REAKCJE CHARAKTERSYSTYCZNE

ANALIZA KATIONÓW I GRUPY Ag⁺ i Pb²⁺

Nr	Jon lub związek	Odczynnik	Sposób wykonania reakcji	Reakcje
1	AgNO3 0,1M	HCl 1M	2kr. AgNO3 + 2kr. HCl, wytrącony osad zachować do doświadczenia 2.	Ag^+ + Cl^- AgCl
2	AgCl [Ag(NH3)2]^+	NH3aq 1M HNO3 1M	Osad AgCl + NH3aq dodawać kroplami do roztworzenia osadu, a następnie dodawać kroplami HNO3 do wytrącenia osadu.	AgCl + 2NH3 [Ag(NH3)2]^++ Cl^- [Ag(NH3)2]^++ Cl^- + 2H^+ AgCl + 2NH4^+
3	Ag^+	p-dimetyloamino-benzylidenorodanina	Bibułę zwilżyć kilkoma kroplami odczynnika i po wysuszeniu zwilżyć 1kr AgNO3 zakwaszonego 1kr. HNO3
4	Ag^+ AgI	KI 0,1M NH3aq 1M	2kr. AgNO3 + 3kr. KI osad AgI + 1cm^3 NH3aq	Ag^+ + I^- AgI
5	Ag^+ Ag2O	NH3aq 1M NH3aq 1M	1kr. NH3aq + AgNO3 kroplami do wytrącenia osadu, podgrzewać do wrzenia + NH3aq kroplami do roztworzenia osadu	Ag^+ + NH4OH AgOH + NH4^+ 2AgOH Ag2O + H2O Ag2O + 4NH4OH 2 [Ag+(NH3)2]^+ + 2OH^- + 3H2O
6	Ag^+	NaOH 1M	2kr. AgNO3 + 2kr. NaOH	Ag^+ + OH^- AgOH 2AgOH Ag2O + H2O
7	Ag^+	H2SO4 1M	2kr. AgNO3 + 2kr. H2SO4
8	Ag^+	AKT (H2S) *	2kr. AgNO3 + 1cm^3 AKT (ogrzewać pod wyciągiem)	2Ag^+ + H2S Ag2S + 2H^+
9	Ag^+	K2Cr2O7 0,15 M	2kr. AgNO3 + 2kr. K2Cr2O7	2Ag^+ + Cr2O7^2- Ag2Cr2O7

Numer	Jon lub związek	Odczynnik	Sposób wykonania reakcji	Reakcje
1	Pb(NO3)2 0,1 M PbCl2	HCl 1M H2O	2kr. PbNO3)2 + 2kr. HCl, wytrącony osad podzielić na 3 części, osad PbCl2 (cześć I) + 2cm^3 H2O, ogrzać do wrzenia, po czym ostudzić roztwór	Pb^2++ 2Cl^- PbCl2
2	PbCl2	NaOH 1M	osad PbCl2 (część II) + NaOH kroplami do roztworzenia osadu	PbCl2 + 4OH^- PbO2^2- + 2Cl^- + 2H2O
3	PbCl2	HCl stęż.	osad PbCl2 (część III) + HCl stęż. Do roztworzenia osadu	PbCl2 + 2 Cl^- [PbCl4]^2-
4	Pb^2+	KI 0,1 M	1kr. Pb(NO3)2 + 5kr. KI, osad zachować do doświadczenia 5.	Pb^2+ + 2I^- PbI2
5	PbI2	H2O	Osad PbI2 + 2cm^3 H2O, ogrzać do wrzenia, po czym ostudzić
6	Pb^2+ PB(OH)2 PbO2^2-	NaOH 1M NaOH 1M HNO3 1M	2kr. Pb(NO3)2 + 1kr. NaOH, następnie dodawać NaOH kroplami do roztworzenia osadu, dodawać kroplami HNO3 do wytrącenia osadu	Pb^2+ + OH^- Pb(OH)2 Pb(OH)2 + 2OH^- PbO2^2- + 2H2O PbO2^2- + 2H^+ Pb(OH)2
7	Pb^2+	H2SO4 1M	2kr. Pb(NO3)2 + 2kr. H2SO4, wytrącony osad podzielić na 2 części	Pb^2+ + SO4^2- PbSO4
8	PbSO4 PbSO4 Pb(CH3COO)2	NaOH 1M CH3COONH4 30% K2Cr2O7 0,15 M	Osad PbSO4 (część I) + NaOH, dodawać kroplami do roztworzenia osadu Osad PbSO4 (część II) + kroplami CH3COONH4, ogrzewać do roztworzenia dodawać kroplami K2Cr2O7 do wytrącenia osadu	PbSO4 + 4OH^- PbO2^2- + SO4^2- +2H2O PbSO4 + 2CH3COONH4 Pb(CH3COO)2 + (NH4)2SO4 2Pb(CH3COO) + Cr2O7^2- + H2O 2PbCrO4 + 2CH3COOH + 2 CH3COO^-
9	Pb^2+	K2Cr2O7 0,15 M	2kr. Pb(NO3)2 + 2kr. K2Cr2O7	2PB^2+ + Cr2O7^2- + H2O 2PbCrO4 + 2H^+
10	Pb^2+	AKT (H2S)	2kr. Pb(NO3)2 + 1 cm^3 AKT, ogrzewać pod wyciągiem	Pb^2+ + H2S PbS + 2H^+

