Качественный анализ катиона соединения (назвать группу и групповой реагент по

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16977
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Качественный анализ катиона соединения (назвать группу и групповой реагент по кислотно-основной классификации, дать характеристику группы, написать уравнение реакции с групповым реагентом и уравнения реакций обнаружения с указанием способа выполнения, условий проведения и аналитического сигнала).

Ответ:

Катион Pb2+ относится к I группе катионов по кислотно-основной классификации. Групповой реагент – 2М HCl.Первую аналитическую группу составляют катионы Ag+ , Pb2+ Hg2 + . Элементы, соответствующие этим катионам, находятся в разных группах периодической системы Д. И. Менделеева. Ag+и Hg2+ – катионы d-элементов имеют электронную формулу внешнего энергетического уровня соответственно т. е. устойчивый 18- электронный внешний энергетический уровень. Рb 2+ – катион р-элемента, электронная формула внешнего энергетического уровня 6s 2 , предыдущий 5-й уровень имеет 18 электронов. Эти катионы образуют нерастворимые в воде хлориды, поэтому групповым реактивом I группы является хлороводородная кислота НСl. Растворимость хлоридов различна. У РbСl2 она наибольшая и значительно увеличивается при повышении температуры и при температуре 373 К достигает 1,2-10–1 моль/л. Это свойство хлорида свинца дает возможность отделять РbСl2 от AgCl и Hg2Cl2. Большая растворимость РbСl2 не позволяет практически полностью осадить катионы Рb 2+ из раствора при действии НСl. Поэтому при анализе смеси катионов нескольких групп ион Рb 2+ осаждается серной кислотой и частично попадает во II группу. Большинство солей катионов I группы нерастворимы в воде. Растворимы лишь нитраты этих катионов и ацетаты серебра и свинца. Катионы Ag+ , Pb2+ , Hg2 2+ бесцветны, поэтому большинство их соединений не окрашено. Однако поляризующее действие этих ионов и их способность поляризоваться приводит в ряде случаев к образованию окрашенных продуктов реакции из бесцветных ионов (PbS, PbI2, Hg2I2, AgBr, AgI и др.). Катионы I группы подвергаются гидролизу, водные растворы этих солей имеют кислую реакцию. Эти катионы способны изменять степень окисления, вступая в окислительно-восстано-вительные реакции. Так, Рb 2+ окисляется до Pb4+ , a Hg2 2+ до Hg2+ . Действие группового реактива. Групповой реактив – 2М раствор НСl – дает с катионом Pb2+ осадок хлорида белого цвета. Осадок РbС12 растворяется в горячей воде. Это свойство осадка используют для его отделения от AgCl и Hg2Cl2. Выполнение реакции. К осадку РbСl2 добавить 0,5 мл дистиллированной воды и нагреть при перемешивании. Наблюдать растворение осадка при нагревании и последующее осаждение при охлаждении. Частные аналитические реакции ионов Pb2+ 1. Хромат калия К2СrO4 и дихромат калия К2Сr2О7 с ионами Рb 2+ образуют желтый осадок . Осадок РbСrО4 мало растворим в HNO3, не растворяется в СН3СООН, но легко растворяется в растворах щелочи. Выполнение реакций. В две пробирки поместить по 2–3 капли раствора Pb(NO3)2 и прибавить в одну пробирку 1–2 капли раствора К2СrO4, в другую– 1–2 капли раствора К2Сr2O7. Исследовать растворимость полученного осадка в 2 М растворах HNO3, CH3COOH, NaOH, прибавляя к осадку по 3–4 капли реактива. Условия проведения реакции – среда должна быть нейтральной или слабокислой. 2. Иодид калия KI дает с ионами Рb 2+ желтый осадок. Выполнение реакции. К 1–2 каплям раствора Pb(NO3)2 прибавить 1–2 капли раствора KI. К полученному осадку прибавить несколько капель воды, 2 М раствор СН3СООН и нагревать на водяной бане в течение 1–2 мин до растворения осадка. При резком охлаждении раствора под струей холодной воды наблюдать образование блестящих золотистых кристаллов. Условия проведения реакции – слабокислая среда, рН = 3÷5; реактив нельзя брать в избытке во избежание растворения осадка вследствие образования комплексного иона РbI4 2– . Реакция является специфической на ион Рb 2+ .