Реакция с хлоридом ртути (II)

Олово (II) восстанавливает соединения ртути (II) до металлической ртути, выделяющейся, как и металлический висмут, в виде черного осадка. Реакция протекает в две стадии. Вначале ртуть (II) восстанавливается до ртути (I), а затем - до металлической ртути:

SnCl₂ + 2HgCl₂ → Hg₂Cl₂ ¯ + SnCl₄

SnCl₂ + Hg₂Cl₂ → 2Hg¯ + SnCl₄

Методика. В пробирку вносят 3-5 капель солянокислого раствора хлорида олова(II) и прибавляют 2-3 капли раствора хлорида ртути(II) - сулемы НgСl₂. Выпадает белый осадок каломели Нg₂Сl₂, который постепенно чернеет за счет выделяющейся металлической ртути.

2. Аналитические реакции катиона свинца Рb²⁺

Реакция с НС1 (хлорид-ионами)

Катионы свинца образуют с НС1 (хлорид-ионами) белый осадок хлорида свинца РbCl₂:

Рb(NO₃)₂ + 2НCl → PbCl₂ ¯ + 2НNO₃

Хлорид свинца растворим в воде, особенно при нагревании, поэтому катионы Рb²⁺ осаждаются из растворов хлорид-ионами не полностью. Осадок хлорида свинца растворяется в горячей воде; при охлаждении раствора из него снова выпадает хлорид свинца, но уже в форме игл. Из разбавленных щелочных растворов выпадает осадок гидроксида свинца; из концентрированных щелочных растворов осадок хлорида свинца не выпадает.

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли раствора нитрата свинца Рb(NO₃)₂, прибавляют 3-4 капли раствора соляной кислоты. Выпадает белый осадок хлорида свинца. К полученной смеси приливают 1,5 мл дистиллированной воды и нагревают до растворения осадка. При охлаждении раствора из него снова выпадает осадок хлорида свинца в виде игл.

Реакция с KI (иодид-ионами)

Катионы свинца при взаимодействии в растворах с KI (иодид-ионами) образуют желтый осадок иодида свинца, растворимый в избытке реактива с образованием тетраиодоплюмбат (II)-ионов [РbI₄]^2-:

Рb(NO₃)₂ + 2 KI → PbI₂¯ + 2 KNO₃

PbI₂¯ + 2 KI → K₂[PbI₄]

Осадок иодида свинца растворяется при нагревании в воде, в растворе уксусной кислоты. При охлаждении раствора из него снова выпадают красивые золотисто-желтые кристаллы иодида свинца (реакция «золотого дождя»).

Методика. В пробирку вносят 3-5 капель раствора нитрата свинца Рb(NO₃)₂, прибавляют 3 капли раствора иодида калия KI. Выпадает желтый осадок иодида свинца. К смеси прибавляют несколько капель воды, подкисленной уксусной кислотой, и нагревают до полного растворения осадка. При медленном охлаждении пробирки выпадают красивые блестящие золотисто-желтые чешуйчатые кристаллы иодида свинца.

3. Реакция с K₂CrO₄ (хромат-ионами)

Катионы свинца образуют с K₂CrO₄ (хромат-ионами) в уксуснокислой среде желтый кристаллический осадок хромата свинца РbСrО₄

Рb(NO₃)₂ + K₂CrO₄ → PbCrO₄ ¯ + 2 KNO₃

Осадок хромата свинца не растворяется в уксусной и разбавленной азотной кислотах, в водном аммиаке, но растворяется в щелочах с образованием комплексов [Рb(ОН)₄]^2-:

РbCrO₄¯ + 4NaOH → Na₂[Pb(OH)₄] + Na₂CrO₄

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора Рb(СН₃СОО)₂ , 2-3 капли раствора ацетата натрия и 3 капли раствора хромата калия К₂СrО₄. Выпадает желтый кристаллический осадок хромата свинца.

