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	SO4^2–, CO3^2–, SO3^2–, PO4^3–, S2O3^2–, B4O7^2–, CrO4^2–, С2О4^2–, F^–, Si2O3^2– та ін.	BaCl2 у нейтраль­ному або слабколужному розчині	Солі Барію не розчинні у воді
ІІ	Cl^–, Br^–, I^–, S^2– 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 СгО₄^2– 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 SO₄^2–.

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 SO₃^2–, CrO₄^2–, С₂О₄^2–, 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⁺ + SO₄^2– ® 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. SO₄^2–-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 SO₄^{2 –} 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 SO₄^2–-іонів, індикатор забарвлюється у малиново-червоний колір:

BaCO₃ + SO₄^2– ® BaSO₄¯ + CO₃^2–

CO₃^2– + H₂O HCO₃^– + OH^-

HCO₃^– + H₂O H₂CO₃ + OH^-

3 Реакція з плюмбум(ІІ) нітратом. Плюмбум (ІІ) нітрат з SO₄^2–-іонами утворює білий кристалічний осад, практично нерозчинний у воді та кислотах, добре розчинний в амоній ацетаті, завдяки утворенню стійкого ацетатного комплексу:

Pb²⁺ + SO₄^2– ® 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 SO₃^2–

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⁺ + SО₃^2– ® Ag₂SО₃^2–¯

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 SO₃^2– йодом відбувається знебарвлення розчину:

SO₃^2– + I₂ + H₂О ® 2I^– + SO₄^2– + 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.

Дата добавления: 2014-01-04