شناسایی کاتیون های گروه اول

مقدمه:

ترکیبات این فلزات به وسیله رسوب کردن کلریدهای آنها با کلریدریک اسید رقیق مشخص می شوند.از آنجایی که سرب کلرید کمی در آب محلول است،لذا کاملا در گروه یک به صورت کلرید سروب نمیکندپس در صورت وجود یون سرب در گروه یک باید همیشه ان را در گروه دوم جستجو کرد.در گروه دوم سرب بصورت سولفید که کاملا نامحلول است رسوب میکند.

واکنشهای یون سرب

برای واکنشهای یون سرب از محلول سرب نیترات ₂(Pb(NO₃ و یا سرب استات ₂(Pb(CH3COO استفاده میکنیم.

۱.اثر محلول HCl رقیق:

با اسید کلریدریک رسوب سفید رنگ تولید میکند که در در دمای معمولی در آب غیر محلول است.

                                                                           Pb(NO₃)₂ + 2HCl  →  PbCl₂  ↓ + 2HNO₃

این رسوب در آب گرم محلول است( ۳۳.۴ گرم در حرارت ۱۰۰ درجه و ۹.۹ گرم در حرارت ۲۰ درجه در یک لیتر آب).برای انحلال رسوب کمی از آن برداشته،به آن مقداری اب اضافه کنید و سپس به ملایمت حرارت دهید تا حل شود.اگر این محلول مجددا سرد شود پش ار مدتی سرب کلرید به شکل دانه های سوزنی شکل از محلول جدا میشود.

۲.اثر محلول KI:

                                                                         

Pb(NO₃)₂ + 2KI  →  PbI₂ ↓ + 2KNO₃

                                                                                                   PbI₂ + 2KI → [PbI₄] K₂

اگر رسوب سرب یدید به آهستگی حرارت داده شود محلول بی رنگی به دست می آید که پس از سردشدن،سرب یدید با رنگ زردطلایی دوباره رسوب میکند.

۳.اثر سولفوریک اسید رقیق:رسوب سفید PbSO₄ غیرمحلول در اضافی معرف تولید می شود.این رسوب در محلول غلیظ آمونیوم استات حل می شود.این اثر در نتیجه تشکیل سرب استات که به مقدار بسیار کم در مجاورت یونهای اضافی استات یونیزه می شود،مشاهده شده و به "اثر یون مشترک" معروف است:

    Pb(NO₃)₂ + H₂SO₄ → PbSO₄  ↓ + 2HNO₃ 

PbSO₄ + 2HN₄CH₃COO → Pb(CH₃COO)₂ + (NH₄)SO₄

4.اثر پتاسیم کرومات: رسوب زرد سرب کرومات حاصل این اثر است.این رسوب در استیک اسید و محلول آمونیاک غیر محلول ولی در نیتریک اسید و سودسوزآور حل می شود.

Pb(NO₃)₂ + K₂CrO₄ → PbCrO₄ ↓ + 2KNO₃

PbSO₄ + 4NaOH → Na₂PbO₂ + Na₂CrO₄ + 2H₂O

5.اثر آمونیوم سولفات: 

رسوب سیاه PbS میدهد.رسوب سولفید سرب به خوبی در اثر حرارت در نیتریک اسید محلول است.

Pb(NO₃) + (NH₄)₂S  → (NH₄)₂S → PbS ↓ +2NH₄NO₃

 3PbS +8HNO₃ → 3Pb(no₃)₂ + 2NO + 4H₂O + 3S

۶.اثر محلول هیدروکسیدهای قلیایی:

نمک های محلول سرب با سود یا پتاس در ابتدا رسوب سرب هیدروکسید سفید رنگ میدهد که اضافی معرف محلول است.

۷.اثر محلول آمونیاک:

رسوب سفید سرب هیدروکسید تولید میشود که در اضافی معرف غیرمحلول است.

Pb(OH)₂ + 2NaOH → Pb(OH)₂ ↓+ 2NH4NO₃  

ذکر چند نکته...

در مطالب قبلی،شیمی تجزیه را از نگاه کمی دسته بندی و برای هر گروه شرح مختصری ارائه کردم،البته ذکر این نکته لازم هست که تجزیه کمی دارای شاخه های متعددی هست و قطعا گسترده تر از مطالب گفته شده می باشد،بنده سعی میکنم مطالب رو از لحاظ کارایی در سطح دانشگاه و اهمیت اساتید  انتخاب و ارائه کنم،سعی من در این هست که تا حد امکان مطالب رو باز کنم،اما قصد من این نیست که صرفا یه گزارش کار آماده را در اختیار دیگران قرار دهم بلکه هدف من آشنایی کلی با این آزمایشها می باشد،به این دلیل که اساتید در آزمایشگاهها به دلیل کمبود وقت یا دلایل دیگر سریعا به سراغ آزمایش می روند،در صورتیکه نیاز هست تا قبل از شروع آزمایش شرحی کلی و جامعی در مورد آزمایش ارائه شود و این یقینا به فهم و درک بهتر مطلب کمک خواهد کرد.

در مطلب بعدی به سراغ آزمایشهای تجزیه ای از نگاه کیفی میروم و البته سعی خواهم کرد مطالب کامل تر و مفیدتری را خدمتتان ارائه کنم،امیدوار هستم تا اینجا مطالب بنده مورد استفاده دوستان قرار گرفته باشد.