cation nhãm V: Cu2+, Hg2+
Môc tiªu
4. Tr×nh bµy vµ gi¶i thÝch ®−îc ph¶n øng cña thuèc thö nhãm víi c¸c cation nhãm V.
5. ViÕt ®−îc mét sè ph¶n øng ®Æc tr−ng cña c¸c cation nhãm V.
6. Gi¶i thÝch ®−îc c¸c b−íc ph©n tÝch theo s¬ ®å 4 (ë Bµi 8, phÇn ph©n tÝch cation
nhãm V).
1. TÝnh chÊt chung
−
C¸c cation nhãm nµy cã kh¶ n¨ng t¹o thµnh c¸c phøc bÒn v÷ng víi
NH3, CN-, SCN-...
−
C¸c muèi sulfid cña c¸c cation nhãm nµy cã ®é tan kh¸c nhau phô
thuéc vµo ®é acid cña m«i tr−êng.
Do ®ã cã thÓ dïng NH4OH ®Ó t¸ch c¸c cation nhãm V, sau ®ã dïng
Na2S ®Ó t¸ch riªng tõng cation trong nhãm.
2. C¸c ph¶n øng ph©n tÝch ®Æc tr−ng cña cation nhãm V
2.1. Víi NaOH
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ xanh lôc
Khi ®un nãng th× t¹o thµnh CuO mµu ®en
Cu(OH)2 = CuO↓®en + H2O
Cu(OH)2 dÔ tan trong acid lo·ng vµ tan trong NH4OH ®Ó t¹o phøc
[Cu(NH3)4]2+.
Hg2+ + OH- = [HgOH]+mµu ®á g¹ch
[HgOH]+ + OH- = Hg(OH)2↓
Hg(OH)2 = HgO↓vµng + H2O
77
2.2. Víi NH4OH
Cu2+ + 4NH4OH = [Cu(NH3)4]2+xanh lam ®Ëm + 4H2O
Hg2+ + 4NH4OH = [Hg(NH3)4]2+ + 4H2O
2.3. Víi H2S hay Na2S
Cu2+ + H2S = CuS↓ ®en + 2H+
Cu2+ + S2- = CuS↓ ®en
CuS kh«ng tan trong HCl, H2SO4 ®Æc nh−ng tan trong HNO3 theo
ph¶n øng:
3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3S↓ + 2NO + 4H2O
Hg2+ + H2S = HgS↓ ®en + 2H+
Hg2+ + S2- = HgS↓ ®en
HgS kh«ng tan trong HCl, H2SO4, HNO3, nh−ng tan trong c−êng thuû
theo ph¶n øng:
3HgS + 6HCl + 2HNO3 = 3HgCl2 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O
HgS còng bÞ khö bëi SnCl2 trong kiÒm hay bÞ oxy hãa bëi H2O2 trong
m«i tr−êng acid:
HgS + SnCl2 + 6NaOH = Hg↓ ®en + Na2SnO3 + Na2S + 2NaCl + 3H2O
HgS + 3H2O2 + 2HCl = SO2 + HgCl2 + 4H2O
2.4. Víi KCN
Cu2+ + 4KCN = [Cu(CN)4]2- + 4K+
Hg2+ + 4KCN = [Hg(CN)4]2- + 4K+
2.5. Víi SnCl2 trong NaOH
HgCl2 + SnCl2 + 6NaOH = 2Hg↓ ®en + Na2SnO3 + 4NaCl + 3H2O
2.6. Víi KI
2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓ tr¾ng + I2
Hg2+ + 2I- = HgI2↓®á cam
HgI2 + 2I- = [HgI4]2-kh«ng mµu
2.7. Víi NH4SCN
Cu2+ + 2NH4SCN = Cu(SCN)2↓ ®en + 2NH4+
Hg2+ + 2NH4SCN = Hg(SCN)2↓ tr¾ng + 2NH4+
78
NÕu d− NH4SCN:
Hg(SCN)2 + 2NH4SCN = (NH4)2[Hg(SCN)4]
B¶ng 12: Tãm t¾t c¸c ph¶n øng ®Æc tr−ng cña cation nhãm V
Cation
Thuèc thö Cu2+ Hg2+
NaOH Cu(OH)2 xanh → CuO↓ ®en HgO↓vµng
NH4OH d− [Cu(NH3)4]2+xanh lam ®Ëm [Hg(NH3)4]2+
H2S trong m«i tr−êng acid
HoÆc Na2S CuS↓ ®en HgS↓®en
KCN [Cu(CN)4]2- [Hg(CN)4]2-
KI CuI↓ tr¾ng + I2
HgI2↓®á cam, nÕu d− KI t¹o phøc tan
kh«ng mµu [HgI4]2-
SnCl2/NaOH - Hg↓ ®en
NH4SCN Cu(SCN)2↓ ®en
Hg(SCN)2↓ tr¾ng, nÕu d− NH4SCN
th× t¹o phøc (NH4)2[Hg(SCN)4]
3. S¬ ®å ph©n tÝch
S¬ ®å 4*: S¬ ®å lý thuyÕt ph©n tÝch cation nhãm V: Hg2+, Cu2+ vµ
nhãm VI: NH4+, Na+, K+ (Xem ë môc 3., Bµi 8 tiÕp sau)
bµi tËp (bµi 7)
7.1. H·y hoµn thµnh c¸c ph−¬ng tr×nh ph¶n øng sau:
1) CuSO4 + NH4OHd− → ... +....
2) CuSO4 + Na2S → ... +....
3) Hg(NO3)2 + KId− → ... +....
4) Hg(NO3)2 + NH4SCNd− → ... +....
7.2. H·y gi¶i thÝch v× sao kh«ng thÓ hßa tan kÕt tña HgS b»ng dung
dÞch HNO3 ®Æc hoÆc HCl ®Æc? Nh−ng khi trén HNO3 vµ HCl theo
tû lÖ 1:3 vÒ thÓ tÝch th× l¹i hßa tan ®−îc HgS?
7.3. ViÕt ph¶n øng hßa tan HgS b»ng H2O2 trong m«i tr−êng acid.
7.4. Cã thÓ dïng dung dÞch KI d− ®Ó ph©n biÖt hai ion Cu2+ vµ Hg2+
kh«ng? V× sao?
7.5. Cã thÓ dïng dung dÞch NH4OH d− ®Ó ph©n biÖt hai ion Cu2+ vµ
Hg2+ kh«ng? V× sao?
79