Катионы 1 и 2 аналитических групп

1. КАТИОНЫ ПЕРВОЙ И ВТОРОЙ АНАЛИТИЧЕСКИХ ГРУПП.

2. КАТИОНЫ ПЕРВОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
К первой аналитической группе
относятся К+, Na+, NH4+, Li+,
находящиеся в первой группе
главной подгруппы периодической
системы.
Степень окисления +1; соли этих
катионов хорошо растворимы в воде.

3.

Аналитическим признаком является
отсутствие группового реактива,
т.к. нет такого реактива, который
одновременно осаждал бы все
катионы этой группы.
Только громоздкие анионы могут
осаждать катионы первой группы и
эти реакции будут являться
специфическими.

4.

Соли NH4+ являются нестойкими
соединениями, легко
разлагающиеся при нагревании и
это свойство используют для
обнаружения ионов NH4+.
Na+ и K+ принадлежат к
распространенным элементам. В
организме человека натрий входит
в состав внеклеточной жидкости,
калий - в состав внутриклеточной
жидкости.

5.

Соединения катионов Na+, K+ ,
NH4+ характеризуются хорошей
растворимостью в воде.
Ионы Na+ и К+ гидролизу не
подвергаются, поэтому соли этих
катионов и сильных кислот
имеют нейтральную реакцию
раствора, а соли слабых кислот
— щелочную.
Катион NH4+ гидролизируется:
NH4+ + H2O → NH4OH + H+

6.

Для обнаружения катионов Na+ и
К+ широко используют метод
окрашивания пламени.

7. ПРИМЕНЕНИЕ

Соли натрия
(NaCl) применяют в виде
0,9% раствора для поддержания
нормального осмотического давления
при больших потерях крови.
NaHCO3 – антацидное средство.
KCl применяется при недостатке калия
в организме (гипокалиемия).
Раствор аммиака - при обморочных
состояниях, входит в состав нашатырноанисовых капель (отхаркивающие
средство).

8. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Реактив
Na+
Zn(UO2)3(CH3COO)8 в
слабокислой среде
Эффект
Окрашивание пламени
в желтый цвет
Желтый
мелкокристаллический
осадок
Уравнение реакции
NaCl+Zn(UO2)3(CH3COO)8+CH3COOH+9H2O→
→ NaZn(UO2)3(CH3COO)9 х 9H2O↓+HCl

9. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Na+
Реактив
Эффект
KH2SbO4 – на холоду, при Белый мелкокристалпотирании стеклянной
лический осадок
палочкой
(растворим в кислотах
и щелочах)
Уравнение реакции
KH2SbO4+NaCl → NaH2SbO4↓+KCl

10. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Реактив
K+
H2C4H4O6 – при
добавлении ацетата
натрия и этанола
Эффект
Окрашивание пламени
в фиолетовый цвет
Белый
мелкокристаллический
осадок (растворим в
кислотах и щелочах)
Уравнение реакции
H2C4H4O6+KCl → KHC4H4O6↓+HCl

11. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
K+
Реактив
Эффект
Na3[Co(NO2)6] –
Желтый
(реактив должен быть кристаллический
свежеприготовленным), осадок (растворим
в присутствии уксусной в сильных кислотах
кислоты
и щелочах)
Уравнение реакции
2KCl+Na3[Co(NO2)6]→
→ 2NaCl+K2Na[Co(NO2)6]↓

12. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
K+
Реактив
Na2Pb[Cu(NO2)6]
Эффект
Черные или
коричневые
кристаллы
кубической формы
Уравнение реакции
2KCl+Na2Pb[Cu(NO2)6] →
→K2Pb[Cu(NO2)6]↓+2NaCl

13. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
NH4+
Реактив
NaOH – при
нагревании
Эффект
Запах аммиака
(посинение красной
лакмусовой бумаги или
покраснение
фенолфталеиновой
бумаги, смоченной в
воде)
Уравнение реакции
NH4Cl+NaOH → NaCl+NH3↑+H2O

14. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
NH4+
Реактив
Эффект
K2[HgI4] + KOH
Красно-бурый осадок
(реактив Несслера) (растворим в кислотах
и щелочах)
Уравнение реакции
NH4Cl+2K2[HgI4]+4KOH→
→ [NH2Hg2O]I↓+7KI+KCl+3H2O

15. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
NH4+
Реактив
Эффект
Реакция
Запах аммиака
прокаливания
(нагревают в
фарфоровой чашке)
Уравнение реакции
NH4Cl → NH3↑+HCl↑

16. КАТИОНЫ ВТОРОЙ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.
Ко второй аналитической группе
относятся Ag+, Hg22+, Pb2+.
Для отделения этих катионов
пользуются групповым реактивом,
которым является 2Н раствор
соляной кислоты, который
добавляют в избытке.
Катионы Ag+, Pb2+, Hg22+ бесцветные в своих растворах.

