH₂SbO₄

В розведених лугах цей осад не розчиняється, а з мінеральними кислотами вступає у хімічну взаємодію з утворенням ортосурм’яної кислоти, яка відразу ж розкладається з виділенням ортосурм’яної кислоти у вигляді аморфного осаду:

NaH₂SbO₄ + HCl = NaCl + H₃SbO₄,

H₃SbO₄ = HSbO₃ + H₂O.

Відповідно, в кислому середовищі відкривати катіони натрію дигідроантимонатом калію не можна, тому що в цьому середовищі утворюється, навіть за відсутності іонів натрію:

KH₂SbO₄ + H⁺ = HSbO₃ + K⁺ + H₂O.

Хоча осад, який при цьому утворюється і аморфний, однак за зовнішнім виглядом відрізнити його від кристалічного осаду NaH₂SbO₄ доволі важко. Таким чином, кисле середовище завжди викликає „перевідкриття” катіонів натрію (дигідроантимонатом калію), тому що будь-який кислий розчин, якщо він і не містить ці катіони, буде давати осад.

Катіони всіх аналітичних груп (за винятком Ag⁺, Ni²⁺, Co²⁺) також утворюють осади: або у вигляді відповідної солі сурм’яної кислоти, або ж у вигляді HSbO₃ за рахунок гідролізу їхніх солей і створення тим самим кислого середовища розчину.

Таким чином, при відкритті катіонів Na⁺ дигідроантимонатом калію повинні дотримуватись певні умови: розчин повинен бути нейтральним або слабко лужним, але ні в якому випадку не кислим; в ньому повинні бути відсутні всі інші катіони (за виключенням NH₄⁺, Ag⁺, Ni²⁺, Co²⁺); концентрація катіонів Na⁺ повинна бути достатньо високою; проводити цю реакцію слід при охолодженні.

II. Забарвлення полум’я пальника. Якщо платинову проволоку, змочену розчином солі натрію, внести у полум’я пальника, то полум’я при цьому має інтенсивно жовте забарвлення. Наявність в розчині інших катіонів і особливо стронцію, калію, купру му, барію, хрому заважає відкриттю натрію цим способом, тому що вони також дають забарвлене полум’я пальника: калій – фіолетове, стронцій – карміново-червоне, кальцій – цеглисто-червоне, купрум – лазурно-синє.

Якісні реакції катіону NH ₄⁺

Для відкриття катіонів амонію загальновживаними є дві реакції: а) виділеня газоподібного амоніаку і б) утворення погано розчинної солі йодистого димеркурамонію [HgONH₂]I.

I. Їдкі луги NaOH і KOH взаємодіють з солями амонію з утворенням гідроксиду амонію, який при нагріванні легко розкладається з виділенням газоподібного амоніаку:

NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₄OH (на холоду)

NH₄OH = NH₃ + H₂O (при нагріванні)

Амоніак, що при цьому виділяється можна розрізнити за запахом. Найбільш надійними способами розрізнення амоніаку, які дають можливість відкривати навіть його сліди, є наступними:

а) почорніння папірця, змоченого Hg₂(NO₃)₂, завдяки виділенню металічного Гідраргіруму

4NH₃ + 2Hg₂(NO₃)₂ + H₂O = [OHg₂NH₂]NO₃ + 2Hg + 3NH₄NO₃.

б) поява білого „диму” навкруги скляної палички, змоченої концентрованою соляною кислотою, яка обумовлена утворенням дрібних кристалів NH₄Cl:

NH₃ + HCl = NH₄Cl

в) зміна кольору червоного лакмусового папірця на синій, яка обумовлена лужними властивостями NH₄OH, що утворюється на папері:

NH₃ + H₂O = NH₄OH

Виконання реакції. До 3-5 крапель досліджуваного розчину в пробірку додають 3-5 крапель 2н розчину NaOH. Зверху на пробірку вміщують червоний лакмусовий папірець, змочений водою, або смужку фільтрувального паперу, змоченого нітратом ртуті (1) і нагрівають пробірку. В присутності іонів амонію лакмусовий папірець синіє, а фільтрувальний – чорніє. Якщо ж піднести до отвору пробірки скляну паличку, змочену концентрованою соляною кислотою, то з’явиться білий „дім”.

