С.К. Пискарёва - Аналитическая химия (1110124), страница 40
Текст из файла (страница 40)
1 аналитическая группа аиионов: БО4~, БОЗЕ, Б303 С 3 з РОЗ, Б1О3 3и д . Эта группа анионов образует с ионами Вяз+ соли, малорастворимые в воде, но растворимые в кислотах 180 (за исключением ВаБО4). Поэтому анионы первой группы не осаждаются в виде солей бария из кислых растворов. С ионами АЕ они образуют соли, растворимые в воде или в разбавленных кислотах. В качестве группового реактива используют ВаС1 в нейтральном или слабощелочном растворе. П аналитическая группа аиионов: С1 , Вг , 1 ; Б и др, Эта группа анионов образует с ионами Ай+ соли, малорастворимые в воде и в разбавленной азотной кислоте, благодаря чему анионы П группы осаждаются в виде солей серебра из азотнокислого раствора.
С ионами Вяз они образуют соли, хорошо растворимые в воде. В качестве группового реактива используют Ая1з1О3 в присутствии разбавленной НЫО . П! аналитическая 1Руипа аииоиовз ЫО3, 1ЧО3, СН СОО и др. Эта группа анионов образует с ионами Ва3+ н Ай+ растворимые соли, вследствие чего ВаС13 и АЯЫО3 не осаждают анионов 1П группы. 1П группа анионов не имеет группового реактива. АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ АНИОНОВ 1 ГРУППЫ ! 3. РЕАКЦИИ ВО! -ИОНОВ Сульфат-ионы являются анионами серной кислоты, несколько уступающей по силе азотной кислоте и талогеноводородным кислотам НС1, НВг, Н1.
БО43 -Ионы бесцветны. Многие соли серной кислоты хорошо растворимы в воде. Трудно растворимы в воде соли бария, стронция, кальция, свинца. 1. Хлорид бария ВаС1, образует с БО4~ -ионами белый кристаллический осадок ВаБО,,: 1ча ао +Вас!з=вазо 1+21час! ВаБО„нерастворим в кислотах н щелочах. 2; Нитрат свинца РЬ(ЫО ) образует с БО44 -ионами белый осадок РЬБО4: 1Чазяо4+РЬ(1ЧОз)з=РЬЗОз1+21 а1ЧОз РЬБО растворим в едких щелочах. ! 4. РЕАКЦИИ ВОЗ -ИОНОВ Сульфит-ионы являются анионом сернистой кислоты. В свободном состоянии НЗБО непрочное соединение. При растворении БО в воде получается двухосновная сернистая кислота.
Константа диссоцнации по первой ступени равна 2 10 3, по второй ступени — 6 10 а, БО 33 -ионы бесцветны. Сульфиты щелочных 181 металлов растворимы в воде. Остальные сульфиты трудно растворимы в воде, но хорошо растворяются в кислотах. В водных растворах БО33 -ионы постепенно окисляются до БО4 ионов 1. Хлорид бария ВаС1 образует с БО33 -ионами белый осадок ВаБО», который растворяется в кислотах с выделением газа БО: Хаг БОз+ ВаС1г = ВаБОз 1+ 2ХаС1 ВаБОз+ 2НС1= ВаС1г+БОг 1+НгО 1 Реакцию ведут в отсутствие БОг -ионов. При пропускании БО через растворы окрашенных окислителей (КМп04 или 13) происходит их обес- Ряе. 1Р. ЦВЕЧИВаНИЕ: Прибор дяя партагена я БО,+1г+2НгО=2Н1+Н,БО4 БОз -попов 5ХагБОз+2КМпО4+ЗНгБО4=5ХагБО,+КгБО.+2МпБО4+ЗНгО Выполнению реакции мешают Бг О 3 3-ионы, а также другие окислители.
Капилляр пипетки прибора, состоящего из пробирки и пробки с пипеткой (рис. 19), заполняют разбавленным раствором КМпО4 (розового цвета) или 1 (желтого цвета). В пробирку прибора наливают 5 — 7 капель раствора сульфита и столько же 2 М раствора НС1. Пробирку лучше слегка нагреть на водяной бане. Выделяется диоксид серы, который проходит через капилляр пипетки и обесцвечивает находящийся в нем раствор. 2. Минеральные кислоты разлагают сульфиты с выделением БО: ХагБОз+2НС1=2Х4С1+БОг1+НгО Выделившийся БО пропускают через растворы окрашенных окислителей.
