VI.2.2. Identificarea și separarea cationilor din grupa a II a analitică.
Grupa a II a analitică cuprinde cationi ale căror săruri solubile precipită din soluțiile acide, sub acțiunea H2S, la un pH de 0,5, sub formă de sulfuri.
Acești cationi sunt : Hg2+, Sn2+, Cu2+, Cd2+, Bi3+, Sb3+, As3+, Sn4+, As5+, Sb5+.
Reactivul de grupă al cationilor grupei a II-a analitice este hidrogenul sulfurat, precipitarea lor realizându-se în următoarele condiții: soluție 0,1mol/L H2S, temperatura de 80-100 °C și în mediu acid cu pH = 0,5 (se adaugă HCl 0,33 N).
🔦 Observație
Posibilitatea de a se forma o sulfură în mediu acid se datorează produsului de solubilitate mic al sulfurilor din această grupă, deoarece ionii de hidrogen prezenți scad puternic gradul de disociere al hidrogenului sulfurat.
Cationii grupei a III a care au ca reactiv sulfura de amoniu, au sulfuri care nu se pot precipita în prezența ionilor de hidrogen (mediu acid), pentru că produsul de solubilitate al acestor cationi are o valoare mai mare.
Tabel cu proprietățile chimice ale cationilor grupei a II-a analitice subgrupa sulfobazelor
Tabel cu proprietățile chimice ale cationilor grupei a II-a analitice subgrupa sulfoacizilor
👀 Experiment: Identificarea cationului de mercur (Hg2+) cu hidroxidul de sodiu
🔥 Atenție! Hidroxidul de sodiu este caustic!
🔥 Atenție! Sărurile de mercur sunt toxice și periculoase pentru mediu!
Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de clorură de mercur, soluție de hidroxid de sodiu, pipetă.
Descrierea experimentului:
- Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de HgCl2 și adaugă soluție de NaOH până la precipitare.
- Ce observi ?
S-a format un precipitat galben de oxid de mercur II.
Concluzia experimentului:
Cationul mercuric formează cu hidroxidul de sodiu un precipitat de oxid mercuric, de culoare galbenă:
(Hg2+ + 2Cl-) + 2(Na+ + OH-) → HgO ↓ + 2(Na+ + Cl-) + H2O
👀 Experiment: Identificarea cationului de cupru (Cu2+) cu iodura de potasiu
🔥 Atenție! Sulfatul de cupru este nociv și periculos pentru mediu!
Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de sulfat de cupru II, soluție de iodură de potasiu, pipetă.
Descrierea experimentului:
- Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de CuSO4 și adaugă soluție de KI până la precipitarea completă.
- Ce observi ?
Inițial se formează un precipitat negru și apoi unul maroniu-gălbui.
Concluzia experimentului:
Cationul de cupru II formează cu iodura de potasiu, iodura de cupru (II), care se descompune aproape instantaneu cu formare de iodură cuproasă (I) și iod molecular, întregul precipitat fiind de culoare maroniu-gălbui :
2Cu2+ + 4(K+ + I-) → 2CuI + I2 + 4K+
2CuSO4 + 4KI → 2CuI ↓ + I2 + 2K2SO4
👀 Experiment: Identificarea cationului de cupru (Cu2+) cu hexacianoferatul (II) de potasiu (ferocianura de potasiu), K4[Fe(CN)6]
🔥 Atenție! Hexacianoferatul (II) de potasiu este periculos pentru mediu!
Ferocianura de potasiu nu este toxică, deoarece ionul [Fe(CN)6]4- este foarte stabil și nu pune în libertate ionii CN-. Deci, nu dă reacțiile caracteristice nici ale ionilor Fe2+, nici ale ionilor CN-.
Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de sulfat de cupru II, ferocianură de potasiu (cristale gălbui), pipetă.
Descrierea experimentului:
- Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de CuSO4 și adaugă soluție de ferocianură de potasiu până la precipitarea completă.
- Ce observi ?
Apare un precipitat roșu-brun.
Concluzia experimentului:
Ferocianura de potasiu, precipită din soluțiile solubile ale cationului de cupru II, hexacianoferatul (II) de cupru (II), de culoare roșu-brună. Această reacție permite identificarea urmelor de Cu+2.
