Якісний аналіз аніонів першої аналітичної групи

Лекція8. Властивості та якісні реакції р-елементів неметалів, що входять до складу аніонів першої - третьої груп

План

1. Якісний аналіз аніонів першої аналітичної групи.

2. Галогени. Якісний аналіз другої аналітичної групи аніонів.

3. Нітроген. Якісний аналіз третьої аналітичної групи аніонів.

Аніони першої аналітичної групи безбарвні, як і переважна більшість сполук, у складі яких є аніони першої групи. З точки зору протолітичної теорії кислот і основ CO₃^2- SіО₃^2- РО₄^3- SO₃^2- - аніони є сильними протоноакцепторами або основами

З позицій йонно – електронної теорії окисно – відновних процесів,CO₃^2- SіО₃^2-, РО₄^3- - аніони мають окисні властивості, але у водних розчинах окисні властивості цих аніонів не проявляються, тобто вони є нейтральними. Сульфатна кислота у концентрованому вигляді виявляє окисні властивості.

SO₃^2- - аніон у водних розчинах є відновником або окисником в залежності від умов проведення реакцій. Окисно – відновні властивості аніону мають практичне використання при його відкритті.

Характерні реакції SO₄^2-

Солі сульфатної кислоти добре розчинні у воді за винятком сульфатів кальцію, стронцію, барію, плюмбуму, аргентуму

1. Ва²⁺ з сульфат – аніоном утворює осад, який практично не розчиняється в розчині нітратної кислоти

SO₄^2- + Ва²⁺ = ВаSO₄ ↓ білий осад

Характерні реакції SO₃^2-

Безводна Н₂SO₃ невідома, при витисненні з солей вона розкладається на Н₂О та SО₂

Н₂SO₃ - водний розчин – кислота середньої сили. Розчинні тільки солі лужних металів.

1. Ва²⁺ з сульфіт – аніоном утворює осад, який розчиняється в розчині хлоридної або нітратної кислоти

SO₃^2- + Ва²⁺ = ВаSO₃ ↓ білий осад

ВаSO₃ + 2НСІ = ВаСІ₂ + Н₂О + SО₂↑

2. Розведені мінеральні кислоти за звичайних умов взаємодіють з сульфіт – аніоном з виділенням SО₂ , який виявляють

а) за зміною забарвлення розчину перманганату калію

б) за зміною забарвлення йодної (бромної) води

Na₂SO₃ + 2 HCI = Na₂SO₄ + Н₂О + SО₂↑

5 SО₂ + 2 KMnO₄ + H₂O = 2 H₂SO₄ + MnSO₄ + K₂SO₄

Умови: відсутність інших відновників

3. Аніон SO₃^2- знебарвлює йодну або бромну воду

Br₂ + Na₂SO₃ + Н₂О = Na₂SO₄ + 2НBr

І₂ + Na₂SO₃ + Н₂О = Na₂SO₄ + 2НІ

Умови: відсутність інших відновників

Характерні реакції РО₄^3-

Розчинними у воді фосфатами є солі лужних металів, амонію, дігідрогенфосфати лужноземельних металів. Розчинниками для всіх фосфатів є мінеральні кислоти

1. Ва²⁺ з гідрогенфосфат – аніоном утворює білий аморфний осад:

Ва²⁺ + НРО₄^2- = ВаНРО₄↓

В присутності розчину амоніаку або лугу осаджується Ва₃(РО₄)₂

2НРО₄^2- + 3Ва²⁺ + 2NН₄ОН = Ва₃(РО₄)₂ ↓ + 2 NН₄⁺ + 2 Н₂О

2. Аргентум з фосфат – аніоном утворює жовтий осад, який легко розчиняється в

мінеральних кислотах і амоніаку:

2НРО₄^2- + 3 Аg⁺ = Аg₃РО₄↓ + Н₂РО₄^-

3. Магнезіальна суміш (суміш хлориду магнію, амоніаку, та хлориду амонію) з фосфат – аніоном утворює кристалічний осад, який розчиняється у мінеральних кислотах:

НРО₄^2- + Мg²⁺ + NН₄ОН = Мg NН₄РО₄↓ + Н₂О

4. Молібденова рідина (розчин молібдата амонію у нітратній кислоті) з фосфат –аніоном утворює кристалічний осад, який розчиняється в амоніаку, їдких лугах, надлишку фосфату:

РО₄^3- + 3 NН₄⁺ + 12МоО₄^2- + 24 Н⁺ = (NН₄)₃[P(Mo₃O₁₀)₄] +12 Н₂О

Умови: Сильно кисле середовище (нітратна кислота), помірне нагрівання,

відсутність відновників.

Характерні реакції СO₃^2- (НСО₃^-)

Розчинними солями карбонатної кислоти є солі лужних металів і амонію. Решта солей малорозчинні у воді.

1. Ва²⁺ з карбонат – аніоном утворює білий осад, який розчиняється в мінеральних кислотах (за винятком сульфатної кислоти)

СO₃^2- + Ва²⁺ = ВаСO₃ ↓

2. Мg²⁺ осаджує карбонат – аніон у вигляді білого кристалічного осаду

СO₃^2- + Мg ²⁺ = Мg СO₃ ↓

3. Водний розчин карбонатів має лужне середовище

СО₃^2- + Н – ОН = НСО₃^- + ОН^-

Характерні реакції S₂O₃^2-

Тіосульфат на кислота Н₂S₂O₃ дуже нестійка і тому не існує у вільному стані. Тіосульфати лужних металів легко розчиняються у воді, помітно розчиняються тіосульфати стронцію, цинку, кадмію, решта тіосульфатів важко розчиняється у воді.

1. Ва²⁺ з тіосульфат – аніоном утворює білий осад

S₂O₃^2- + Ва²⁺ = ВаS₂O₃ ↓ білий осад

2. Аргентум осаджує тіосульфат – аніон у вигляді білого осаду, який переходе в жовтий, бурий і зовсім чорніє

2 Аg⁺ + S₂O₃^2- = Аg₂S₂O₃↓

Аg₂S₂O₃ + Н₂О = Аg₂S + Н₂SO₄

3. Мінеральні кислоти розкладають тіосульфати з виділенням SО₂ та S

S₂O₃^2- + 2Н⁺ = S + Н₂SО₃ → SО₂ + S

Дата добавления: 2014-01-07