17. ПРИМЕНЕНИЕ

Растворы серебра применяют в глазной
практике, как вяжущее и прижигающее
средство.
Применяются коллоидные растворы серебра:
колларгол и протаргол, как
противовоспалительные и антисептические
средства.
Соли свинца (ацетат свинца) – вяжущее
средство, наружно для примочек, компрессов,
при воспалительных заболеваниях кожи и
слизистых оболочек.
Оксид свинца применяют в виде свинцового
пластыря: противовоспалительное,
дезинфицирующее средство.

18. Действие группового реактива (HCl).

ДЕЙСТВИЕ ГРУППОВОГО РЕАКТИВА
(HCL).
1. Ag++Cl-→AgCl↓
(белый творожистый осадок растворим в
растворе аммиака)
AgCl+2NH4OH →[Ag(NH3)2]Cl+2H2O
(если на полученный комплекс
подействовать HNO3, то вновь выпадает
творожистый осадок)
[Ag(NH3)2]Cl+2HNO3 → AgCl↓+2NH4NO3

19.

2.Pb2++2Cl- → PbCl2↓
(белый хлопьевидный осадок, растворим в
горячей воде, а при охлаждении выпадают
серебристые чешуйки).
3.Hg22++Cl- → Hg2Cl2↓
Hg2Cl2+2NH4OH →
→[HgNH2]Cl+2H2O+NH4Cl+Hg ↓
(белый осадок, при действии NH4OH
выпадает черный осадок).

20. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Ag+
Реактив
KI
Эффект
Желтый творожистый
осадок, не растворим в
NH4OH, но
растворяется в
Na2S2O3
Уравнение реакции
AgNO3+KI → AgI↓+KNO3
AgI+2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2]+NaI

21. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Ag+
Реактив
K2CrO4
Эффект
Кирпично-красный
осадок растворим в
HNO3, NH4OH,
труднорастворим в
уксусной кислоте
Уравнение реакции
2AgNO3+K2CrO4 → Ag2CrO4↓+2KNO3

22. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Ag+
Реактив
NaOH
Эффект
Черный осадок
растворим в HNO3
при нагревании
Уравнение реакции
2AgNO3+2NaOH→
→ Ag2O↓+H2O+2NaNO3

23. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Ag+
Реактив
Na2S2O3
Эффект
Белый осадок (растворим
в избытке реактива)
быстро переходящий в
желтый, черный осадок
Уравнение реакции
2AgNO3+Na2S2O3→Ag2S2O3↓+2NaNO3
Ag2S2O3→Ag2SO3↓+S↓
Ag2SO3+S+H2O→Ag2S ↓ +H2SO4
Ag2S2O3+3Na2S2O3(изб) → 2Na3[Ag(S2O3)2]

24. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Ag+
Реактив
Эффект
Реакция серебряного
зеркала (реакция
среды –
слабощелочная)
Уравнение реакции
AgNO3+2NH4OH→ [Ag(NH3)2]NO3+2H2O
2[Ag(NH3)2]NO3+H2CO+H2O→
→ 2Ag↓+NH3↑+HCOONH4+NH4NO3

25. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Pb2+
Реактив
Эффект
KI (реакция среды Желтый осадок
– слабокислая)
(+уксусная кислота + вода,
нагреть до растворения
осадка, при резком
охлаждении раствора под
струей холодной воды
выпадает осадок в виде
золотых чешуек)
Уравнение реакции
Pb(NO3)2+2KI → PbI2↓+2KNO3

26. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Pb2+
Реактив
K2CrO4
Эффект
Желтый осадок
малорастворим в HNO3 и
уксусной кислоте, но
растворяется в щелочах
Уравнение реакции
Pb(NO3)2+K2CrO4→PbCrO4↓+2KNO3

27. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Pb2+
Реактив
H2SO4
Эффект
Белый осадок, растворим
при нагревании в
растворе щелочей
Уравнение реакции
Pb(NO3)2+H2SO4→PbSO4↓+2HNO3
PbSO4+4NaOH→
→ Na2PbO2+H2SO4+2H2O

28. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Pb2+
Реактив
NaOH
Эффект
Белый осадок, растворим
в кислотах и щелочах
Уравнение реакции
Pb(NO3)2+2NaOH→Pb(OH)2↓+2NaNO3

29. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Pb2+
Реактив
Na2S
Эффект
Черный осадок,
растворим в HNO3
Уравнение реакции
Pb(CH3COO)2+Na2S→PbS↓+2CH3COONa
3PbS+8HNO3→
→3Pb(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O

30. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Реактив
Pb2+
Раствор
дитизона в
хлороформе
Эффект
Слой хлороформа
окрашивается в красный
цвет

31. КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Катион
Hg2+2
Реактив
KI
Эффект
Грязно-зеленый осадок,
растворим в избытке
реактива
Уравнение реакции
Hg2Cl2+2KI → Hg2I2↓+2KCl
Hg2I2+2KCl(изб) → K2[HgI4]+Hg↓