Wirtualne laboratorium – I - Reakcje charakterystyczne kationów Cd2+, Cu2+, Hg2+, Ag+, Pb2+

Laboratorium 1

Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym. Rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. W formularzu zapisz swoje obserwacje i wyniki, a następnie sformułuj wnioski.

Reakcje charakterystyczne kationów ${Cd}^{2 +}$ , ${Cu}^{2 +}$ , ${Hg}^{2 +}$ , ${Ag}^{+}$ oraz ${Pb}^{2 +}$ .

R1APokPUuwGSH

Na stole laboratoryjnym znajdują się buteleczki z roztworami zawierającymi jony kadmu, miedzi, rtęci, srebra i ołowiu. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Reakcje kationów kadmu(II) z wodorotlenkiem sodu

R1dnBPa5tijw51

Reakcje kationów kadmu(II) z wodą amoniakalną

RLeZFAjn96g5j1

Reakcje kationów kadmu(II) z anionami siarczkowymi

RCYJLCaUI02Ne1

Reakcje kationów miedzi(II) z wodorotlenkiem sodu

R1CIY2pGEyzUF1

Reakcje kationów miedzi(II) z wodą amoniakalną

RhgR90WIAJZHV1

Reakcja kationów miedzi(II) z anionami siarczkowymi

R1Rqeq8XIT80U1

Reakcje kationów rtęci(II) z wodorotlenkiem sodu

R1FDMDFNOmoT91

Reakcje kationów rtęci(II) z wodą amoniakalną

RBQnKwbJOZIaB1

Reakcja kationów rtęci(II) z anionami siarczkowymi

R1Vv2DquK9p3h1

Reakcje kationów srebra(I) z jodkiem potasu

RAHGrkG8Y4VIe1

Reakcje kationów srebra(I) z kwasem chlorowodorowym

R5QtmqEwH4cga

Reakcje kationów srebra(I) z anionami chromianowymi(VI)

RjiDIvFurqmxO

Reakcje kationów ołowiu(II) z jodkiem potasu

R1WbYzpuFzoDN

Reakcje kationów ołowiu(II) z kwasem chlorowodorowym

RDG3ofS61TjTC1

Reakcje kationów ołowiu(II) z anionami chromianowymi(VI)

R1NXAVmSgkx4L

R1NHoZYg3ag6k

Sprawdź, czy Twoje obserwacje, wyniki i wnioski są podobne do poniższych.

Obserwacje i wyniki:

Wyniki uzyskane dla jonów metali I grupy analitycznej:

Odczynnik:	${KI}_{(aq)}$	${HCl}_{(aq)}$	${CrO}_{4}^{2 -}_{(aq)}$
${Ag}^{+}$	$AgI$ biały osad	$AgCl$ biały osad	${Ag}_{2} {CrO}_{4}$ ciemnobrunatny osad
${Pb}^{2 +}$	${PbI}_{2}$ żółty osad	${PbCl}_{2}$ biały osad	${PbCrO}_{4}$ żółty osad

Odczynnik:	${NaOH}_{(aq)}$	${NH}_{3}_{(aq)}$	${S^{2 -}}_{(aq)}$
${Cu}^{2 +}$	$Cu {(OH)}_{2}$ niebieski, galaretowaty osad	${[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +}$ granatowy, klarowny roztwór	$CuS$ brunatnoczarny osad
${Cd}^{2 +}$	$Cd {(OH)}_{2}$ biały osad	$Cd {(OH)}_{2}$ biały osad	$CdS$ żółtopomarańczowy osad
${Hg}^{2 +}$	$HgO$ pomarańczowożółty osad	$Hg ({NH}_{2}) {NO}_{3}$ Indeks górny (przy założeniu, że użyto roztworu $Hg {({NO}_{3})}_{2}$ ) Indeks górny koniec biały osad	$HgS$ czarny osad

Wnioski:

Wszystkie z analizowanych kationów (kadmu( $II$ ), miedzi( $II$ ), rtęci( $II$ ), srebra( $I$ ) i ołowiu( $II$ )) ulegają reakcjom charakterystycznym, którym towarzyszą odpowiednie zmiany. Zmiany te spowodowane są najczęściej poprzez powstawanie w wyniku reakcji praktycznie nierozpuszczalnych w wodzie substancji. Substancjami tymi, w zależności od użytych odczynników są m.in. odpowiednie sole i wodorotlenki. Hipoteza została zatem częściowo potwierdzona.

Zapoznaj się z poniższym opisem doświadczenia w laboratorium chemicznym. W jego toku rozwiązano problem badawczy i zweryfikowano hipotezę, na podstawie której sformułowano wnioski.

Analiza doświadczenia:

Reakcje charakterystyczne kationów kadmu( $II$ ), miedzi( $II$ ), rtęci( $II$ ), srebra( $I$ ) i ołowiu( $II$ ).