II. Лужний розчин тетрайодомеркурат калію K₂[HgI₄] (реактив Несслера) при додаванні до розчину солей амонію утворює червоно-бурий аморфний осад йодистого димеркурамонію NH₂Hg₂I₃:

NH₃ + 2K₂[HgI₄] + KOH = NH₂Hg₂I₃ + 5KI + H₂O

NH₄Cl + 2K₂[HgI₄] + 2 KOH = NH₂Hg₂I₃ + 5KI + KCl + H₂O

„Сліди” іонів NH₄⁺ замість осаду викликає жовте забарвлення розчину. Катіони K⁺ та Na⁺ не заважають відкриттю NH₄⁺ реактивом Несслера. В присутності катіонів інших груп відкривати NH₄⁺ цим реактивом не можна, тому що всі вони з останнім утворюють осади (гідроксиди), із-за наявності в реактиві Несслера лугу.

З таблиці 1 видно, реактив Неслера утворює осад лише з катіонами NH₄⁺. Катіони Na⁺ і К⁺ не заважають утворенню цього осаду. Ці ж катіони не заважають відкриттю NH₄⁺ і реакцією нагрівання розчину з лугами. Із цієї ж таблиці витікає, що дигідроантимонат калію, а також ураніл-ацетат, в нейтральному або слабо лужному середовищі утворюють осади лише з катіонами натрію, а з катіонами NH₄⁺ і К⁺ осаду не утворюють. Відповідно, катіони NH₄⁺ і Na⁺ можна відкривати в окремих пробах аналізованого розчину в присутності інших двох катіонів, тобто катіони NH₄⁺ можна відкривати без видалення з розчину К⁺ та Na⁺, а катіони Na⁺ без видалення - NH₄⁺ і К⁺. Катіони ж К⁺ можна виявляти лише за відсутності катіонів NH₄⁺. Відповідно, якщо у досліджуваному розчині виявлені іони NH₄⁺, їх перед відкриттям іонів К⁺ необхідно з розчину видалити.

Таблиця 1

Хід аналізу катіонів першої аналітичної групи:

Реактиви	Катіони
Na⁺	К⁺	NH₄⁺
КОН або NaOH при кип’ятінні			Виділення газоподібного аміаку
H₂C₄H₄O₆ або NaHC₄H₄O₆ в нейтральному або оцтовокислому середовищі		Білий кристалічний осад KHC₄H₄O₆	Білий кристалічний осад NH₄HC₄H₄O₆
Na₃[Co(NO₂)₆] або Na₂Pb[Co(NO₂)₆] в нейтральному або слабкокислому середовищі		Жовтий кристалічний осад: K₂Na[Co(NO₂)₆] або бурий кристалічний осад K₂Pb[Co(NO₂)₆]	Жовті кристалічні осади, аналогічні осадам, що утворюються з іонами калію
KH₂SbO₄ в нейтральному або слаболужному середовищі	Білий кристалічний осад NaH₂SbO₄
UO₂(CH₃COO)₂, або ZnUO₂(CH₃COO)₄ або MgUO₂(CH₃COO)₄,	Жовті кристалічні осади: NaUO₂(CH₃COO)₃ NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉ або NaMg(UO₂)₃(CH₃COO)₉
Реактив Несслера		NH₂Hg₂I₃	Червоно-бурий аморфний осад NH₂Hg₂I₃
Забарвлення полум’я	Жовте	Фіолетове

1. Відкриття катіонів NH ₄⁺.

Виділення газоподібного аміаку.

