Анионы I-III аналитических групп

Анионы I-III аналитических групп

Классификация анионов

Общая характеристика анионов: В зависимости от способности образовывать не растворимые в воде осадки солей бария и серебра все анионы делятся на три группы.

К I аналитической группе анионов относятся: SO₃^2-; SO₄^2-; СО₃^2-; РО₄^3-; S₂O₃^2-; CrO₄^2-; C₂O₄^2-; B₄O₇^2-; BO₂^-; (сульфит-, сульфат-,

карбонат-, фосфат-, тиосульфат-, хромат-, оксалат-, борат-, метаборат - ионы).

Бариевые соли анионов I группы не растворимы в воде, но растворимы в кислотах, за исключением сульфата бария, серебряные соли анионов в I группы не растворимы в воде. Групповым реактивом I группы является хлорид бария.

Все анионы I группы в растворе бесцветны, кроме хромат- иона, имеющего желтую окраску.

Ко II аналитической группе анионов относятся: Cl^-; Br; I ^-; SCN^-; (хлорид-, бромид-, иодид-, роданид- ионы).

Бариевые соли анионов II группы растворимы в воде, а серебряные соли не растворимы в воде и азотной кислоте.

Групповым реактивом данной группы является нитрат серебра в присутствии азотной кислоты. Все анионы II группы в растворе бесцветны.

К III аналитической группе анионов относятся: NO₃^-; NO₂^-; CH₃COO^-; (нитрат-, нитрит-, ацетат- ионы).

Группового реактива не имеют, т. к. соли бария, серебра анионов III группы бесцветны.

Анионы I АГ:

Реакции сульфат - ионов. (SO₄^2- )

а) С солями Ва образуется белый осадок сульфата бария, не растворимый в кислотах и щелочах (ГФ).

Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2NaCl

б) С ацетатом свинца (ГФ) образуется белый осадок сульфата свинца растворимый в едких щелочах.

Na₂SO₄ + (CH₃COO)₂Pb = 2CH₃COONa + PbSO₄

PbSO₄ + 4NaOH = Na₂PbO₂ +Na₂SO₄ + 2 H₂O

Реакции сульфит - ионов. (SO₃^2- )

Эти ионы окисляются до сульфат ионов и поэтому являются сильными восстановителями.

а) С солями Ва²⁺ образуется белый осадок сульфита бария, растворимый в азотной кислоте.

Na₂SO₃ +BaCl₂ = BaSO₃ +2NaCl

BaSO₃ + 2HNO₃= Ba(NO₃)₂ + SO₂ + H₂O

б) Обесцвечивание раствора йода.

Na₂SO₃ +I₂⁰ +H₂O = Na₂SO₄ +2HI

SO₃^2- + H₂O – 2e = 2H⁺ +SO₄^2-

I₂⁰ + 2e = 2I^-

в) Обесцвечивание раствора фуксина (ГФ).

Реакции тиосульфат - ионов. (S₂O₃^2-):

а) При взаимодействии с кислотами (ГФ) раствор мутнеет, затем желтеет вследствие выпадения серы.

Na₂S₂O₃ +2HCl =2NaCl +S +SO₂ +H₂O

S₂O₃^2- +2H⁺ = S +SO₂ + H₂O

б) С солями бария выпадает белый осадок тиосульфата бария, затем желтеет. Осадок растворяется в кислотах с выделением серы.

Na₂S₂O₃ + BaCl₂ = BaS₂O₃ + 2 NaCl

в) С нитратом серебра (ГФ) образуется белый осадок тиосульфата серебра, который быстро желтеет, краснеет, буреет и чернеет, вследствие образования сульфида серебра.

Na₂S₂O₃ +2 AgNO₃ = Ag₂S₂O₃ + 2 NaNO₃

Ag₂S₂O₃ + H₂O = Ag₂S + H₂SO₄

г) Обесцвечивание раствора йода.

2Na₂S₂О₃ + I₂ = Na₂S₄O₆ +2NaI

I₂⁰ + 2e = 2I

2S₂O^2- – 2e = S₄O₆^2- тетратионат - ион

Реакции карбонат – ионов. (CO₃^2-):

а) С солями Ва²⁺ выпадает белый осадок карбоната натрия, растворимый с выделением углекислого газа.

