Katjoni
druge analitičke grupe
U
ovu grupu spadaju sledeći katjoni: Hg2+, Pb2+,
Bi3+, Cu2+, Cd2+, As3+,
As5+, Sb3+, Sb5+, Sn2+,
Sn4+.
Ovi
joni se talože grupnim reagensom sulfidnom kiselinom (H2S),
kao teško rastvorni sulfidi. Međutim sulfidi katjona treće
analitičke grupe slabo su rastvorni u vodi, te bi se i neki od ovih
katjona istaložili sulfidnom kiselinom. Zbog toga se katjoni druge
analitičke grupe talože iz kiselog rasvtora u prisustvu hloridne
kiseline (HCl). Jaka hloridna kiselina suzbija jonizaciju slabe
sulfidne kiseline. Time se smanjuje koncentracija sulfidnih jonova,
pa nije dovoljna da se istalože sulfidi katjona sulfidi katjona
treće grupe, jer ne može da se prekorači njihov proizvod
rastvorljivosti. Na taj način se odvajaju katjoni druge grupe od
katjona treće grupe.
Kiseo
rastvor je potreban i da bi se izvršila koagulacija sulfida koji
imaju koloidne osobine (As2S3,
As2S5,
CuS).
Gas
vodonik-sulfid se dobija u Kipovom aparatu iz gvožđe (II) - sulfida
(FeS) i hloridne kiseline (Hcl) na osvovu toga što jaka hloridna
kiselina istiskuje slabu sulfidnu kiselinu prema jednačini:
FeS
+ HCl → H2S↑
+ FeCl2
Vodonik
– sulfid je bezbojan i vrlo otrovan gas neprijatnog mirisa na
pokvarena jaja. Trovanja ovim gasom nisu česta, jer njegov
intenzivan i karakterističan miris upozorava na opasnost.
Katjoni
druge analitičke grupe se dele na dve podgrupe: sulfo – baze
i sulfo – kiseline, a na
osnovu rastvorljivosti njihovih sulfida u alkalijama (bazama) i
alkalnim sulfidima.
U
podgrupu sulfo - baza
spadaju: Hg2+,
Bi3+,
Cu2+,
Cd2+
, koji se ne rastvaraju u bazama i alkalnim sulfidima, jer su baznog
karaktera.
U
podgrupu sulfo – kiselina
spadaju: As3+,
As5+,
Sb5+,
Sn4+,
Sn2+,
Sb3+ ,
koji se rastvaraju u bazama i alkalnim sulfidima, jer su kiselog
karaktera.
ŽIVA
(HYDRARGYRUM): Hg
Živa
se nalazi u drugoj podgrupi Periodnog sistema. Jedini je tečan
metal. U svojim jedinjenjima živa može da bude pozitivno
jednovalentna (merkuro) i pozitivno dvovalentna (merkuri). Oba jona
žive su bezbojna.
Sva
rastvorna jedinjenja, kao i živine pare, jaki su otrovi. Kalomel
Hg2Cl2
nije otrovan jer se ne rastvara ni u vodi ni u hloridnoj kiselini,
dok je njegov sublimat HgCl2 otrovan, jer se rastvara u vodi.
Reakcije
živa (II) – jona
Za
reakcije se koristi rastvor živa (II) – hlorida (HgCl2).
1.
Grupni reagens, H2S, u jako
kiseloj sredini daje crni talog živa (II) – sulfida (HgS). Od svih
metala ovaj se najlakše taloži, jer ima izuzetno mali proizvod
rastvorljivosti (PHgS =
1,6 •
10-54).
Rastvara se samo u
carskoj vodi:
HgCl2
+ H2S → HgS↓ + 2HCl
2.
Alkalni nidroksidi, NaOH i
KOH, daju živa (II) – oksid (HgO), kao i svi plemeniti metali. Pri
manjoj koncentraciji baze stvara se mrkocrveni talog HgO • HgCl2
, koji u višku
reagensa prelazi u žuti oksid:
HgCl2
+ 2NaOH → HgO↓ +
2NaCl + H2O
3.
Amonijum – hidroksid, NH4OH,
daje beo talog – netopiv precipitat (HgNH2Cl):
HgCl2 + 2NH4OH → HgNH2Cl↓
+ NH4Cl
+ 2H2O
Beo
netopivi precipitat sublimiše. Rastvara se u višku amonijum –
hlorida (NH4Cl)
i daje topivi precipitat:
HgNH2Cl
+ NH4Cl → Hg(NH3Cl)2
4.
Kalijum – jodid, KJ, daje crveni talog živa (II) – jodida
(HgJ2):
HgCl2
+ 2KJ → HgJ2↓ + 2KCl
Talog
živa (II) – jodida (HgJ2) rastvara se u višku kalijum
– jodida i daje bezbojnu kompleksnu so. Ova so u baznoj sredini
predstavlja Neslerov reagens, koji služi za dokazivanje
amonijum – jona:
HgJ2↓
+ 2KJ → K2[HgJ4]
BIZMUT
(BISMUTHUM): Bi
Bizmut
se nalazi u petoj grupi Periodnog sistema. U jedinjenjima je
pozitivno trovalentan (bizmuto), dok su soli pozitivno petovalentnog
bizmuta nepoznate u čistom stanju. U vodi se rastvaraju bizmut –
nitrat (Bi(NO3)3)
i bizmut – hlorid
(BiCl3).
Soli
bizmuta u razblaženim rastvorima jako hidrolizuju, pri čemu se
dobijaju talozi baznih soli različitog sastava. U toploj vodi je
hidroliza skoro konačna. Dodavanjem kiselina koje pri ovoj reakciji
nastaju, hemijska reakcija po zakonu o dejstvu asa skreće ulevo. Svi
dobijeni talozi su bele boje:
Bi(NO3)3
+ H2O
↔ BiOH(NO3)2
↓+ HNO3
BiOH(NO3)2
+ H2O
↔ Bi(OH)2NO3
↓
+ HNO3
Bi(OH)2NO3
+ H2O
↔ Bi(OH)3 ↓
+ HNO3
Reakcije
bizmut (III) – jona
Za
reakcije se koristi rastvor bizmut (III) – nitrata, Bi(NO3)3.
1.
Grupni reagens, H2S,
daje beo talog smeđe boje bizmut (III) – sulfid (Bi2S3):
2Bi(NO3)3
+ 3H2S → Bi2S3↓ + 6HNO3
2.
Kalijum – jodid, KJ, daje talog crne boje, BiJ3. To
je jedini jodid crne boje:
Bi(NO3)3
+ 3KJ → BiJ3 + 3KNO3
Bizmut
(III) – jodid se rastvara u višku kalijum – jodida i daje
kompleksnu so žute boje, koja je stabilna u višku reagensa:
BiJ3↓
+ KJ ↔ K[BiJ4]