無機化学

金属イオンの検出①(沈殿)

投稿日:10月 25, 2020 更新日:

・沈殿生成の相性関係

水溶液中ではある組み合わせのある陽イオンと陰イオンが存在すると沈殿が生じる場合があります。それを覚えていきましょう。また化学基礎の所で説明していますが沈殿の中には大量の水酸化ナトリウムやアンモニアによって再溶解するものもあるのでそちらも覚える必要があります。今回は主に沈殿について説明していきます。

・沈殿する相手がいない陰or陽イオン

  • 硝酸イオン NO3
  • 炭酸水素イオン HCO3
  • アルカリ金属イオン Na、K
  • アンモニウムイオン NH4

ナトリウムやカリウムは水に良く溶ける分、沈殿ができないにゃ。硝酸イオン、炭酸水素イオンも沈殿する相手がいないことを覚えておこう!

・特定の相手と沈殿する陰イオン

  • 塩化物イオン Cl→Ag、Pb2+
  • 硫酸イオン SO42-→Ca2+、Ba2+、Pb2+

(例)硝酸銀水溶液に塩酸を加えると

AgNO3 + HCl →AgCl ↓+ HNO3  (↓は沈殿していることを示す)

(例) 塩化鉛水溶液に硫酸を加える

PbCl2 + H2SO4 → PbSO4↓ +2HCl

・沈殿する相手が多い陰イオン

沈殿する相手が多い陰イオンは逆に沈殿しない相手を覚えたほう良いです。

  • 水酸化物イオンOH ,酸化物イオンO2-→ ×Na、K、Ca2+、Ba2+

水酸化カルシウムや水酸化バリウムはどれも強塩基だにゃ。なので水にいれると直ぐに電離する=溶けるということなので溶けてしまうから沈殿する相手としてはふさわしくないにゃ。

  • 炭酸イオン CO32-,クロム酸イオン CrO42- ,シュウ酸イオン C2O42-→×Na、Kのみ

・特殊な沈殿の仕方の陰イオン

硫化物イオンには金属や液性によって沈殿するペアがある。

・イオンの色と沈殿および錯イオンの色

溶液中に含まれている金属イオンが何かを考えるときに水溶液と沈殿の色または錯イオンの色もヒントになってくる。ここでは問題に良く問われるものを紹介する。

銅(Ⅱ)イオンCu2+ 水溶液、沈殿、錯イオンも青と覚えましょう。

鉄(Ⅱ)、鉄(Ⅲ)イオン 鉄(Ⅱ)イオンは緑色をおびて、鉄(Ⅲ)イオンは黄褐色であかさびのいろである。また鉄の2価と3価がそろうと濃青色の沈殿ができます。

クロム酸イオンとニクロム酸イオン クロム酸イオンCrO42-は黄色ですが銀イオンとの沈殿は赤褐色になるので注意しましょう。またクロム酸イオンCrO42-を酸性にすると赤褐色Cr2O72-に変化する。

HgSによる沈殿 基本は硫化物の沈殿は黒いと覚えましょう。しかし例外があるのでしたにのせます。ZnSは白色、CdSは黄色、MnSは淡桃色となります。

ハロゲン化銀 ハロゲン化銀は光をあてると黒く変わります。

・演習問題

問題 ()にあてはまる言葉を答えよ。

Pbの硝酸塩を冷水に溶かし、この溶液に希塩酸を加えると白色沈澱(1)を生ずる。またPbの硝酸塩の水溶液に硫酸ナトリウム水溶液を加えても白色沈澱(2)を生ずる。

鉄(Ⅱ)イオンを含む水溶液に強塩基やアンモニア水を加えると沈殿(3)が生じる。一方鉄(Ⅲ)イオンを含む水溶液に強塩基やアンモニア水を加えると沈殿(4)が生じる。

銀(Ⅰ)イオンを含む水溶液にハロゲン化物イオンを加えるとハロゲン化銀を生じる。ハロゲン化銀のうちフッ化銀は水に対する溶解性が高いため沈殿を生じにくく塩化銀(5)色、臭化銀(6)色、ヨウ化銀(7)色は水に難溶性の沈殿を生じる。塩化銀や酒家銀は(8)によって分解し、銀が析出する。この性質を(9)性といい臭化銀は写真の(9)剤に利用されている。

解答

  1. 塩化鉛(Ⅱ)PbCl2
  2. 硫酸鉛(Ⅱ)PbSO4
  3. 水酸化鉄(Ⅱ)Fe(OH)2
  4. 水酸化鉄(Ⅲ)Fe(OH)3
  5. 淡黄色
  6. 感光

感光性があることもしっかり覚えておこう!

-無機化学

執筆者:


comment

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA


関連記事

炭素とケイ素

黒鉛、ダイヤモンド、ケイ素について炭素とケイ素の酸化物達演習問題 ・黒鉛、ダイヤモンド、ケイ素について 黒鉛 → 炭素原子が共有結合によって六角形につながった層状の分子でこれが分子間力によって結びつけ …

物質の工業的製法(2)

今回は工業的にアルミニウム、銅、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムの生成法を解説するにゃ。 アルミニウムの製法銅の電解精錬陽イオン交換膜法(NaOH生成法)アンモニアソーダ法(炭酸ナトリウム生成法)演習 …

気体の製法と性質

目次気体の製法気体の捕集法、乾燥法気体の検出法 問題を中心に多めにだして解説していくにゃ! ・気体の製法 酸・塩基反応の利用 「弱酸の塩」+「強酸」+「強酸の塩」 (問題) 塩化鉄(Ⅱ)に希塩酸を加え …

金属イオンの検出②(系統分析)

沈殿に着目してきましたけど次は沈殿を逆に溶解させる方法を説明するにゃ! 目次沈殿を溶解させるには?系統分析をしよう演習問題 ・沈殿を溶解させるには? 中和反応を利用する。弱酸の生成反応の利用する。錯イ …

窒素とリンについて

目次窒素とその仲間達リンの仲間達演習問題 ・窒素とその仲間達 まず窒素の製造法について解説します。 [実験室]亜硝酸アンモニウムの熱分解で窒素分子を得る NH4NO2→N2↑+2H2O [工業的]液体 …

管理人について


怠け者からの脱却

こんにちは!このブログを運営する者です。現在某国立地方大学大学院修士2年生です。工学研究科に属していて主に化学を中心に学んでいます。このサイトでは化学と関わりのある内容を投稿していきます。

所持資格↓

危険物取扱免状(甲種)、公害防止管理者水質第一種