Реакції аніонів II аналітичної групи

До складу II аналітичної групи відносяться Сl^-, Вr^-, І^-, S^2-, SCN^-, [Fе(CN)₆]^4-, [Fе(СN)₆]^3- та інші аніони. Утворені ними солі з іонами срібла Аg⁺ не розчиняються в розведеній азотній кислоті НNOз.

На відміну від аніонів II групи, аніони III групи, а також аніони SО₄^2- і F^- утворюють з іонами Аg⁺ розчинні у воді солі. Решта аніонів I групи утворює з іонами Аg⁺ малорозчинні у воді солі, які добре розчинні в розведеній НNО₃. Тому груповим реагентом на аніони II аналітичної групи є АgNO₃ в присутності розведеної азотної кислоти.

Оскільки іони S^2- окиснюються азотною кислотою до вільної сірки або навіть і до іонів SО₄^2-, то азотну кислоту слід добавляти не до розчину, що аналізується, а до розчину АgNО₃.

Солі іонів барію з аніонами II аналітичної групи розчинні у воді, тому аніони II групи не осаджуються іонами Ва²⁺.

У водних розчинах аніони II групи, за винятком [Fе(CN)₆]^4-, [Fе(СN)₆]^3--іонів, безбарвні.

Реакції хлорид-аніонів Сl^-

Дія срібла нітрату АgNO₃. Іони Аg⁺ осаджують Сl-іони у вигляді білого сирнистого осаду АgСl:

Осад не розчиняється в розведеній НNО₃, але розчиняється в розчинах NH₄OH, (NH₄)₂СО₃, Nа₂S₂О₃, КСN

Дія ртуті (І) і свинець нітрату Нg₂(NО₃)₂, Рb(NО₃)₂

Іони Нg₂²⁺ і Рb²⁺ утворюють білі осади Нg₂Сl₂ і РbСl₂.

Осади не розчиняються в розведеній НNО₃, NH₄OH, але розчинність РbС1₂ значно збільшується при підвищенні температури розчину.

Дія окисників. Вільний хлор Сl₂ є дуже сильним окисником, стандартний окисно-відновний потенціал пари Сl₂/2Сl^- {Сl₂/2Сl^-=1,36B} досить високий і окиснити Сl^- іони можна тільки за допомогою окисника, для якого величина стандартного окисно-відновного потенціалу буде вища за +1,36 В. Такою системою може бути МnО₄^-/Мn²⁺ для якої {МnО₄^-/Мn²⁺=1,51B}

10Сl^-+2МnО₄^-+16Н⁺ 5Сl₂+2Мn²⁺+8Н₂О.

Не дивлячись на те, що приведена реакція супроводжується знебарвленням реагенту МпО₄^--іона, для виявлення іонів С1^- вона практично не використовується.

Реакції бромід-іонів Вr^-

Іон Вr^--аніон бромидної кислоти НВr, яка є розчином бромистого водню у воді. Подібно до НСl, НВr є сильною кислотою. Серед солей бромоводневої кислоти (бромідів) нерозчинними у воді є лише АgВr, Нg₂Вr₂ та РbВг₂. За своїми властивостями броміди дуже близькі до хлоридів і відрізняються від них меншою розчинністю АgВr, Нg₂Вr₂, РbВr₂, меншою величиною стандартного окисно-відновного потенціалу пари Вr₂/2Вr^- (E°Br₂/2Br^-=+1,07В проти Е°Cl₂/2Cl^-=+1,36В} та деякими іншими характеристиками.

Дія срібла нітрату АgNO₃ Іони Аg⁺ осаджують з бромідних розчинів жовтуватий осад АgВr:

Осад АgВr не розчиняється в розведеній НNO₃, слабо розчи­няється у водному розчині аміаку і розчиняється в розчинах Na₂S₂O₃ i KCN

Срібло бромід легко відновлюється до металічного срібла при дії на осад порошкоподібного цинку в присутності води або 2 н розчину Н₂SО₄.

При цьому Вr^--іони переходять в розчин, де і можуть бути виявлені.

Дія окисників: а) Всі окисники, які окиснюють хлорид-іони до вільного хлору (КМnО₄, РbО₂, МnО(ОН)₂, К₂Сг₂О₇), окиснюють також і бромід-іони до вільного брому:

б) Дія хлорної води або гіпохлориту натрію NaClO. Хлорна вода та гіпохлорит-іони СlO^- виділяють з кислих розчинів бромідів вільний бром, який екстрагується органічними розчинниками (СНС1₃, СС1₄, С₆Н₆), забарвлюючи їх в помаранчевий колір. Надлишок хлору окиснює вільний бром з утворенням бромхлориду ВrСl жовтого кольору:

Реакції йодид-іонів І^-

Йодид-іон є аніоном йодоводневої кислоти. Йодоводнева кислота представляє собою розчин йодистого водню у воді. У водному розчині йодистий водень повністю дисоціює на іони. Тому йодоводнева кислота НІ подібно до хлороводневої НС1 та бромоводневої НВr є сильною кислотою:

НІ→Н⁺+I^-

Иодид-аніони утворюють малорозчинні у воді солі з тими ж катіонами, що і хлориди і броміди, але розчинність йодидів (АgI,Нg₂І₂, РbІ₂) значно менша. Оскільки стандартний потенціал пари І₂/2І^- значно менший I₂/2I^-=0,54 В за потенціал системи Вг₂/2Вr^- =1,07 B, то йодид-іони легше окиснюються окисниками.

Дія срібло нітрату AgNO₃ Иодид-іони І^- з іонами срібла Аg⁺ утворюють жовтий осад АgІ:

І^-+Аg⁺→АgI↓

Осад АgІ слабо розчиняється в Na₂S₂О₃ і добре розчиняється врозчині КCN:

Осад АgІ реагує також з порошком металічного цинку, який відновлює іони Аg⁺ до металічного срібла Аg, а І^--іони переходять в розчин, де і можуть бути виявлені:

Для одержання золотистих кристалів до невеликої кількості осаду РbІ₂ в пробірки додають дистильованої води і нагрівають до повного розчинення РbІ₂. І потім пробірку швидко охолоджують в струмені води. При цьому виділяються красиві золотисті кристали і реакцію іноді називають реакцією "золотого дощу".

Дія окисників: а) Іони Сu²⁺ окиснюють йодид-іони І^- до вільного йоду І₂, який забарвлює розчин з осадом СuІ в бурий колір:

б) Азотиста кислота НNО₂ в кислому середовищі окиснює йодид-іони до вільного йоду:

в) Хлорна вода виділяє вільний йод:

Вільний йод екстрагується органічними розчинниками, забарвлюючи їх у фіолетовий колір.

Надлишок хлорної води окиснює йод до безбарвної йодноватої кислоти.

Дата добавления: 2015-06-28