Na₂CO₃ +BaCl₂ = BaCO₃ +2NaCl

BaCO₃ + 2HCl = BaCl₂ +CO₂ + H₂O

б) При взаимодействии с кислотами (ГФ) выделяется углекислый газ, при пропускании которого через известковую воду происходит помутнение, вследствие выпадения осадка карбоната кальция.

Na₂CO₃ + 2HCl = 2 NaCl + CO₂ + H₂O

Ca(ОН)₂ + CO₂ = CaCO₃ +H₂O

Реакции фосфат- ионов. (PO₄^3-)

а) С солями Ва²⁺ выпадает осадок гидрофосфата бария растворимый в азотной кислоте.

Na₂HPO₄ +BaCl₂ = BaHPO₄ + 2NaCl

б) С магнезиальной смесью (ГФ) выпадает белый осадок фосфата магния аммония.

Na₂HPO₄ + MgCl₂ + NH₄OH = MgNH₄PO₄ + 2 NaCl + H₂O

HPO₄^2- +Mg²⁺ + NH₄OH = MgNH₄PO₄ + H₂O

в) С молибденовой жидкостью (ГФ) (раствор молибдата аммония в азотной кислоте). При сливании равных объёмов реактива и гидрофосфата натрия, при нагревании образуется жёлтый кристаллический осадок.

Реакции борат – ионов. (В₄О₇^2-):

а) С солями Ва²⁺ выпадает белый осадок метабората бария. К раствору борной кислоты добавляем гидроксид аммония и хлорид бария.

1. H₃BO₃ + NH₄OH = NH₄BO₂ + 2H₂O

2. 2NH₄BO₂ + BaCl₂ = 2NH₄Cl + Ba(BO₂)₂

3. BaCl₂ + Na₂B₄O₇= Ba(BO₂)₂ + 2NaCl + 2H₃BO₃

б) Образование и горение борно-этилового эфира (ГФ). В фарфоровую чашечку помещаем борную кислоту, этиловый спирт и поджигаем, пламя окрашивается в зеленый цвет.

/ O - H / O – C₂H₅

B – O - H + 3C₂H₅OH = B – O – C₂H₅ + 3 H₂O

\ O - H \ O – C₂H₅

борноэтиловый эфир

в) С куркумовой бумажкой (ГФ). Бумажку смачиваем раствором борной кислоты. Розовеет. Смачиваем щелочью - появляется грязно-синее или серо - черное окрашивание.

Реакции оксалат – ионов.

а) Реакция с солями бария, образуется белый осадок оксалат бария, растворимый в растворах кислот: хлороводородной и уксусной.

Na₂C2O₄ +BaCl₂ = BaC2O₄ +2NaCl

BaC2O₄+ 2HCl = BaCl₂ + Н₂C2O₄

б) Реакция с солями кальция (ГФ), образуется белый осадок оксалат кальция, растворимый в растворах кислот: хлороводородной и уксусной.

Na₂C2O₄ +СaCl₂ = СaC2O₄ +2NaCl

СaC2O₄+ 2HCl = СaCl₂ + Н₂C2O₄

в) Реакция взаимодействия с перманганатом калия, происходит обесцвечивание раствора KMnO₄. Легче реакция идет при нагревании.

5Н₂C2O₄+ 2KMnO₄ + 3H₂SO₄= 10СО₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

2 | (MnO₄) ^- + 8H ⁺ + 5e = Mn ²⁺ + 4H₂O

5 | C2O₄^- – 2e = 2 CO₂

Реакции хромат – ионов.

а) Реакция с солями бария (ГФ), образуется желтый осадок хромат бария, растворимый в хлороводородной кислоте.

Na₂CrO₄ +BaCl₂ = BaCrO₄ +2NaCl

BaCrO₄+ 2HCl = BaCl₂ + Н₂CrO₄

б) Реакция с солями серебра, образуется осадок хромат серебра кирпично – красного цвета.

Na₂CrO₄ +2 AgNO₃= Ag₂CrO₄+2 NaNO₃

в) Реакция солями свинца, образуется осадок хромат свинца желтого цвета.

Na₂CrO₄ + PbNO₃= PbCrO₄+2 NaNO₃

12 Следующая ⇒