ANALIZA KATIONÓW I i II GRUPY ANALITYCZNEJ:
GRUPA I
Do I grupy kationów zalicza się jony: Ag+, Pb2+, Hg22+
Grupa ta obejmuje kationy, których:
Chlorki nie rozpuszczają się w wodzie i rozcieńczony kwasach
Siarczki nie rozpuszczają się w kwasach.
Srebro Ag
W przyrodzie występuje jako metal wolny,
Siarczek Ag2S (argentyt)
Tiosól (Ag3AsS3 i Ag3SbS3),
towarzysząc pokładom miedzi, ołowiu i złota. W swoich związkach srebro jest zasadniczo jednowartościowe.
Znane sole srebra:
Rozpuszczalne |
Umiarkowanie rozpuszczalne |
Nierozpuszczalne: |
AgF -fluorek |
Ag2SO4- siarczan (VI) |
AgCl -chlorek-biały, |
AgNO3-azotan (V) (lapsis) |
|
AgBr- bromek-żółtawy |
AgCIO4- chloran (VII) |
|
AgI- jodek-żółtawy |
|
|
AgCN i AgSCN -cyjanek i tiocyjanian - biały |
|
|
Ag2S- siarczek- czarny |
|
|
Ag2CrO4- chromian (VI)-brunatnoczerwony |
Reakcje jonów Ag+
1. Kwas chlorowodorowy (solny) HCI i rozpuszczalne chlorki.
Jony CI - wytrącają z obojętnych lub kwaśnych roztworów zawierających jony Ag+ biały, serowaty osad chlorku srebra AgCl:
Ag+ + CI- AgCl
2. Bromek potasu i jodek potasu, KBr i KI
Wytrącają z roztworów soli srebra (I) trudno rozpuszczalny słomkowy AgBr
Ag+ + Br - AgBr
i żółtawy AgI
Ag+ + I- AgI
3. Chromian (VI) potasu K2CrO4
Jony CrO42- wytrącają z roztworów zawierających jony Ag+ czerwonobrunatny osad chromianu (VI) srebra - Ag2CrO4
2Ag+ + CrO42- Ag2CrO4
4. Siarkowodór H2S i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytrącają z roztworów zawierających jony Ag+ czarny osad siarczku srebra Ag2S
2Ag+ + S2- Ag2S
5. Wodorotlenek sodu lub potasu - NaOH i KOH
Jony OH - wytrącają z roztworów zawierających jony Ag+ brunatny osad tlenku srebra
2Ag+ + 2OH- Ag2O + H2O
6. Amoniak NH3 · H2O - NH4OH
Wodorotlenek amonowy wytrącają z roztworów soli srebra biały, brunatniejący osad.
2Ag+ + 2OH- Ag2O + H2O
7. Węglan (IV) sodu Na2CO3
Jony CO32- wytrącają z roztworów zawierających jony Ag+ biały osad węglanu (IV) srebra -Ag2CO3
2Ag+ + CO32- Ag2CO3
który ulega rozkładowi do brunatnego tlenku srebra:
Ag2CO3 Ag2O + CO2
Rtęć, Hg
Rtęć w związkach jest dwuwartościowa i jednowartościowa.
Do rozpuszczalnych soli rtęci zalicza się:
Hg2(NO3)2-diazotan (V) dirtęci -biały
Hg(NO3)2-azotan (V) rtęci (II)-biały
Ołów, Pb
Ołów występuje w przyrodzie w postaci:
PbS- czarnej galeny
PbSO4- anglezyty
PbCO3-cerusyty (białe minerały)
PbCrO4- czerwonego chromiau (VI) ołowiu (II)
W swoich związkach ołów jest przeważnie dwuwartościowy, choć może być i czterowartościowy.
Reakcje jonów Pb2+
Kwas solny HCI i rozpuszczalne chlorki
Jony CI- wytrącają z roztworów zawierających jony Pb2+ biały, krystaliczny osad chlorku ołowiu (II) - PbCI2
Pb2+ + 2CI- PbCI2
Jodek potasu KI
Jony I- wytrącają z roztworów zawierających jony Pb2+ żółty osad jodku ołowiu (II)- PbI2
Pb2+ + 2I- PbI2
Chromian potasu K2CrO4 i dichromian (VI) potasu K2Cr2O7
Jony CrO42- i Cr2O72- wytrącają z roztworów zawierających jony Pb2+ żółty osad chromianu (VI) ołowiu (II) PbCrO4
Pb2+ + CrO42- -> PbCrO4
Z dichromianem (VI) potasu wydziela się wolny kwas który częściowo rozpuszcza osad.