Jony grupy I w zależności od środowiska

Pierwiastek	Jony w kwaśnym środowisku HNO3	Jony w amoniakalnym środowisku NH3aq	Jony w silnie zasadowym środowisku NaOH
Ag	Ag^+	[Ag(NH3)2]^+	Osad
Pb	Pb^2+	Osad	PbO2^2-

Porównanie produktów reakcji kationów grupy I

Odczynnik	Ag+	Pb2+
HCl	AgCl biały	PbCl2 biały
KI	AgI żółty	PbI2 żółty
NaOH	AgOH biały Ag2O brunatny	Pb(OH)2 biały
NaOH (nadmiar)	Ag2O brunatny	PbO2^2- bezbarwny
H2SO4	-	PbSO4 biały
NH3aq	AgOH biały Ag2O brunatny	Zasadowe sole jak: 5PbO * Pb(NO3)2*H2O biały
NH3aq (nadmiar)	Ag(NH3)2^+ bezbarwny	Zasadowe sole jak: 5PbO * Pb(NO3)2*H2O biały
H2S	Ag2S czarny	PbS czarny
K2Cr2O7	Ag2Cr2O7 czerwono-brunatny	PbCrO4 żółty
SnCl2	AgCl biały	PbCl2 biały

Analiza kationów I grupy: Ag⁺ Pb²⁺
2cm³ p.p. + HCl 2M(mały nadmiar) (1). Wytrącony osad oddzielić od roztworu. Przed sączeniem sączek zwilżyć HCl 0,5 M, - Y, [O/1], [P/1].
[O/1] przemyć 3x po 1cm³ HCl 0,5M.

[O/1] AgCl, PbCl2, (2)					[P/1]
[O/1] + 3cm^3 H2O (gorąca) przemyć. Przesącz ogrzać i użyć ponownie do przemywania osadu. (3) Operację tę powtórzyć 3 razy - [P/2], [O/2]					Sprawdzić na całkowite strącenie kationów I grupy 1cm3 [P/1] + 1cm3 HCl 0,2 M brak osadu świadczy o całkowitym strąceniu grupy I.
[P/2] Rozdzielić do 3 probówek. Pb^2+ - na zimno może wytrącić się kryst. osad (białe igły).			[O/2] AgCl Osad przemyć gorącą H2O do zaniku reakcji na jon Pb^2+ (przesącz + K2Cr2O7 0,15M - brak reakcji zmętnienia).
[P/2] + H2SO4 0,5M biały osad PbSO4 Pb^2+ ob.	[P/2] + KI 0,1M żółty osad, na gorąco rozpuszczalny, po oziębieniu wypadają żółte blaszki PbI2 Pb^2+ ob.	[P/2] + K2Cr2O7 0,15 M żółty osad PbCrO4 Pb^2+ ob.	[O/2] + NH3aq 4M w niewielkim nadmiarze [P/3]
							[P/3] ([Ag(NH3)2]^+) Rozdzielić do dwóch probówek
							[P/3] + HNO3 1M (do odczynu kwaśnego - papierek wskaźnikowy). Zmętnienie AgCl Ag^+ ob.	[P/3] + KI 0,1M żółty osad, zielenieje na świetle AgI Ag^+ ob.

Uwagi do rozdziału I grupy
1. Mały nadmiar HCl jest konieczny z następujących powodów:
a) dla ilościowego strącenia kationów I grupy jako nierozpuszczalnych chlorków: AgCl, PbCl₂.
b) dla zabezpieczenia przed wytrącaniem zasadowych soli SbOCl i BiOCl (w przypadku oddzielania kationów I grupy od pozostałych kationów mieszaniny I-V grupy).
Duży nadmiar HCl powoduje tworzenie się PbCl₄^2-. Jony srebra i rtęci wykazują mniejszą zdolność do tworzenia rozpuszczalnych chloro kompleksów, lecz w wypadku małych ilości Ag⁺ mogą się tworzyć jony AgCl32-.
2. PbCl₂ jest łatwiej rozpuszczalny w wodzie od AgCl, Dlatego też podczas analizy kationów nie tylko I grupy strącenie chlorków przeprowadzamy w temperaturze pokojowej. Natomiast podczas analizy roztworu zawierającego kationy wszystkich grup strącenie chlorków I grupy przeprowadzamy na gorąco. Wtedy praktycznie cały ołów przechodzi do II grupy. Otrzymany osad chlorków (AgCl) przemywamy gorącą wodą i otrzymujemy przesącz łączymy z roztworem przeznaczonym do analizy II grupy kationów.
3. Po jednokrotnym przemyciu odlać 3 krople przesączu i dodać 2 krople K₂Cr₂O₇ 0,15M. W wypadku powstania żółtego osadu, lub zmętnienia, co świadczy o obecności Pb²⁺ w przesączu, kontynuować przemywania gorącą wodą. Brak osadu lub zmętnienia świadczy o braku Pb²⁺. Przystąpić od razu do wykrywania Ag⁺.

Objaśnienia znaków w tabelach zawierających opis analizy danej grupy kationów:
p.p. - próbka pierwotna (analizowany roztwór)
(1), (2), … - patrz punkt 1., 2. … „Uwagi do rozdziału I grupy”
Y - oddzielenie osadu od roztworu przez sączenie, wirowanie lub dekantacje,
[O/1], [O/2], … - osad pierwszy, osad drugi, …
[P/1][P/2],… - przesącz pierwszy, przesącz drugi, …
stęż. - roztwór stężony
AKT (H₂S) - 5% roztwór tioacetamidu (amidu kwasu tiooctowego)

---