Вторая аналитическая группа катионов

Вторая аналитическая группа катионов: Ag+, Pb2+, Hg22+ Общая характеристика

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). Hg₂²⁺ — 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.

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- → Pb ₂Cl₂↓

Частные реакции на катионы II аналитической группы

Реакции катионов серебра Ag+

Реакция с солями йодистоводородной кислоты:

KI + AgNО₃ → AgI↓ + KNО₃

Образуется желтый осадок йодида серебра AgI

2. Реакция с солями хромовой кислоты:

2AgNO₃ + К₂CrO₄ → Ag₂CrO₄↓ + 2КNO₃

Образуется кирпично — красный осадок хромата серебра, растворимый в азотной кислоте и гидроксиде аммония.

3. Реакция с тиосульфатом натрия:

2AgNO₃ + Na₂S₂О₃ → Ag₂S₂О₃↓ + 2NaNО₃

Тиосульфат натрия Na₂S₂О₃ образует с растворами солей серебра белый осадок.

4. С формальдегидом НСОН в аммиачной среде с образованием металлического серебра (реакция «серебряного зеркала») (фармакопейная реакция):

2AgNO₃ + HCOH + 3NH₄OH → 2Ag↓ + HCOONH₄ + 2NH₄NO₃ + 2H₂O

Реакции катиона ртути Hg22+

1. Йодид калия КI образует с растворами солей ртути (I) осадок Нg₂I₂ грязно- зеленого цвета, растворимый в избытке реактива с образованием бесцветного комплексного тетрайодомеркурат (II) – иона и черного осадка металлической ртути:

Hg₂(NO₃)₂ + 2KI → Нg₂I₂↓ + 2KNO₃

2. Хромат калия К₂СrO₄ при нагревании осаждает из растворов солей ртути (I) кирпично-красный осадок Hg₂СrO₄:

Hg₂(NO₃)₂ + К₂СrO₄ → Hg₂СrO₄↓ + KNO₃

Осадок не растворяется в щелочах и разбавленной уксусной кислоте, но растворяется в азотной кислоте.

3. В реакции с едкими щелочами образуется черный осадок Hg₂O:

Hg₂(NO₃)₂ + 2 NaOH → Hg₂O↓ + 2NaNO₃ + H₂O

Реакции обнаружения катиона свинца Рb2+

1.Йодид калия КI образует с растворами солей свинца желтый осадок PbI₂ (реакция «золотого дождя»):

Рb(NO₃)₂ + 2КI → РbI₂↓ + 2KNO₃

2. Серная кислота и растворимые сульфаты образуют с растворами солей свинца белый осадок сульфата свинца РbSO₄:

Рb(NO₃)₂ + Н₂SO₄ → РbSO₄↓ + 2НNO₃

3. Хромат калия К₂СrO₄ или хромат натрия Nа₂СrO₄ образуют в растворах солей свинца желтый осадок РbСrО4, растворимый в щелочах:

Рb(NO₃)₂ + K₂CrO₄ → РbCrO₄↓ + 2KNO₃