Общие реакции катионов второй группы
1. Реакция с соляной кислотой, свойства хлоридов.
Растворы HCl и хлоридов осаждают катионы серебра, свинца и ртути по общему уравнению:
Men+ + nCl- ⇆ MeCln↓
Следует избегать большого избытка группового реагента для предотвращения частичного растворения хлоридов вследствие образования комплексов типа: [PbCl3]-, [PbCl4]2-, [AgCl2]-,
[HgCl2]-.
Осадок хлорида свинца – кристаллический, белого цвета, частично растворим в холодной воде. Этим пользуются для отделения хлорида свинца от хлоридов серебра и ртути.
Осадок хлорида серебра – белый, творожистый, темнеющий на свету вследствие разложения, в воде практически нерастворим (ПРAgCl = 1,78·10-10).
Легко растворяется в растворе аммиака:
↓AgCl + 2NH3 ⇆ [Ag(NH3)2]+ + Cl-.
Добавление кислоты или иодида калия к полученному аммиачному комплексу смещает равновесие в обратную сторону:
[Ag(NH3)2]+ + 2H+ + Cl- ⇆ 2NH4+ + AgCl↓,
[Ag(NH3)2]+ + I- ⇆ AgI↓ + 2NH3(р-р).
Hg2Cl2 – белый малорастворимый в воде осадок ( 
= 1,32·10-18). Под действием аммиака чернеет вследствие диспропорционирования Hg22+ до аминохлорида ртути(II) HgNH2Cl (хлорид меркураммония) и выделения металлической ртути:
Hg2Cl2 + 2NH3(р-р) ⇆ HgNH2Cl↓ + Hg0↓ + NH4+ + Cl-.
Выполнение реакции. К нескольким каплям растворов солей Pb2+, Ag+, Hg22+ добавить по 1,5-кратному избытку раствора соляной кислоты. Рассмотреть внешний вид образовавшихся осадков. Разделить каждый на две пробирки и проверить действие нагревания и раствора аммиака. Сделать вывод о разделении катионов II группы на основе свойств хлоридов. Разделить раствор аммиаката серебра на 2 пробирки: в одну прилить раствор HNO3 до кислой реакции, в другую – раствор KI.
2. Реакции с едкими щелочами.
Растворы едких щелочей с катионами II группы образуют осадки гидроксидов:
Men+ + nOH- ⇆ Me(OH)n↓.
AgOH и Hg2(OH)2 неустойчивы и моментально разлагаются:
2AgOH ⇆ Ag2O + H2O,
Hg2(OH)2 ⇆ Hg2O + H2O.
Pb(OH)2 обладает амфотерными свойствами и растворяется при действии кислот и щелочей.
↓Pb(OH)2 + 2H+ ⇆ Pb2+ + 2H2O,
↓Pb(OH)2 + 2OH- ⇆ [Pb(OH)4]2-.
Оксид серебра Ag2O бурого цвета, растворяется в аммиаке с образованием аммиаката [Ag(NH3)2]+. Оксид ртути Hg2O чёрного цвета.
Выполнение реакции. К нескольким каплям растворов солей катионов II группы добавлять по каплям раствор NaOH. Наблюдать образование осадков. Изучить действие на них избытка щёлочи и раствора аммиака.
3. Реакция с раствором аммиака.
Раствор аммиака NH3+H2O осаждает катионы свинца и ртути по уравнениям:
Pb2+ + 2NH3 + 2H2O ⇆ Pb(OH)2↓ + 2NH4+,
2Hg22+ + NH3 + NO3- + H2O ⇆ [Hg2ONH2]NO3↓ + 2Hg↓ + 2OH-.
Катионы серебра при действии раствора аммиака сначала образуют малорастворимый оксид:
2Ag+ + 2NH3 + H2O ⇆ Ag2O↓ + 2NH4+,
растворяющийся при дальнейшем добавлении реагента.
Выполнение реакции. К нескольким каплям растворов солей катионов II группы добавлять раствор аммиака по каплям. Описать наблюдаемые явления.
4. Реакция с хроматом калия.
K2CrO4 образует с катионами II группы в нейтральной и слабокислой среде малорастворимые осадки хроматов:
2Men+ + nCrO42- ⇆ Me2(CrO4)n.
PbCrO4 – осадок жёлтого цвета, легко растворимый в щёлочи:
↓PbCrO4 + 4OH- ⇆ [Pb(OH)4]2- + CrO42-
Hg2CrO4 – осадок красного цвета, нерастворимый в щелочах и растворе азотной кислоты.
Ag2CrO4 – осадок красно-кирпичного цвета, растворим в растворах азотной кислоты и аммиаке.
Выполнение реакции. Получить осадки хроматов катионов II группы, обратить внимание на окраску. Изучить растворимость в растворах HNO3, NaOH, NH3+H2O.
5. Реакция с иодидом калия.
KI осаждает катионы II группы в виде малорастворимых соединений. PbI2 – осадок золотисто-жёлтого цвета, его растворимость повышается при нагревании. AgI – осадок бледно-жёлтого цвета, Hg2I2 – осадок зеленовато-жёлтого цвета, их растворимость при нагревании изменяется мало.
Выполнение реакции. Получить осадки иодидов Pb2+, Ag+, Hg22+, изучить действие нагревания на растворимость осадков. В пробирку с PbI2 добавить равный объём воды и раствора СН3СООН, нагреть. Осадок растворяется. Погрузить пробирку в холодную воду. Наблюдать выпадение иодида в виде блестящих золотистых кристаллов. Это одна из наиболее красивых аналитических реакций.
6. Реакция с карбонатом натрия.
Карбонат-ионы осаждают катионы II группы в виде малорастворимых осадков, растворяющихся в сильных и слабых кислотах. PbCO3 и Ag2CO3 – белого цвета, Hg2CO3 – жёлтого. Карбонат серебра растворяется, кроме того, в растворе NH3 и избытке (NH4)2СО3:
↓Ag2CO3 + 2(NH4)2СО3 ⇆ 2[Ag(NH3)2]+ + 3CO2↑ + 2H2O.
Выполнение реакции. Получить осадки карбонатов Pb2+, Ag+, Hg22+, обратить внимание на их окраску, устойчивость, испытать действие HNO3, NH3. Сделать вывод о растворимости карбонатов.