Для этого также используют прибор, описанный выше. Обесцвечивание окрашенных окислителей указывает на присутствие БО3 3-ионов. РЕАКЦИИ БгОз -ИОНОВ Тиосульфат-ионы Б О~ 3являются анионами тиосерной или серноватистой кислоты Н Б Оз. Кислота очень неустойчива, в свободном состоянии Н БЗО неизвестна.
Б О33 -Ионы бесцветны. Тиосульфаты щелочных металлов и стронция хорошо растворимы в воде. 1. Хлорид бария ВаС1 образует с БгО 3 3-ионами белый осадок ВаБ,О„который растворяется в кислотах с выделением диоксида серы: ХагзгОз+ ВаС1г = ВаБгОз 1+2ХаС1 ВазгОз+2НС1=ваС1г+ БОг1+ Б+ НгО 182 Для выпадения оса стенки п оби ки Р дка необходимо потереть стеклянной пало й р р . еакцию ведут в отсутствие БО3 БО3 чко 4, и СО 3 -ионов. 4 з 3 2. 1," Кислоты при взаимодействии с Б О3 -и свободную ти н кисло 3 -ионами ооразуют осерную кислоту Н Б О, она разлагается с выделением свободной серы, которая дает помутнение: ХагвгОз+2НС!= НгзгОз+2ХаС! Н,Б,О,=Б+БО,1+Н.О Х 3. Иод 1 оки сляет БЗО3 -ионы до тетратионата на вя 3— ааБ40, и восстанавливается до 1 -ноно~.
П обесцвечивание ра ио 2Хаг 8г Оз+! г — — 2Ха!+ Хаг Бз Оз Реакции мешают сг33- БО3 -ионы и другие восстановители. 8 6. РЕАКЦИИ СОз гИОНОВ Н СО .Э Карбонат-ионы СО 3 являю ляются анионами угольной кислоты то очень слабая кислота, она может с и ество (К=4 1О 3 К=5 редине соли катионов калия, натрия и аммония хо растворимы в воде осгальны опия хорошо ные карбонаты трудно растворимы. Васо: орид бария ВаС1 образует с СО3 -ионами белый 3 - ми елыи осадок Хаг СОз+ ВаС1, = ВаСОз 1+ 2ХаС! 2. Кисл оты разлагают карбонаты с выделением СО: Ха,СОз+2НС1=2ХаС1+СОг 1-~-Н,О или ба ит Для обнаружения СО33 -ионов СО пропускаю ют через известковую Ва ОН баритовую воду (насыщенный рас С 'ОН ( Н) 1, которые мутнеют, образуя СаСО3 или ВаСО: твор а ( ), Йли 3.
Са (ОН), + СОг = СаСОз 1+ Н г О или баритовой водой. В пробирку прибора наливают 5 — 7 капель раствора карбоната и столько же 2 н. раствора НС1. П оби л слегка нагреть на водяной бане. В СО, ч к ыделяется 3, который проходит срез капилляр пипетки.. Раствор, находящийся в капилл е, тнеет. Обнаружению СО33 -ионов мешаю БОг - Ба т 3 - и 3О3 -ионы.
8 7. РеАкЦии РОзз- иОИОВ Н РО 4 тся а~<~нами ортофосфорной кис Фосфат-ионы РО 3 являю диссоциации (К =Б 1п-3) ты 3 4. Это кислота средней силы по по первои ступени — ), по второй и третьей ступеням она 183 является слабой кислотой (К =6.10, К =10 ). РО4 -Ионы — а — 12 3— бесцветны. Трехосновная кислота НзРО4 образует три ряда солей, например фосфаты )ча РО4, Ва, (РО4)2, гидрофосфаты )')агНРО4, ВаНРО4 и дигидроЧзосфаты )чаН2РО4, Ва(Н,РО4),. Фосфаты щелочных металлов и аммония растворимы в воде.
