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– ® Ag2SО32–¯
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.