4. Реакция с Na₂SO₄ (сульфат-ионами)

Катионы Рb²⁺ при взаимодействии в растворе с сульфат-ионами SO₄^2- образуют белый осадок сульфата свинца РbSO₄:

Рb(NO₃)₂ + Na₂SO₄ → РbSO₄ ¯ +2 NaNO₃

Методика. В пробирку вносят 5 капель раствора нитрата свинца, прибавляют столько же капель раствора сульфата натрия. Выпадает белый осадок сульфата свинца.

Реакция сo щелочами

Соединения свинца при взаимодействии с щелочами (недостаток) выделяют белый осадок гидроксида свинца Pb(ОН)₂, растворимый в избытке щелочи.

Pb(NO₃)₂ + 2NaOH → Pb(OH) ₂ ¯ + 2NaNO₃

Pb(OH) ₂ ¯ + 2NaOH → Na₂PbО₂ + 2Н₂О

Осадок Pb(ОН)₂ растворяется в кислотах.

Pb(OH) ₂ ¯ + HNO₃ → Pb(NO₃)₂ + 2H₂O

Методика. В пробиркe вносят 2-3 капли раствора соли свинца и прибавляют по каплям раствор NaОН. Выпадает белый осадок Pb(ОН)₂, который растворяется в избытке гидроксида натрия и кислотах.

 

3. Аналитические реакции катиона алюминия Аl³⁺

Реакция со щелочами

Катионы Аl³⁺ при реакциях со щелочами в растворах дают белый осадок гидроксида алюминия А1(ОН)₃, который растворяется в избытке щелочи с образованием гидроксокомплекса [Al(OH)₆]^3-:

АlCl₃ + 3NaОН → Аl(ОН)₃ ¯+ 3NaCl
Аl(ОН)₃ ¯ + 3NaOH → Na₃[Аl(ОН)₆]

Осадок А1(ОН)₃ растворяется в кислотах, но не растворяется в аммиаке.

Методика. В пробирку вносят 3-5 капель раствора хлорида алюминия АlСl₃ и прибавляют по каплям раствор NаОН. Выпадает белый oсадок гидроксида алюминия. Осадок взболтать и разлить на две пробирки. В одну продолжают прибавление по каплям раствора NаОН, а в другую пробирку добавляют НС1. Осадок растворяется.

Аl(ОН)₃ ¯ + 3HС1 → АlС1₃ + 3Н₂О

Аl(ОН)₃ ¯ + 3NaOH → Na₃[Аl(ОН)₆]

 

Реакция с аммиаком

Катионы Аl³⁺ образуют с аммиаком, как и сo щелочами, белый аморфный осадок гидроксида алюминия:

АlCl₃ + 3NH₃*Н₂О → Аl(ОН)₃ ¯ + 3NH₄Cl

B избытке раствора аммиака осадок не растворяется.

Методика — аналогична предыдущей.

Реакция с ализарином

Ализарин — 1,2-диоксиантрахинон, а также некоторые его производные при реакциях с катионами Аl³⁺ в аммиачной
среде образуют малорастворимые комплексные соединения ярко-красного цвета, называемые «алюминиевыми лаками». Реакцию выполняют капельным методом на фильтровальной бумаге.

Методика. На лист фильтровальной бумаги наносят 1-2 капли раствора соли алюминия. Бумагу держат 1-2 минуты в парах аммиака – над склянкой с концентрированным раствором аммиака. Пары аммиака, соприкасаясь с влажным пятном, образуют на бумаге гидроксид алюминия. На пятно наносят каплю раствора ализарина и снова держат бумагу в
парах аммиака. Пятно, вначале, окрашивается в фиолетовый цвет (цвет фона ализарина). Бумагу подсушивают, наносят на нее 1-2 капли раствора уксусной кислоты и снова высушивают. Пятно становится розово-красным.

 

Результаты выполнения лабораторных работ по изучению характерных реакций ионов Р - элементов заносятся в протокол, который оформляется на двух страницах рабочей тетради по форме: