Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Появляется пятно, окрашенное от фиолетового до синего цвета. б. Дятизои в растворах минеральных кислот образует с ионами Нй(11) внутрикомплексное соединение оранжевого цвета„экстрагируемое СС1, в СНС1ь Предел обнаружения ртути — 1 мкг. 71 но 'в — о в-он в=о но он но он но — 1— в но но — с— — с — он — с — о о — с— 'в- — С вЂ” ΠΠ— 4'.— 4Н 41НгО В407г +5Нг0=2В(ОН)4 +2НВ(ОН)4 2 4Л. ПЕРВАЯ ГРУППА АНИОНОВ Бор атг В(ОН ) 3+ Н гО 4 — В(ОН ) 4 + Н 72 Мешают ионы серебра. Для их удаления экстракт встряхивают с1М НС1. Выполнение реакции. К 1 — 2 каплям исследуемого раствора добавляют 1 — 2 капли 6 М Нг804 и экстрагируют 0,002%-ным раствором реагента в СС14, В присутствии ртути (П) органический слой окрашивается в оранжевый цвет. Если в анализируемом растворе присутствует АВ(1), органическую фазу встряхивают с 1 М НС1.
2.4. РЕАКЦИИ ОБНАРУЖЕНИИ АНИОНОВ Анионы образуются р-элементами, т. е. элементами 1У вЂ” ЪЧ1 е групп 2-, 3-, 4- и реже 5- и 6-го периодов периодической системы элементов. В растворах в виде анионов могут быть бор — элемент 1П группы 2-го периода и ионы переходных элементов (Ы-элементы) в нх высших степенях окисления, Один и тот же элемент может образовать несколько анионов с разднчными свойствами, например, СГ, С10, С10г, С104 .
В основу классификапий анионов положены их окислитель- но-восстановительные свойства, отношение анионов к А8(1), Ва(П), Са(П), способность образовывать газообразные вещества при действии кислот и т. д. Ниже приведена классификация анионов, основанная на различной растворимости солей бария и серебра: Борная кислота НгВОг — белое кристаллическое вещество, в котором существуют структурные единицы В(ОН),, связанные между собой водородными связями с образованием слоев почти гексагональной симметрии.
Она хорошо растворима в воде. Кислота очень слабая: рК,1 — — 9,24. В растворе устанавливается равновесие: При концентрации НгВОг < 0,025 М в растворе присутствуют только В(ОН), и В(ОН)4, При больших концентрациях Н,ВО, кислотность увеличивается вследствие образования полимерных частиц. рК,= 6,84; ЗВ(ОН)г В707(ОН)4 +Н + ЗНгО Соединение В,О,(ОН)4 — циклический полимер Силу борной кислоты можно увеличить добавлением полноксосоединений (глицернн, манннт); тогда ообразуются хелаты— циклические эфиры ортоборной кислоты: Гидратнрованные бораты, например 141агВ407 10Н,О, содержат в кристалле полианионы, но не все известные полианионы существуют в растворе.
Анион В407г взаимодействуе~ с водой: Растворнмы в воде только бораты щелочных металлов. Нерастворимые в воде бораты растворяются в кислотах. Борат серебра растворим в ХНг. 1. Окрашиванне пламени. Летучие соединения бора (Н,ВОг, ВРг, эфиры НгВОг), окрашивают пламя горелки в зеленый цвет. Большинство боратов разлагаются концентрированной Нг804 с выделением летучей Н,ВО,. Реакцию проводят в ушке платиновой или нихромовой проволоки.