Растворимы также дигидрофосфаты щелочно-земельных металлов. Остальные фосфаты нерастворимы в воде, но растворимы в минеральных кислотах. 1. Хлорид бария ВаС1, образует с НРО2 -ионами белый аморфный осадок ВаНРО4 при РН 5 — 6: )з)аз НРО + ВаС1г = ВаНРО4 )+ 2)ЧаО ВаНРО4 растворим в кислотах.
2. Магнезиальная смесь (МяС!2, )ЧН С) и НН4ОН) образует с НРО42 -ионами белый кристаллический осадок МЕ)з)Н РО4. )Ча НИ~„+МВС1г+)ЧН4ОН=МВ)ЧН РО 1+2)ЧаО+Нго 3. Молибденовая жидкость — раствор моли бдата аммония ()з)Н4)2МоО4 в Н)'4Оз — образует с фосфатами желтый кристаллический осадок ()з)Н4)зН4 (Р(МозО,)а]! Роз +з)ЧН4+12Моо~г +24Н =(НН4)зн (Р(Могог)з)1+В)Нго 8 В. РЕАКЦИИ ЯОг--ИОНОВ Силикат-ионы ЯО2 являются анионами кремниевых кислот: метакремниевой Н2ЯОз, ортокремниевой Н4ЯО4 и поликремниевых кислот, состав которых может быть представлен обп!ей формулой тЯО -пН О. Кремниевые кислоты в свободном виде выделить трудно, но они встречаются в виде солей. Среди солей метакремниевой кислоты растворимы в воде только Ха ЯО и Кг ЯО, которые называют растворимыми стеклами.
При растворении зти соли гидролизуются, создавая сильнощелочную среду. Некоторые малорастворимые в воде силикаты разлагаются минеральными кислотами и образуют кремниевые кислоты. 1. Хлорид бария ВаС! образует с ЯО 22 -ионами осадок ВаЯО, белого цвета: ВаС1г+)г)аг ЯОз — — ВаЯО, 1+ 2)з) аС! При действии минеральной кислоты на осадок ВаЯО получается студенистый осадок, который состоит из смеси различных кремниевых кислот. 2.
Разбавленные минеральные кислоты при медленном прибавлении к растворам силикатов образуют белый студенистый осадок кремниевых кислот. Растворы силикатов должны быть высокой концентрации. При аккуратном, медленном прибавлении кислоты можно перевести весь осадок в студень. Чтобы полностью выделить кремниевые кислоты, раствор несколько раз выпаривают досуха с концентрированной НС). Кремниевые кислоты переходят в осадок. 3.
Соли аммония НН4С1, )з)Н4)ЧОз или (МН ) БО выделяют из растворов силик атон кремниевую кислоту. В результате ОН -ионы связываются ионами )з)Н44, что нарушает равновесие гидролиза силиката: )Чагв!Оз+2нго=нгв!Оз+2)ЧаОН В!О! +2Н,О=Н,ЯО,+2ОН 2ОН +2)ЧН4 =2)ЧНзон ЯОз +2нго+2)ЧН4 =НгЯОз+2)ЧН4ОН Если осадок сразу не образуется, то раствор подогревают. 4. Растворимые силикаты образуют с молибдатами кремниймолибденовую кислоту Н ЯО4 12МоОз, которая окисляет бензидин до синего соединения. Одновременно молибден восстанавливается до молибденовой сини.
На фильтровальную бумагу помещают 1 каплю анализируемого раствора и 1 каплю раствора молибдата. Слегка подогревают. Добавля)от 1 каплю раствора бензидина и держат бумагу над аммиаком. Появляется голубое окрашивание. АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ АНИОНОВ П ГРУППЫ 5 9. РЕАКЦИИ ХЛОРИД-ИОНОВ С) Хлорид-ионы являются анионами хлороводородной кислоты НС). Эта кислота является одной из самых сильных минеральных кислот. Хлорид-ионы С! бесцветны. Хлориды серебра, ртути, свинца и основные соли висмута и олова трудно растворимы в воде, остальные соли хорошо растворнмы. 1.
Нитрат серебра АЕ)ЧО образует с хлорид-ионами С! белый творожистый осадок АЕС): Авыоз ! Хас1=.Авс! 1+)ча)4оз АЕС) нерастворим в кислотах, но растворим в ) )Н4ОН с образованием аммиачного комплекса серебра: АВС!+2)ЧН гОН = )АВ 0з)нз)г ! С1+ 2НгО Расгвор ]Ай ()ЧН2)2 ] С! разрушается при действии НХОз или К1 с образованием осадков АЕС) или АЕ): (АВ Пз)Нз)г 1С! -! 2ННОз = АВС1 ) +2)ЧН4)зоз [Авйчнз)г) с1+к)+2нгО=Ав) 1+214нзон+кс) 2. Концентрированная кислота Н $04 при взаимодействии с сухими хлоридами образует газообразный НС) (проверка с помощью универсальной индикаторной бумаги): )')аС1+ Н, БО„= НО 1+)з)аНВО4 185 8 10.
РЕАКЦИИ БРОМИД-ИОНОВ Вг Бромид-ноны являются анионами бромоводородной кислоты НВг. Кислота по силе аналогична соляной кислоте. Бромнд-ионы бесцветны. Соли бромоводородной кислоты хорошо растворимы в воде, кроме малорастворимых солей серебра, ртути и свинца. Бромиды близки по свойствам к хлоридам, но менее устойчивы к действию окислителей. 1. Нитрат серебра АдНОз с бромид-ионами Вг образует желтоватый осадок АяВг: 1Чавг+ АЯНОз = АЯВг 1+ ЫаНОз Бромид серебра нерастворнм в кислотах, но растворяется в избытке ННаОН с образованием [Ай(1ЧНз)з1Вг. Под действием цинковой пыли в присутствии воды или 2 н. раствора Нз БО4 бромид серебра разлагается с выделением черного осадка серебра: 2АЯвг+Р =ъ ++2вг +2А81 2.
Концентрированная кислота Н БО„при взаимодействии с бромидами образует газообразный НВг: ЫаВг+НгЯО =НВг1+НаНЯОа НВг частично окисляется в этих условиях до свободного Вг, который имеет бурую окраску: 2НВг+ Нз ЯО4 = Вгз+ ЯО з 1+ 2Нз О 3. Хлорная вода (раствор С1, в воде) при взаимодействии с бромид-ионами Вг в кислой среде окисляет последний до свободного брома: 2Вг +С1 =Вгз+2С1 При взбалтывании содержимого пробирки с 2 — 3 каплями бензола спой его окрашивается в желтый илн бурый цвет. 4. Для проведения капельной реакции наносят 3 капли анализируемого раствора на фарфоровую пластинку, добавляют 1 каплю 2М СНзСООН, 10 — 20 мг СаСОз, 1 каплю насыщенного раствора флюоресценна и 1 каплю ! %-ного раствора хлорамина Т. В присутствии брамин-ионов Вг появляется розовое окрашивание. 8 И.
РЕАКЦИИ ИОДИД-ИОНОВ 1 Иодид-ионы являются анионами иодоводородной кислоты Н1. Кислота сильная. как и кислоты НС1 н НВг. Бромид-ионы бесцветны. Соли иодоводородной кислоты хорошо растворимы в воде, кроме солей серебра, ртути, свинца и меди (1). Иодоводородная кислота и ее соли окисляются до свободного 1з легче, чем НВг и бромиды, так как стандартный окислительный 186 потенциал, пары 1 /21 (+0,54 В) меньше, чем пары Вг,1Вг (+1,07 В). 1. Нитрат серебра АВХО образует с иодид-иона ми 1 . бледно-желтый осадок АВ1: К1+ А81ЧОз = А81 1+ КНОз Иодид серебра нерастворим в кислотах и в растворе НН4ОН. 2. Соли свинца РЬ'+ образуют с иодид-ионами 1 желтый осадок РЫз: 2К1+РЬ0ЧОз)г=РЫг1+2КНОз При добавлении СНзСООН н нагревании РЫа растворяется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
