Нітроген. Якісний аналіз третьої аналітичної групи аніонів

Галогени. Якісний аналіз другої аналітичної групи аніонів.

Другу аналітичну групу утворюють р- елементи, розміщені у верхньому правому куту періодичної таблиці Д.І. Менделєєва. Це сульфур і галогени. Цим елементам властива здатність утворювати сполуки з гідрогеном (сірководень, хлоридна кислота, йодоводень, бромноводень), які розчиняються у воді. Ці сполуки у водному розчині мають кислотні властивості, тому їх розчини називаються кислотами.

Особливості електронної будови цих аніонів у тому, що вони мають восьмиелектронний або благородно газовий зовнішній електронний рівень:

₁₆Ѕ^2- [₁₀Nе] 3s²3р⁶

₃₅Br^-[₁₈Аr ] 3d¹⁰4s²4р⁶

₁₇СІ ^- [₁₀Nе] 3s²3р⁶

₅₃І ^-[₃₆Кr ] 4d¹⁰5s²5р⁶

Аніони безбарвні, мають вільні пари електронів, великі радіуси.

Аg⁺ (АgNО₃) – є груповим реактивом на аніони ІІ аналітичної групи. За окисно – відновними властивостями аніони ІІ групи відновники, при цьому найлегше окиснюються різними окисниками до утворення вільних простих речовин.

Характерні реакції СІ ^–

Більшість хлоридів розчинні у воді. Нерозчинні або малорозчинні: АgСІ, РbСІ₂,

Нg₂СІ₂, СuСІ, ВіОСІ, ЅbОСІ, АuСІ, РtСІ₄.

1. Аg⁺ з хлорид аніоном утворює білий сірнистий осад, який розчиняється в амоніаку, амоній карбонаті, тіосульфаті натрію:

СІ^- + Аg⁺ = АgСІ↓

АgСІ + (NН₄)₂СО₃ = [Аg(NН₃)₂]СІ + Н₂О + СО₂

АgСІ + 2NН₃ = [Аg(NН₃)₂]СІ

При додаванні нітратної кислоти випадає білий осад:

[Аg(NН₃)₂]СІ + 2НNО₃ = АgСІ ↓ + 2 NН₄NО₃

Характерні реакції Вr ^–

Розчинність бромідів аналогічна розчинності хлоридів

1. Аg⁺ з бромід аніоном утворює жовтий осад, який погано розчиняється в амоніаку

Br^- + Аg⁺ = Аg Br↓

2. Окиснення бромід – аніона окисниками (хлорна вода, перманганат калію)до вільного брому.

10Br^- + 2МnО₄^- + 16Н⁺ = Br₂+ 2Мn²⁺ + 8Н₂О

Характерні реакції І ^–

Розчинність йодидів майже аналогічна розчинності хлоридів і бромідів.

1. Аg⁺ з йодид аніоном утворює жовтий осад, який не розчиняється в амоніаку, легко розчиняється в тіосульфаті натрію

І ^- + Аg⁺ = Аg І↓

2. Окиснення йодид – аніона окисниками до вільного йоду.

А)10 І^- + 2МnО₄^- + 16Н⁺ = 5І₂+ 2Мn²⁺ + 8Н₂О

Б) 2Fе³⁺ + 2І^- = І₂ + 2 Fе²⁺

Виділений йод виявляють за забарвленням шару органічного розчинника у фіолетовий колір або йодкрохмальним папірцем.

Ацетат – або етаонат – аніон - це кислотний залишок органічної насиченої монокарбонової ацетатної (етанової) кислоти СН₃СООН.

Всі аніони третьої групи безбарвні.

Характерні реакції СН₃СОО ^–

Ацетати майже всі розчинні у воді. Малорозчинними є: СН₃СООАg, Fе(ОН)₂СН₃СОО, АІ(ОН)₂СН₃СОО

1. Fе³⁺ з ацетат – аніоном утворює розчин темно - червоного кольору:

3СН₃СООNа + FеСІ₃ = Fе(СН₃СОО)₃ + 3NаСІ

3СН₃СОО^- + Fе³⁺ = Fе(СН₃СОО)₃

Умови: відсутність СО₃^2-; РО₄^3- ; ЅО₃^2-; ЅіО₃^2- - аніонів

2. Концентрована сульфатна кислота при взаємодії з ацетат – йонами утворює вільну ацетатну кислоту, яку розпізнають за специфічним запахом оцту:

