Kationy: Cu
2+
, Cd
2+
, Bi
3+
, Hg
2+
(grupa II a)
As
3+
, As
5+
, Sb
3+
, Sb
5+
, Sn
2+
, Sn
4+
(grupa II b)
Odczynnik grupowy: H
2
S w środowisku kwaśnym (ogrzewanie
próbki z AKT i HCl
aq
)
Kationy: Cu
2+
, Cd
2+
, Bi
3+
, Hg
2+
(grupa II a)
As
3+
, As
5+
, Sb
3+
, Sb
5+
, Sn
2+
, Sn
4+
(grupa II b)
Odczynnik grupowy: H
2
S w środowisku kwaśnym (ogrzewanie
próbki z AKT i HCl
aq
)
II grupa kationów
Co to jest AKT???
AKT to skrót nazwy związku organicznego : Amidu
Kwasu Tiooctowego (wz. sumaryczny: C
2
H
5
NS), który
po ogrzaniu w środowisku wodnym ulega hydrolizie z
wydzieleniem
siarkowodoru.
Strukturę
AKT
przedstawia
rys. 1
Rys. 1
II grupa kationów
Hydroliza AKT: metoda uzyskania H
2
S
W środowisku wodnym, w obecności kwasu lub zasady
AKT ulega reakcji hydrolizy, z wydzieleniem H
2
S.
Reakcja ta zachodzi w miarę szybko i może być
wykorzystana do generowania siarkowodoru in situ, co
można wykorzystać w analizie kationów II grupy
analitycznej. Reakcję kwasowej hydrolizy AKT
przedstawia
równanie 1
C
H
3
NH
2
S
C
H
3
OH
O
O
H
3
+
+
+
O
H
2
S
H
2
+
NH
3
2
(równ. 1)
II grupa kationów
Reakcje kationów grupy II a z odczynnikiem
grupowym
Barwy osadów siarczków powstających w reakcjach z
H
2
S w środowisku zasadowym podaje poniższa tabela:
Kation
Barwa osadu
Wzór
siarczku
Uwagi
Cu
2+
Czarny
CuS
Nierozp. w rozc. kwasach na zimno,
rozp. w HNO
3
na gorąco
Hg
2+
Czarny
Hg
2
S
j.w.
Cd
2+
Żółty
CdS
j.w.
Bi
3+
Brunatny
Bi
2
S
3
j.w.
II grupa kationów
Reakcje kationów grupy II b z odczynnikiem
grupowym
Barwy osadów siarczków powstających w reakcjach z
H
2
S w środowisku zasadowym podaje poniższa tabela:
Kation
Barwa osadu
Wzór
siarczku
Uwagi
Sb
3+
Pomarańczowy
Sb
2
S
3
Rozp. w NaOH, Na
2
S
Sb
5+
Pomarańczowy
Sb
2
S
5
j.w.
As
3+
Żółty
As
2
S
3
j.w.
As
5+
Żółty
As
2
S
5
j.w.
Sn
2+
Brunatny
SnS
Nierozp. w pow. war.
Sn
4+
żółty
SnS
2
II grupa: reakcje charakterystyczne
Reakcje jonu Cu
2+
Reakcja z NaOH
Po dodaniu r-ru NaOH wytrąca się niebieski, galaretowaty osad
wodorotlenku miedzi, zachodzi reakcja (1)
Cu
2+
+ 2OH
-
Cu(OH)
2
(1)
Reakcja z NH
3(aq)
Po dodaniu r-ru amoniaku w baradzo małym stężeniu powoduje
wytrącenie niebieskozielonego osadu hydroksosoli (reakcja 2),
przy większych ilościach NH
3
powstaje wodorotlenek miedzi
(reakcja 1), natomiast po dodaniu nadmiaru NH
3
osad
rozpuszcza się z utworzeniem jonów kompleksowych (reakcja 3).
nCu
2+
+ A
n-
+ nOH
-
(CuOH)
n
A (2)
Cu(OH)
2
+ 4NH
3
[Cu(NH
3
)
4
]
2+
+ 2OH
-
(3)
II grupa: reakcje charakterystyczne
Reakcje jonu Hg
2+
Reakcja z NaOH
Po
dodaniu
NaOH
wytrąca
się
żółty
osad
HgO
(reakcja 1), łatwo rozpuszczalny w kwasach.
Hg
2+
+ 2OH
-
HgO + H
2
O (1)
Reakcja z KJ
Po dodaniu KJ, wytrąca się czerwony osad jodku rtęci (reakcja
2), łatwo rozpuszczalny z utworzeniem tetrajodortęcianu(II)
potasu (reakcja 3).
Hg
2+
+ 2J
-
HgJ
2
(2)
HgJ
2
+ 2KJ
K
2
[HgJ
4
] (3)
II grupa: reakcje charakterystyczne
Reakcje jonu Bi
3+
Reakcja z KJ
Po dodaniu KJ wytrąca się brunatnoczarny osad
(reakcja 1)
Bi
3+
+ 3J
-
BiJ
3
(1)
Reakcja z K
2
CrO
4
Po dodaniu K
2
CrO
4,
wytrąca się żółty osad o
skomplikowanym składzie, który można w
uproszczeniu zapisać jako (BiO)
2
CrO
4
II grupa: reakcje charakterystyczne
Reakcje jonu Cd
2+
Reakcja z NaOH
Po dodaniu NaOH strąca się biały osad wodorotlenku,
nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika (reakcja 1), ale
rozpuszczalny w kwasach, a także w amoniaku z
utworzeniem kompleksu.
Cd
2+
+ 2OH
-
Cd(OH)
2
(1)
Cd(OH)
2
+ 4NH3
[Cd(NH
3
)
4
]
2+
+ 2OH
-
(2)
Reakcje kationów grupy Iib można znaleźć w literaturze,
podobnie – więcej reakcji dla w/w jonów.
II grupa kationów
Jak postępować? – podsumowanie
Do próbki, w której reakcja z HCl
aq
nie potwierdziła
obecności kationów I grupy analitycznej, dodajemy r-ru
AKT, a następnie zakwaszamy próbkę (HCl
aq
lub
HNO
3
). Po zakwaszeniu,
próbkę ogrzewamy, aż
wydzieli się siarkowodór (czuć zapach H
2
S). Jeżeli po
ogrzaniu wytrąci się osad, próbka zawiera kationy II
grupy
i
należy
prowadzić
odpowiednie
reakcje
charakterystyczne, jeżeli osad nie powstanie – próbka
nie zawiera kationów II grupy.