Прва аналитичка група катјона

Прва аналитичка група катјона у аналитичкој хемији је група следећих катјона: Ag⁺, Pb²⁺, Hg₂²⁺.

Опште карактеристике

Од карактеристика које су важне за аналитичку хемију издвајају се растворљивост у води и боја појединих соли које граде. Најважнија једињења су халогениди, хромати, дихромати, карбонати, сулфиди, оксиди, односно хидроксиди. Са групним реагенсом- хлороводоничном киселином таложе се у виду хлорида. При томе, олово(II)-хлорид делимично остаје у раствору јер има већи производ растворљивости од друга два хлорида. Једињења су им често различито обојена. Такође, могу се лако оксидовати, односно редуковати.

Опште реакције

Са хлороводоничном киселином и растворним хлоридима граде беле талоге сребро-хлорида, олово(II)-хлорида и живе(I)-хлорида.

Ag⁺ + Cl^- → AgCl

Сребро-хлорид је бео сираст талог који се не раствара у азотној киселини, а са амонијаком, калијум-цијанидом и натријум-тиосулфатом гради комплексне соли. Азотна киселина разлаже комплексне соли и поново се ствара талог сребро-хлорида. То је и уједно доказна реакција за јоне сребра.

Олово(II)-хлорид се раствара у топлој води, а при хлађењу се делимично издваја у облику игличастих кристала. Растварањем у топлој води одваја се од друга два катјона из своје групе. Јони олова се у потпуности могу таложити у облику олово(II)-сулфида уз водоник-сулфид.

Жива(I)-хлорид се раствара у концентрованој азотној и концентрованој сумпорној киселини, царској и бромној води, дајући одговарајуће растворне соли. Хлорид живе реагује са амонијаком дајући комплексно једињење жива(II)-амидо-хлорид, који је бео талог, али брзо потамни због издвајања елементарне живе. Наиме, дешава се оксидо-редукциони процес.

Сви набројани хлориди уз концентровану хлороводоничну киселину у вишку даје растворне комплексне јоне, с тим да се код жива(I)-хлорида издваја и елементарна жива.

Алкални хидроксиди са катјонима ове групе граде оксиде. Оксид сребра је смеђ и растворљив у азотној киселини, а са амонијаком образује комплексни јон. Жива(I)-оксид је црн и кувањем се диспропорционише на жива(II)-оксид и елементарну живу. Оксид олова је бео и амфотеран.

Ag⁺ + 2OH^- → 2AgOH → Ag₂ + H₂O

Pb²⁺ + 2OH^- → Pb(OH)₂

Hg₂²⁺ + 2OH^- → Hg₂O + H₂O

Са алкалним карбонатима дају жуте талоге карбоната сребра и живе и бео талог карбоната олова. Карбонат живе је непостојан и брзо се разлаже на оксиде живе (2+ и 4+) и елементарну живу.

Hg₂²⁺ + CO₃^2- → Hg₂CO₃

Са водоник-сулфидом и амонијум-сулфидом таложе се црни сулфиди ових јона, без обзира на _pH раствора у коме се налазе. Уз азотну киселину из сулфида сребра и олова таложи се елементарни сумпор. Уз концентрованију киселину гради се сулфат. Живин сулфид реагује како са базним сулфидима, тако и са полисулфидима градећи комплексне јоне.

2Ag⁺ + S^2- → Ag₂S

Калијум-хромат, као и калијум-дихромат са јонима прве аналитичке групе дају одговарајуће хромате. Хромат сребра је мркоцрвен и раствара се у амонијаку и разблаженој азотној киселини, а мање је растворан у сирћетној киселини. Олово(II)-хромат је жуте боје и да би се потпуно таложио додаје се натријум-ацетат. Не раствара се у сирћетној киселини, али се раствара у азотној, као и у алкалним хидроксидима и тада образује хидроксокомплекс. Жива(I)-хромат је црвене боје и не раствара се у разблаженој азотној киселини и базама.

Pb²⁺ + CrO₄^2- → PbCrO₄

Са калијум-цијанидом стварају се талози цијанида, од којих су цијаниди сребра и олова бели, а жива(II)-цијанид је сив.

Pb²⁺ + 2CN^- → Pb(CN)₂

Доказивање Ag⁺ јона

сребро-бромид

реагенс	производ	детектовање промене	реакције
хлороводонична киселина или растворни хлориди	сребро-хлорид	бели сираст талог	Ag+ + Cl- → AgCl
бромид или јодид	сребро-бромид или сребро-јодид	жути талог	Ag+ + Br- → AgBr
калијум-хромат	сребро-хромат	мркоцрвени талог	2Ag+ + CrO42- → Ag2CrO4

Доказивање Pb²⁺ јона

реагенс	производ	детектовање промене	реакције
хлороводонична киселина или растворни хлориди	олово(II)-хлорид	бели игличаст талог	Pb2+ + 2Cl- → PbCl2
калијум-хромат	олово(II)-хромат	жути талог	Pb2+ + CrO42- → PbCrO4
калијум-јодид	олово(II)-јодид	жути талог	Pb2+ + 2Ј- → PbJ2
сумпорна киселина или растворни сулфати	олово(II)-сулфат	бели талог	Pb2+ + SO42- → PbSO4

Доказивање Hg₂²⁺ јона

реагенс	производ	детектовање промене	реакције
хлороводонична киселина или растворни хлориди	жива(I)-хлорид	бео талог	Hg22+ + 2Cl- → Hg2Cl2

Литература

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