Предел обнаружения бора 0,2 — 0,3 мкг. Мешают соли Ва, Си и Т1, а также фосфаты 73 Каззбояаззг осн, В-ОСНз 4 3Нго осн, Нзяоз+ ЗСНз [СОя К= ъ 600. [Н,СОз) о в~ он о о ОН О ОН СОзг +2Н+=НгО+СОг[ ОН + н,воз- ОН 4 гнгО Ва(ОН)г -з- СОг = ВаСОз[+ НгО и молибдаты. В присутствии Р04' образуется нелетучее соединение (ВО)РОз. Молибдаты образуют нелетучий 12-молибдоборат. В присутствии СаРг и концентрированной НгБО4 или КгБгОз бораты дают легколетучий трифторид бора ВРз (т.
кип. 101 'С), Переведение бора в борноэтиловый или борнометиловый эфир позволяет значительно повысить избирательность реакции обпаружения бора. При действии на сухой борат натрия концепгрированной НгБ04 и этанола (или метанола) образуется борноэгиловый (борнометиловый) эфир; (т, пл.
29 'С, т. кип. 69 'С). Предел обнаружения бора — 7,6 мкг. Можно обнаружить борат-ион в присутствии всех анионов. Если в испытуемом растворе присутствуют Ва(й) или Си(П), борат-ион обнаруживают в содовой вытяжке. Предполагают, что зеленое свечение пламени обусловлено присутствием радикала В Ог. Выполнение реакции. В фарфоровой чашке выпаривают 5 — 8 капель раствора, содержащего борат-ионы.
Сухой остаток смачивают 1 — 2 каплями (не более) концентрированной НгБО», добавляют несколько капель этанола или метанола, перемешивают стеклянной палочкой и поджигают, Пламя окрашивается по краям в зеленый цвет. 2. Хинализарин в присутствии концентрированной НгБ04 об- ъз разует с борной кислотой окрашенное в синий цвет соединение: Предел обнаружения бората — 0,06 мкг. Мешают окрашенные ионы (Ре(1П), Сп(П), М(П), Сг(П1) и др.), БЬ(?П) (так как образует аиалогичное соединение с хинализарином), большие количества 1 из-за выделения?„окрашенного в бурый цвет.
Выполнение реакции. В фарфоровую чашку помещают твердый борат натрия или сухой остаток, полученный от выпаривания раствора, содержащего борат-ион, 2 — 3 капли раствора г» хинализарина и 5 — 6 капель концентрированной Н,Б04. Появля- ется синяя окраска или синий осадок. Раствор хинализарина в концентрированной Н,Б04 фиолетового цвета. Угольная кислота Н,СОз существует только в водном растворе. Насыщенный при нормальных условиях (1 атм, 18 'С) водный раствор является 0,04 М относительно СОг. В водном растворе имеют место следующие равновесия: НгО+СОг».
НгСОз 'Н +НСОз 442Н +СОзг При оценке силы НгСО, (рК, з = 6,35; рК а= 10,30) имеющуюся в растворе концентрацию Н' относят к общему количеству растворенного СО„однако большая часть СО, слабо гидратир- ована: С учетом этого рК,,з = 3,70 В воде растворимы карбонаты аммония и щелочных металлов и гидрокарбонаты щелочных и щелочноземельных металлов. Исключение составляет малорасгворимый ?,[гСОз, Нерастворимые в воде карбонаты растворяются в уксусной и минеральных кислотах. Кмслоты, в том числе и СН,СООН, разлагают карбонаты с выделением СОг. Углекислый газ обнаруживают по помутнению известковой или баритовой воды, т.
е, насыщенных водных растворов Са(ОН)г и Ва(ОН)г. Са(ОН)г+ СО, = СаСОз?+ Н,О П и пропускании больших количеств СО, осадок может раср твориться: 75 СаСОз+СОг+НгО=Са(НСОз)г Обнаружению СО,г мешают БОзг и БгО,', так как БОг, выделяющийся при подкислении раствора, образует осадки СаБО, и ВаБО, с известковой и баритовой водой. Позтому предварительно окисляют БОзг и БгО,г до БО,г пероксидом водорода при нагревании. Выполнение реакции, В пробирку вносят 5 — б капель раствора ХагСОз и 5 — б капель 2 М НС1. Закрывают пробкой, в которую вставлена стеклянная палочка с шариком на конце.
