Виявлення SO42–-іонів


Якісні реакції аніонів І аналітичної групи

Класифікація аніонів на аналітичні групи

КЛАСИФІКАЦІЯ АНІОНІВ НА АНАЛІТИЧНІ ГРУПИ ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ АНІОНІВ І-ІІІ АНАЛІТИЧНИХ ГРУП

План

4.1 Класифікація аніонів на аналітичні групи.

4.2 Якісні реакції аніонів І аналітичної групи.

4.3 Якісні реакції аніонів ІІ аналітичної групи.

4.4 Якісні реакції аніонів ІІІ аналітичної групи.

4.5 Систематичний аналіз суміші аніонів І - ІІІ аналітичних груп.

В основу класифікації аніонів покладена різна розчинність солей Барію і Аргентуму. Усі аніони можна поділити на три аналітичні групи (таблиця 4.1).

 

Таблиця 4.1 - Класифікація аніонів

 

Група Аніони Груповий реактив Характеристика груп
І SO42–, CO32–, SO32–, PO43–, S2O32–, B4O72–, CrO42–, С2О42–, F, Si2O32– та ін. BaCl2 у нейтраль­ному або слабколужному розчині Солі Барію не розчинні у воді
ІІ Cl, Br, I, S2– та ін. AgNO3 за наявності розведеної HNO3 Солі Аргентуму не роз­чинні у воді і роз­веденій HNO3
ІІІ NO3,NO2,CH3COO Групового реактиву немає Солі Барію і Аргентуму розчинні у воді

 

Групові реактиви використовуються не для вилучення групи аніонів, а для того, щоб зробити висновок: чи варто далі проводити реакції для виявлення кожного з аніонів даної групи.

Груповий реактив на аніони І аналітичної групи барій хлорид ВаС12 у нейтральному або слабколужному середовищі. При взаємодії аніонів першої аналітичної групи з катіонами Барію в розчинах утворюються осади солей Барію, які розчинні в кислотах, крім BaSО4. Серед розчинних солей першої аналітичної групи лише хромат-іони СгО42– забарвлюють розчин у жовтий колір.

Солі Арґентуму аніонів першої групи малорозчинні у воді, крім арґентум сульфату, однак, на відміну від солей Арґентуму аніонів другої групи, вони добре розчинні в нітратній кис­лоті.

Першу групу аніонів у свою чергу можна поділити на три підгрупи. До першої підгрупи відносяться аніони, солі Барію яких погано розчиняються в мінеральних кислотах і воді. До цієї підгрупи належить лише сульфат-іон SO42–.

Друга підгрупа І групи аніонів характеризується тим, що їх солі Барію погано розчиняються в оцтовій кислоті і воді, але добре розчиняються в мінеральних кислотах. Сюди відносяться SO32–, CrO42–, С2О42–, F.

Третя підгрупа включає решту аніонів. Солі Барію цих аніонів погано розчиняються у воді, але добре розчиняються в оцтовій і мінеральних кислотах.

1. Реакція з солями Барію. З солями барію сульфати утворюють білий кристалічний осад, який не розчиняється у воді, кислотах і лугах:

Ba2+ + SO42– ® BaSO4¯

Чутливість реакції підвищується при додаванні 1 краплі розчину KMnO4 при цьому осад BaSO4 набуває фіолетового забарвлення.

Виконання реакції. До 2-4 крапель натрій сульфату добавляють 2-3 краплі розчину барій хлориду. Спостерігають випадання білого осаду.

 

2. Реакція з барій родізонатом. SO42–-іони знебарвлюють червоний розчин барій родізонату:

Чутливість реакції 5 мкг.

Виконання реакції. На шматочок фільтрувального паперу наносять краплю розчину барій дихлориду BaCl2 і краплю розчину натрій родізонату або родізонової кислоти. Утворюється червона пляма барій родізонату. Пляму змочують розчином, який досліджують (1-2 крап­лі). За наявності сульфат-іонів SO42 – забарвлення миттєво зникає.

3. Реакція з ВаСО3.

Виконання реакції. 2-3 краплі розчину, що аналізують, з нейт­ральною реакцією (рН = 7) і 2-3 краплі суспензії ВаСО3 (х.ч.) випаровують у тиглі на водяній бані, сухий залишок змочують 1 краплею розчину фенол­фталеїну. За наявності SO42–-іонів, індикатор забарвлюється у малиново-червоний колір:

BaCO3 + SO42– ® BaSO4¯ + CO32–

CO32– + H2O HCO3 + OH-

HCO3 + H2O H2CO3 + OH-

 

3 Реакція з плюмбум(ІІ) нітратом. Плюмбум (ІІ) нітрат з SO42–-іонами утворює білий кристалічний осад, практично нерозчинний у воді та кислотах, добре розчинний в амоній ацетаті, завдяки утворенню стійкого ацетатного комплексу:

Pb2+ + SO42– ® PbSO4 ¯

PbSO4 + 4CH3COONH4 ® (NH4)2[Pb(CH3COO)4] + (NH4)2SO4

Виконання реакції. До 2-3 крапель розчину натрій сульфату до­бавляють 2-3 краплі розчину плюмбум(П) нітрату. Спостері­гають утворення білого осаду.

Реакції сульфіт-іонів SO32–

4 Реакція з груповим реактивом ВаС12. Барій хлорид осаджує з нейтральних розчинів сульфітів білий осад барій сульфі­ту:

Ba2+ + SO3 2– ® BaS03¯.

Осад розчиняється в розбавлених хлоридній і нітратній кислотах.

Виконання реакції. До 4 крапель натрій сульфіту добавляють 4 краплі розчину барій хлориду. Спостерігають випадання бі­лого осаду. Перевіряють розчинення осаду в кислотах. Якщо осад розчи­няється в кислотах не повністю, це пояснюється наявністю в осаді домішок барій сульфату, оскільки сульфіт часто буває забрудне­ний.

6. Реакція з арґентум нітратом AgN03. Арґентум нітрат осаджує з нейтральних розчинів сульфітів білий кристалічний осад арґентум сульфіту:

2Ag+ + SО32– ® Ag232–¯

Осад розчиняється в розбавленій нітратній кислоті і роз­чині амоніаку. У надлишку розчину сульфітів лужних металів осад також розчиняється завдяки утворенню комплексної спо­луки.

Виконання реакції. До 5 крапель розчину натрій сульфіту добавля­ють 6 крапель розчину арґентум нітрату. Розчин з осадом ді­лять на три частини і перевіряють розчинення осаду в розбав­леній нітратній кислоті, розчині амоніаку і надлишку натрій сульфіту.

7. Реакція з розчином йоду І2. Внаслідок окиснення сульфіт-іонів SO32– йодом відбувається знебарвлення розчину:

SO32– + I2 + H2О ® 2I+ SO42– + 2H+

Реакцію з розчинами сульфітів потрібно проводити в слабкокислотному середовищі, оскільки в лужному розчині йод знебарвлюється і без сульфіт-іонів за рівнянням:

І2 + 2ОН ® ІО + І + Н2О

Реакція дуже чутлива.

Виконання реакції. До 3 крапель водного розчину йоду добавляють 1 краплю розбавленої хлоридної кислоти і по одній 1 краплі додають розчин натрій сульфіту. Спостерігають поступове знебарвлен­ня розчину йоду.