Друга аналитичка група катјона

Друга аналитичка група катјона у аналитичкој хемији је група следећих катјона: Hg2+, Pb2+, Cu+, Cu2+, Cd2+, Bi3+, As3+, As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+, Sn4+.

Опште карактеристикеУреди

Таложе се са водоник-сулфидом у облику сулфида из раствора који садржи и хлороводоничну киселину. У односу на растворљивост добијених сулфида, деле се на:

Сулфиди сулфобаза су практично нерастворни у алкалијама и алкалним сулфидима, за разлику од сулфокиселина, а нерастворни су и у амонијум-полисулфиду, што се и користи за њихово одвајање од сулфида сулфокиселина.

Већина једињења ове групе катјона је различито обојена и слабо растворна у води. У односу према редукционим средствима сви су непостојани, изузев кадмијума. Катјони сулфокиселина имају променљив степен оксидације и у једињењима са већим степеном оксидације показују изразита неметална својства (посебно арсен). По томе су сулфиди сулфокиселина сличнији анхидридима па се називају и тиоанхидриди. Са алкалним сулфидима и хидроксидима граде соли тиокиселина (тиосоли).

Опште реакцијеУреди

2H3AsO3 + 3H2S → As2S3 + 6H2O
  • Алкални хидроксиди са катјонима ове групе таложе оксиде и хидроксиде. Изузетак је арсен.
Bi3+ + 3OH- → Bi(OH)3
  • Амонијак реагује са:
  • Са алкалним карбонатима дају талоге карбоната, базних карбоната и хидроксида.
Sn2+ + CO32- + H2O → Sn(OH)2 + CO2
Hg2+ + 2I- → HgI2

Калијум-јодид реагује и са катјонима сулфокиселина у јако киселој средини.

  • Са амонијум-сулфидом таложе се сулфиди живе(II), бакра, бизмута, бакра и калаја(II). Издвојени сулфиди у присуству амонијум-сулфида образују колоиде чији се талози тешко одвајају цеђењем.
  • Јака редукциона средства редукују катјоне ове групе са већим степеном оксидације у нижи или елементарно стање. Изузетак је кадмијум. На пример:
3Zn + 2Bi3+ → 3Zn2+ + 2Bi
  • Јака оксидациона средства оксидују арсен, антимон и калај са нижим степеном оксидације у виши.
AsO33- + I2 + H2O → AsO43- + 2HI

Доказивање Hg2+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
калијум-јодид жива(II)-јодид црвени талог Hg2+ + 2I- → HgI2
калај(II)-хлорид жива(I)-хлорид бели талог 2Hg2+ + 2Cl- + Sn2+ → Hg2Cl2 + Sn4+
Hg2Cl2 + Sn2+ → 2Hg + 2Cl- + Sn4+
бакар или месинг елементарна жива сива мрља Hg2+ + 2Cu → 2Cu+ + Hg

Доказивање Cu2+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
амонијак комплексно једињење раствор азурноплаве боје 2Cu2+ + SO42- + 2NH3 + 2H2O → Cu2SO4(OH)2+ 2NH4+ 
Cu2SO4(OH)2 + 6NH3 + 2NH4+ → 2[Cu(NH3)4]2++ 2H2O
калијум-хексацијаноферат(II) бакар(II)-хексацијаноферат(II) црвени талог 2Cu2+ + [Fe(CN)6]4- → Cu2[Fe(CN)6]
калијум-роданид или амонијум-роданид бакар(II)-роданид црни талог Cu2+ + 2NCS- → CuNCS + 1/2(NCS)2

Веће концентрације бакарне соли у оксидационом пламену боје бораксову и фосфорну бисерку зелено, а мање концентрације плаво. Веће концентрације у редукционом пламену дају непрозирно црвену боју, али се код мањих концентрација боја губи.

Доказивање Cd2+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
водоник-сулфид кадмијум-сулфид жути талог Cd2+ + S2- → CdS

Доказивање Bi3+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
вода бизмутил-хлорид бели талог Bi3+ + 3Cl- + HOH → Bi(OH)2Cl+ 2H+ + 2Cl-
Bi(OH)2Cl+ → BiOCl+ H2O
алкални станит елементарни бизмут црни талог 2Bi(OH)3 + 3Sn(OH)42- → 2Bi + 3[Sn(OH)6]2-

Доказивање As3+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
сребро-нитрат сребро-арсенит жути талог AsO33- + 3Ag+ → Ag3AsO3

Доказивање As5+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
сребро-нитрат сребро-арсенат смеђи талог AsO43- + 3Ag+ → Ag3AsO4
амонијум-молибдат амонијум-тетра- тримолибдато-арсенат жути кристални талог H3AsO4 + 12MoO42- + 3NH4+ + 21H+ → (NH4)3[As(Mo3O10)4] + H2O
магнезијумова микстура магнезијум- амонијум-арсенат бели кристални талог AsO43- + Mg2+ + NH4+ → MgNH4AsO4

Заједничко доказивање As3+ и As5+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
редукционо средство AsH3 гас који је могуће детектовати H3AsO3 + 6H+ → AsH3 + 3H2O

H3AsO4 + 8H+ → AsH3 + 4H2O

редукционо средство елементарни арсен црни талог 2AsO3+ + 3Sn2+ + 18Cl- → 2As + 3(SnCl2)2-

2AsO5+ + 5Sn2+ + 30Cl- → 2As + 5(SnCl2)2-

Доказивање Sb5+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
калијум-јодид елементарни јод јод боји бензол љубичасто (SbCl6)- + 2I- → Sb3+ + I2 + 6Cl-

Sb3+ јон се може доказати тако што се претходно оксидује до Sb5+ јона.

Заједничко доказивање Sb3+ и Sb5+ јонаУреди

реагенс производ детектовање промене реакције
вода (реакција хидролизе) окси-хлорид антимона бели талог Sb3+ + Cl- + H2O → SbOCl + 2H+

Sb5+ + Cl- + 2H2O → SbO2Cl + 4H+

гвожђе елементарни антимон црни талог 2Sb3+ + 3Fe → 2Sb + 3Fe2+

2Sb5+ + 5Fe → 2Sb + 5Fe2+

Доказивање Sn2+ и Sn4+ јонаУреди

ЛитератураУреди

  • Рондовић, Д. 1991. Квалитативна хемијска анализа. Научна књига: Београд.