2СН₃СООNа + Н₂ЅО₄ = СН₃СООН↑ + Nа₂ЅО₄

3. Етанол з ацетатною кислотою утворює етилацетат, який розпізнають за запахом:

2СН₃СООNа + Н₂ЅО₄ = СН₃СООН↑ + Nа₂ЅО₄

СН₃- СО ОН + Н - О- С₂Н₅ = СН₃ - СООС₂Н₅ + Н₂О

Характерні реакції NО₂ ^–

Більшість солей нітрітної кислоти добре розчинні у воді. Малорозчинний АgNО₂. нерозчинні: К₃[Со(NО₂)], К₂Nа [Со(NО₂)]. Чиста нітритна кислота у вільному стані не існує.

1. Концентрована або розведена сульфатна кислота розкладає всі нітрити з виділенням бурих газів

NаNО₂ + Н₂ЅО₄ = NаНЅО₄ + НNО₂

3НNО₂ → НNО₃ + 2NО↑ + Н₂О

2NО + О₂ = 2NО₂↑

2. Перманганат калію в кислому середовищі окислює нітрит до нітрату (розчин знебарвлюється)

5NО₂^- + 2МnО₄^- + 6Н⁺ = 5NО₃^-+ 2Мn²⁺ + 3Н₂О

3. Антипірин з нітрит аніоном утворює нітрозоантипірин смарагдово – зеленого кольору

антипірин

NО₂^- Н₃С С С NО

Н⁺

Н₃С N С О

N

С₆Н₅

Характерні реакції NО₃ ^–

Всі солі нітратної кислоти добре розчиняються у воді за винятком ВіО (NО₃), Нg(ОН) (NО₃), тому не можна відкрити нітрати реакціями осадження. Проте катіони органічних речовин з нітрат – аніоном утворюють осади малорозчинних солей. Нітрати окисники лише у твердому стані.

1. Дифеніламін з нітрат аніоном утворює інтенсивно – синє забарвлення

Умови: Відсутність окисників, відновників, нітрит – аніону.

Література

Основна література.

1. Глінка М.Г., Загальна хімія. – К.: Вища школа, 1982. – 607 с.

2. Рейтер Л.Т., Степаненко О.М., Басов В.П., Теоретичні розділи загальної хімії. Київ.: „Каравела”, 2003. – 342 с.

3. Сегеда А.С. Аналітична хімія. Якісний і кількісний аналіз. К.: ЦУЛ, 2003. –311с.

4. Логинов Н.Я. Аналитическая химия. /Логинов Н.Я., Воскресенський А.Г., Солодкин, И.С./ – М.: “Просвещение”, 1975. – 477с.

Додаткова література.

5. Басов В.П., Родіонов В. М. „Хімія”. Київ.: „Каравела”, 2004. – 318 с.

6. Омелян В.І, Шешеня С.К. Навчальний комплекс з дисципліни хімія і методи дослідження сировини та матеріалів. Частина I. загальні основи аналітичної хімії. Для віртуально-тренінгової технології самостійної роботи студентів спеціальностей: 7.0503.01 “Товарознавство та комерційна діяльність”, 7.00503.02 “Товарознавство та експертиза в митній справі”. – Полтава: РВВ ПУСКУ, 2002. – 179.

7. Омелян В.І. Опорний конспект лекцій з дисципліни хімія і методи дослідження сировини та матеріалів. Частина I. Загальні основи аналітичної хімії для студентів спеціальностей: 7.0503.01 “Товарознавство та комерційна діяльність”,7.0503.02 “Товарознавство та експертиза в митній справі” та МІПК. – Полтава: РВВ ПУСКУ, 2003. – 60.

8. Омелян В.І., Зайцева І.В. Хімія і методи дослідження сировини та матеріалів: Методичні рекомендації. Частина 1. Методичні рекомендації до самостійної роботи студентів спеціальностей: 7.0503.01 “Товарознавство та комерційна діяльність”,7.0503.02 “Товарознавство та експертиза в митній справі”. –Полтава: РВВ ПУСКУ, 2004. – 23 с.

Дата добавления: 2014-01-07