До окремої проби (2-3 мл) аналізованого розчину приливають їдкій луг і нагрівають до кипіння. При цьому з розчину за наявності в ньому NH₄⁺ виділяється газоподібний NH₃, який легко пізнати: а) за запахом, б) за почорнінням папірця, змоченого розчином Hg₂(NO₃)₂, в) за утворенням білого „диму”, г) за зміною кольору червоного лакмусового папірця у синій.

Реактивом Неслера.

До 0,5-1,0 мл аналізованого розчину приливають декілька крапель реактиву Неслера. Випадання червоно-бурого осаду або забарвлення розчину у жовтий колір вказує на наявність у розчині іонів амонію.

2. Відкриття катіонів Na⁺.

Дигідроантимонатом калію.

До окремої проби (1-2 мл) аналізованого розчину (нейтрального) приливають 1-2 краплі КОН, потім декілька крапель дигідроантимонатом калію. Випадання при цьому білого кристалічного осаду є ознакою наявності в розчині іонів натрію.

Забарвлення полум’я пальника.

Якщо добре прожарити платиновий (або алюмінієвий) дріт змочити аналізованим розчином і внести у полум’я пальника, то за наявності у розчині іонів Na⁺ полум’я забарвлюється в жовтий колір.

3. Відкриття іонів К⁺. Як зазначалось вище, відкриття катіонів К⁺ заважають катіони NH₄⁺. Тому, якщо у розчині виявлені катіони NH₄⁺, то їх попередньо слід з розчину видалити. Для цього невелику пробу розчину (3-5 мл) вміщують у фарфорову чашку та випаровують. Потім отриманий сухий залишок прожарюють (на слабкому вогні) до припинення виділення з нього NH₃, контролюючи повноту видалення NH₃ папірцем, змоченим розчином Hg₂(NO₃)₂. після видалення з сухого залишку NH₃, залишок розчиняють у невеликій кількості води, і якщо потрібно, нейтралізують їдким або вуглекислим натрієм та відкривають з розчину катіони К⁺ кобальти нітритом натрію або кислим виннокислим натрієм. Утворення при цьому відповідних осадів вказує на наявність у розчині іонів калію.

Друга аналітична група: Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺

(катіони групи хлоридної кислоти)

Катіони Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ утворюють осади з усіма мінеральними кислотами (за виключенням нітратної, нітратної і частково сульфатної кислоти), їх розчинними солями та лугами. Тому всі реакції цих катіонів з вказаними кислотами та з лугами є загально аналітичними і можуть слугувати як групові. Однак з усіх реактивів хлоридна кислота утворює важкорозчинні осади лише з катіонами цієї групи (Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺), а з усіма іншими катіонами хімічно не взаємодіє. Відповідно, ця кислота є груповим реактивом на вказані катіони, тобто їх можна виділити (у вигляді осаду) хлоридною кислотою з суміші катіонів усіх аналітичних груп. Майже всі осади, що утворюються при взаємодії катіонів Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ з мінеральними кислотами, їх солями та лугами, мають різні властивості. Так, катіони Hg₂²⁺ на відміну від катіонів Ag⁺ та Pb²⁺ у багатьох випадках утворюють чорні осади. Розчинність PbCl₂, PbBr₂ та PbI₂ у воді збільшується більш, ніж у 2 рази на кожні 20ºС, а розчинність тих же солей Ag⁺ та Hg₂²⁺ практично не змінюється. Майже всі осади солей плюмбуму легко переходять у розчин під дією їдких лугів, а осади солей Ag⁺ та Hg₂²⁺ у них не розчиняються.

На відміну від солей Pb²⁺ та Hg₂²⁺, майже усі нерозчинні у воді солі Аргентуму, легко переходять у розчин при взаємодії їх з гідроксидом амонію з утворенням комплексного іону [Ag(NH₃)₂]⁺.

Всі нерозчинні солі Hg₂²⁺ при взаємодії з гідроксидом амонію розкладаються з утворенням нерозчинного меркурамонію та металічної ртуті, яка надає осаду меркурамонію чорного кольору.

Ці ознаки окремих малорозчинних сполук Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ служать для окремого відкриття катіонів цих елементів.