2Pb2+ + Cr2O27- + H20 -> 2PbCrO4 + 2H+
Siarkowodór H2S i rozpuszczalne siarczki
Jony S2- wytrącają z roztworów zawierających jony Pb2+ czarny osad siarczku ołowiu (II)
Pb2+ + S2- -> PbS
Wodorotlenek sodu lub potasu, NaOH lub KOH
Jony OH- wytrącają z roztworów zawierających jony Pb2+ biały osad amfoterycznego wodorotlenku ołowiu (II) Pb(OH)2
Pb2+ + 2OH- -> Pb(OH)2
kwas siarkowy (VI) H2SO4 i rozpuszczalne siarczany (VI)
Jony SO42- wytrącają z roztworów zawierających jony Pb2+ biały osad siarczanu (VI) ołowiu (II) PbSO4
Pb2+ + SO42- -> PbSO4
GRUPA II
Do II grupy kationów zaliczamy jony: Ba2+, Sr2+, Ca2+
Obejmuje kationy, których siarczany (VI) nie rozpuszczają się w wodzie i w rozcieńczonym kwasie siarkowym (VI)
Bar, Ba
Reakcje jonów Ba2+
Węglan (VI) amonu (NH4)2CO3 i inne rozpuszczalne węglany
Jony CO32- wytrącają z obojętnego lub zasadowego roztworu zawierającego jony Ba2+ biały osad węglanu (VI) baru BaCO3
Ba2+ + CO32- -> BaCO3
Amoniak NH3 · H2O
Amoniak nie wytrąca osadu z jonami Ba2+
(NH4)2S i Na2S
Siarczki amonowy i sodu nie wytrąca osadu z jonami Ba2+
H2SO4 rozcieńczony i rozpuszczalne siarczany (VI)
Jony SO42- wytrącają z roztworów zawierających jony Ba2+ biały, drobnokrystaliczny osad siarczanu (VI) baru- BaSO4
Ba2+ +SO42- -> BaSO4
Woda gipsowa
Nasycony roztwór CaSO4 (woda gipsowa) powoduje zmętnienie roztworu zawierającego jony Ba2+ w skutek wytrącania się BaSO4
Chromian (VI) i dwuchromian (VI) potasu, K2CrO4 i K2Cr2O7
Jony CrO42- i Cr2O72- w środowisku obojętnym lub w obecności CH3COOH wytrącają z roztworów zawierających jony Ba2+ żółty osad chromianu (VI) baru - BaCrO4
Ba2+ + CrO42- -> BaCrO4
Dwuchromian (VI) potasu wytrąca z jonami Ba2+ również chromian(VI) baru -BaCrO4, a nie dwuchromian (VI) - BaCr2O7
Cr2O72- + H2O <- -> 2CrO42- + 2H+
2CrO42- + 2Ba2+ -> 2BaCrO4
Cr2O72- + 2Ba2+ + H2O -> 2BaCrO4 + 2H+
Szczawian amonu (NH4)2C2O4
Jony C2O42- wytrącają z roztworów zawierających jony Ba2+ biały osad szczawiany baru - BaC2O4
Ba2+ C2O42- -> BaC2O4
Wodorofosforan (V) sodu Na2HPO4.
Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Ba2+ biały osad wodorofosforanu (V) baru - BaHPO4
Ba2+ + HPO42- -> BaHPO4
Heksacyjanożelazian (II) potasu K4[Fe(CN)6].
Wytrąca ze stężonych roztworów soli baru w obecności NH4Cl biały osad Ba(NH4)2[Fe(CN)6]
Ba2+ + [Fe(CN)6]4- + 2NH4+ -> Ba(NH4)2[Fe(CN)6]
Zabarwienie płomienia
Lotne sole baru zabarwiają płomień na kolor żółtozielony.
Stront, Sr
Reakcje jonów Sr2+
Węglan (VI) amonu (NH4)2CO3 i inne rozpuszczalne węglany
Jony CO32- wytrącają z roztworów zawierających jony Sr2+ biały osad węglanu (VI) strontu SrCO3
Sr+ + CO32- -> SrCO3
Amoniak NH3 · H2O
Amoniak nie wytrąca osadu podobnie jak z jonami Ba2+
Siarczki amonu i sodu - (NH4)2S i Na2S
Siarczki nie wytrącają osadu z jonami Sr2+
Kwas siarkowy (VI) rozcieńczony H2SO4 i rozpuszczalne siarczany (VI)
Jony SO42- wytrącają z roztworów zawierających jony Sr2+ biały, krystaliczny osad siarczanu (VI) strontu - SrSO4
Sr2+ + SO42- -> SrSO4
Chromian (VI) potasu, K2CrO4
Jony CrO42- wytrącają żółty osad chromianu (VI) strontu - SrCrO4
Sr2+ + CrO42- -> SrCrO4
Szczawian amonu (NH4)2C2O4
Jony C2O42- wytrącają z roztworów zawierających jony Sr2+ biały osad szczawianu strontu - SrC2O4
Sr2+ + C2O42- -> SrC2O4
Wodorofosforan (V) sodu Na2HPO4.
Odczynnik ten wytrąca z roztworów zawierających jony Sr2+ biały osad wodorofosforanu (V) strontu - SrHPO4
Sr2+ + HPO42- -> SrHPO4.
Heksacyjanożelazian (II) potasu K4[Fe9CN)6].
Nie wytrąca osadu
Zabarwienie płomienia.
Lotne sole strontu zabarwiają płomień na kolor karminoczerwony.
Wapń, Ca
Reakcje jonów Ca2+
Węglan (VI) amonu (NH4)2CO3 i inne rozpuszczalne węglany
Jony CO32- wytrącają z roztworów zawierających jony Ca2+ biały bezpostaciowy osad wapnia CaCO3
Ca2+ + CO32- -> CaCO3
Amoniak NH3 · H2O
Amoniak nie wytrąca osadu podobnie jak z jonami Ba2+ Sr2+
Siarczki amonu i sodu (NH4)2S i Na2S
Nie wytrącają osadu
Kwas siarkowy (VI) rozcieńczony H2SO4 i rozpuszczalne siarczany (VI)
Jony SO42- wytrącają tylko ze stężonych roztworów zawierających jony Ca2+ biały osad siarczanu (VI) wapnia - CaSO4
Ca2+ + SO42- -> CaSO4
Chromian (VI) potasu, K2CrO4
Jony CrO42- z rozcieńczonych obojętnych roztworów zawierających jony Ca2+ nie wytrącają osadu
Szczawian amonu (NH4)2C2O4
Jony C2O42- wytrącają z roztworów zawierających jony Ca2+ biały, krystaliczny osad szczawianu wapnia - CaC2O4
Ca2+ + C2O42- -> CaC2O4
Zabarwienie płomienia.
Lotne sole wapnia zabarwiają płomień na kolor ceglastoczerowny.
2