На шарик подвешивают каплю известковой или баритовой воды. г:,"~! При нагревании пробирки наблюдается помутнение висящей капли. Силикаиз Свободная кремниевая кислота почти нерастворима в воде, но очень легко образует коллоидные растворы. При разрушении коллоидного раствора осаждается гель кремниевой кислоты в%07 глНгО, причем в и и зависят от условий осаждения.
Существуют кислоты: метакремниевая Нг%0з, двуметакремниевая НгБз,Оз и ортокремниевая Н4БЮ4. Основной формой существования кислоты в растворе является Н,БЮ4. В результате конденсационной полимеризации могут образоваться полнкремнневые кислоты, Например: 2н4Б04= 10н)зБг — Π— Я(Он)з+нгО Величины констант кислотности Н4БЮ4. 'РК,, =9,90; рК,,г -— 11,80. Растворимы в воде только силикаты щелочных металлов.
Нерастворимые силикаты переводят в раствор обработкой кислотами или сплавлением с 1)агСОз. 1. Разбавленные кислоты при медленном добавлении к раствору силиката натрия вьщеляют белый студенистый осадок (гель) кремниевых кислот лБЮг гггНгО. При быстром прибавлении кислоты осадок выпадает не сразу. Для полного осаждения кремниевых кислот раствор несколько раз выпаривают досуха с концентрированной НС1. При зтом кремниевая кислота переходит в практически нерастворимое в кислотах состояние и при обработке раствором кислоты осаждается.
Таким образом можно обнаружить снликат-ион в присутствии всех анионов. Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям раствора, содержащего силикат-ионы, прибавляют по каплям 2 М НС1 и нагревают. Образуется белый студенистый осадок. 2. Соли аммония выделяют из растворов силикатов кремниевую кислоту полнее, чем кислоты: 76 БгО,г +2НгО=НгБгОз+2ОН 2НгО+2ХН4 =2ХНз+2НзО+ %0зг +2ХН4 =2ХНз+НгБзОз4 Этой реакцией можно обнаружить силикат-нон в присутствии всех анионов. Выполнение реакции. К 4 — 5 каплям раствора, содержащего снликат-ионы, прибавляют 3 капли раствора.
4 ХН С1 и нагревают. Образуется белый студенистый осадок. Фосфаиг Фосфорная кислота в концентрированных растворах содержит тетраэдрические группы РО4, связанные водородными связями. В растворах с концентрацией ниже 50% фосфат-иозываются водородными связями с водой легче, чем с другими фосфат-ионамн. Ортофосфорная кислота трехосн овна: К,, =215' К, =721; рКз=12,33. Фосфатионы образуют Р з= 1 Р з= ' з- ГеНРО комплексы с ионами многих металлов, например . е 4, А1НгР04 и др.
В воде растворимы соли щелочных металлов и аьп4гония, а также дигидрофосфаты щелочноземельных металлов,Малорастворим 1.1зр04.Малорастворнмые в воде фосфаты растворя тся НС1 и СНзСООН. В СНзСООН нерастворимы ЕеР04, СгРО4, А1РО, и ВгРО4', в 0,5 М НХОз нерастворим ВгР04. 1. Магнезиальиая смесь (раствор, содержащий МВО„ЖН4С1 и ХНз) с фосфат-ионом образует белый кристаллический осадок МБМ14Р04 бНгО„растворимый в НС1, СНзСООН, но нераствоРкмый в зз)Нз нрО ' +мдг' 4-хнз=мяхнзрО41 МБ1ЧН4Р04+ 3НС1 = МБС1г+НН4С1+Нзр~~4 МБНН,РСЗ4+ 2СНзСООН вЂ” Мд(СН зСОО) г+ з~Н 4Н гР~4 Арсенат-ион дает аналогичный осадок М я14)Н4Аз04.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