Problem badawczy:

Czy kationy kadmu( $II$ ), miedzi( $II$ ), rtęci( $II$ ), srebra( $I$ ) lub ołowiu( $II$ ) ulegają reakcjom charakterystycznym, tworząc osady?

Hipoteza:

Kationy kadmu( $II$ ), miedzi( $II$ ), rtęci( $II$ ), srebra( $I$ ) lub ołowiu( $II$ ) w reakcjach z niektórymi jonami tworzą nierozpuszczalne sole

Przebieg doświadczenia:

Do probówki umieszczonej w statywie dodano niewielką ilość roztworu zawierającego kationy kadmu( $II$ ), miedzi( $II$ ), rtęci( $II$ ), srebra( $I$ ) lub ołowiu( $II$ ).
Wybrano jeden dostępny odczynnik i dodano do roztworu soli w probówce.
Wytrząśnięto zawartość probówki.
Powtórzono procedurę dla roztworów zawierających pozostałe kationy.

Wyniki i obserwacje:

Wyniki uzyskane dla jonów metali I grupy analitycznej:

Badany jon	${KI}_{(aq)}$	${HCl}_{(aq)}$	${CrO}_{4}^{2 -}_{(aq)}$
${Ag}^{+}$	$AgI$ biały osad	$AgCl$ biały osad	${Ag}_{2} {CrO}_{4}$ ciemnobrunatny osad
${Pb}^{2 +}$	${PbI}_{2}$ żółty osad	${PbCl}_{2}$ biały osad	${PbCrO}_{4}$ żółty osad

Badany jon	${NaOH}_{(aq)}$	${NH}_{3}_{(aq)}$	${S^{2 -}}_{(aq)}$
${Cu}^{2 +}$	$Cu {(OH)}_{2}$ niebieski, galaretowaty osad	${[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +}$ granatowy, klarowny roztwór	$CuS$ brunatnoczarny osad
${Cd}^{2 +}$	$Cd {(OH)}_{2}$ biały osad	$Cd {(OH)}_{2}$ biały osad	$CdS$ żółtopomarańczowy osad
${Hg}^{2 +}$	$HgO$ pomarańczowożółty osad	$Hg ({NH}_{2}) {NO}_{3}$ Indeks górny (przy założeniu, że użyto roztworu $Hg {({NO}_{3})}_{2}$ ) Indeks górny koniec biały osad	$HgS$ czarny osad

Wnioski:

Ćwiczenie 1

Uczeń otrzymał od nauczyciela dwa wodne roztwory soli w dwóch niepodpisanych zlewkach. Wiadomo było, że w jednej ze zlewek znajdował się wodny roztwór azotanu( $V$ ) miedzi( $II$ ), a w drugiej wodny roztwór azotanu( $V$ ) kadmu( $II$ ).

Zastanów się i odpowiedz na pytanie, czy uczeń był w stanie odróżnić otrzymane od nauczyciela roztwory bez przeprowadzania reakcji charakterystycznych dla jonów miedzi( $II$ ) i kadmu( $II$ ). Odpowiedź krótko uzasadnij.

RE0Xosh1GxqtY

Uczeń był w stanie odróżnić otrzymane od nauczyciela roztwory, bez przeprowadzania reakcji. Roztwory te różnią się bowiem zabarwieniem. Wodny roztwór azotanu( $V$ ) miedzi( $II$ ) ma barwę niebieską, a wodny roztwór azotanu( $V$ ) kadmu( $II$ ) jest bezbarwny.

Ćwiczenie 2

Stosując zapis jonowy skrócony, napisz równania wszystkich reakcji charakterystycznych przeprowadzonych w wirtualnym laboratorium dla jonów miedzi( $II$ ) i ołowiu( $II$ ).

RQkYgVEdmdKoi

Równania przeprowadzonych reakcji charakterystycznych dla jonów miedzi( $II$ ):

${Cu}^{2 +} + 2 {OH}^{-} \to Cu {(OH)}_{2}$
${Cu}^{2 +} + 6 {NH}_{3} + 2 H_{2} O \to 2 {NH}_{4}^{+} + {[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +} + 2 {OH}^{-}$

lub zapis:

${Cu}^{2 +} + 2 {NH}_{3} + 2 H_{2} O \to 2 {NH}_{4}^{+} + Cu {(OH)}_{2}$
$Cu {(OH)}_{2} + 4 {NH}_{3} \to {[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +} + 2 {OH}^{-}$
${Cu}^{2 +} + S^{2 -} \to CuS$

Równania przeprowadzonych reakcji charakterystycznych dla jonów ołowiu( $II$ ):

${Pb}^{2 +} + 2 I^{-} \to {PbI}_{2}$
${Pb}^{2 +} + 2 {Cl}^{-} \to {PbCl}_{2}$
${Pb}^{2 +} + {CrO}_{4}^{2 -} \to {PbCrO}_{4}$

Przeczytaj

Sprawdź się

Wirtualne laboratorium – I