I. Розведена хлоридна кислота з усіма катіонами другої группи утворює білі осади хлоридів, з яких PbCl₂ – кристалічний, а хлориди Ag⁺ та Hg₂²⁺ - аморфні, сирнисті:

AgNO₃ + HCl = AgCl + HNO₃

Pb(NO₃)₂ + 2HCl = PbCl₂ + 2HNO₃

Hg₂(NO₃)₂ + 2HCl = Hg₂Cl₂ + 2HNO₃

Хлориди катіонів цієї групи мають різну розчинність у воді. Найбільшу розчинністю має PbCl₂. тому, якщо осад, який складається з суміші PbCl₂, Hg₂Cl₂ та AgCl облити гарячою водою, то хлорид плюмбуму з осаду доволі легко і в значній кількості перейде у розчин, а хлориди Ag⁺ та Hg₂²⁺ залишаться нерозчинними. Ця властивість PbCl₂ використовується при аналізі для видалення його від Hg₂Cl₂ та AgCl.

Крім того, PbCl₂ розчинний у концентрованій хлорид ній кислоті, а Hg₂Cl₂ розчиняється лише у концентрованій нітратній кислоті та царській водці.

З розчином аміаку Hg₂Cl₂ взаємодіє з утворенням хлористого димеркурамонію, який відразу ж розкладається на меркурамоній та металічну ртуть:

Hg₂Cl₂ + 2NH₄OH = [NH₂Hg₂]Cl + NH₄Cl + 2H₂O

[NH₂Hg₂]Cl = [NH₂Hg]Cl + Hg.

Відповідно, якщо облити осад Hg₂Cl₂ (білого кольору) розчином аміаку, то внаслідок вказаної реакції осад набуде чорного кольору. Ця реакція є характерною на іони Hg₂²⁺ і служить для їх виявлення;

AgCl у кислотах та лугах нерозчинний, але легко переходить у розчин під дією NH₄OH з утворенням комплексної солі аміак ату аргентуму

AgCl + 2NH₄OH = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O,

який розкладається при додаванні нітратної кислоти.

II. Йодистий калій з катіонами Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ утворює важкорозчинні кристалічні осади AgI, PbI₂ та Hg₂I₂. Властивості цих йодидів дуже сильно відрізняються один від одного та можуть бути використані при відкритті катіонів цих груп.

а) Колір осадів AgI та PbI₂ – жовтий, а Hg₂I₂ – зелений. Відповідно катіони Hg₂²⁺ можна відкривати КI у присутності іонів аргентуму та плюмбуму, тому що зелений осад Hg₂I₂ добре видно на фоні жовтих осадів.

б) йодиди AgI, PbI₂ та Hg₂I₂ відрізняються за розчинністю у воді. Найбільш розчинним є PbI₂. Розчинність цього йодиду різко збільшується при підвищенні температури до 100ºС, в той час як AgI та Hg₂I₂ залишаються практично нерозчинними.

При охолодженні гарячих розчинів PbI₂ йодистий плюмбум знову випадає у вигляді золотисто-жовтих кристалів. Ця властивість PbI₂ широко використовується для виявлення Pb²⁺ з розчинів. Так, якщо до розчину, що містить іони Pb²⁺ прилити КI, потім нагріти до кипіння і нерозчинний при цьому осад відфільтрувати, то через декілька хвилин з фільтрату почнуть випадати золотисті кристали PbI₂ – так званий „золотистий дощик”.

III. K₂CrO₄ з катіонами Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺ утворює осади: жовтий - PbCrO₄, червоний - Hg₂CrO₄, червоно-бурий Ag₂CrO₄:

K₂CrO₄ + 2AgNO₃ = Ag₂CrO₄ + 2KNO₃,

K₂CrO₄ + Hg₂(NO₃)₂ = Hg₂CrO₄ + 2KNO₃,

K₂CrO₄ + Pb(NO₃)₂ = PbCrO₄ + 2KNO₃.

12 3 Следующая ⇒