Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Большинство сульфитов нерасгворимо в воде, но растворимо в НС1. В воде растворимы только сульфиты и гидросульфиты аммония и щелочных металлов. В растворах гидросульфитов существуют два таутомера: О э В водных растворах БОэ~ постепенно окисляется до Б04 1. Хлорид бария с сульфит-ионом образует белый осадок ВаБО„растворимый в кислотах: ЯО ' +Ва'+=ВаЯ0,1 ВаЯОэ+2Н =Ва~++Нг0+ЯОэ1 Выполнение реакции.
К 2 — 3 каплям раствора, содер- жащего сулырит-ионы, до ав льф - ны, добавляют 2 — 3 капли ВаС1ь Образуется белый осадок. 2. Ми е кислоты разлагают как растворимые в д, во е . пзииеральиые кисл так и нерастворимые сульфиты с выделением БОь который имеет запах горящеи серы, " с ы является восстановителем, поэтому обес- цвечивает растворы 1, и КМп04. НО 0 1/ Б 0 Н 0 1/ Я П~~ 0 0 Сульйэит 88 Водные растворы БО, обладают кислотными свойствами (рК,д — — 1,89; рК,х — — 7,17). Молекулы НэБО~ существуют в растворах в чрезвычайно малых количествах. При растворении в воде возможны следующие равновесия: ЯО~+хНэО=ЯОэ хНрО ЯОр+Н~О=НэЯО~ (константа этой реакции сс1) ЯОр хНэО=НЯОэ +Н~О +(х — 2)Нэ0 При кипячении раствора можно полностью удалить БОь При охлаждении выделяется осадок кристаллогидрата БО, '7НэО.
82 ЯОг+1г+2НэО=Я04~ +21 +4Н 5ЯОг+2Мп04 +2Нэ0=5Я04 +2Ма" +4Н Обнаружению БОэ' мсешают Б,О,' и Б~: при подкислении Б 0 ~ также выделяет БО„Б' образует Н,Б, который обесэ ... и анализе смеси анионов цвечивает растворы 1, или КМп,. ри БОэ' обнаруживают в осадке, полученном при действии на исследуемый раствор нитрата стронция. В полненне реакции. К 2 — 3 каплям раствора, содержащего сульфит-ионы, прибавляют ыполненне и 1 — 2 капли разбавленного раствора КМп04. После нагревания раствор и КМ 0 обесцвечивается. Вместо КМпО, можно использовать раствор „ к 1 которому добавлено несколько капел р мала.
Наблюдается исчезновение синей окраски. Б,О 2-+2Н4 -Н2820, Н 28 203 = Н20+ 84+ 8 027 282032 +12=8404~ +2Г 12+ОН =1 +Н10 НР+Н20~4Н30 +Г; рХ4=3,19, Р +НР=НР2,' Х=5,1. 84 Тиоеульфат Тиосерная кислота Н2Б,О3 в водном растворе неустойчи31а-;;,- и разлагается с выделением БО, и Б. По первой стадии ода диссоцнирует полностью, рХ42 —— 1,70. Графическое строенйе, 3": Б2032 можно представить так: ~ 0,0 ~ ' Хорошо растворимы соли щелочных металлов, Бг, Улл С41, Щ, .:,'"=;., Со, Мп и Ре(П).
Малорастворимые тиосульфаты А8(1), Сп(11)„' ."', Н8(П), В3(П1) взаимодействуют с водой с образованием сунь"::.';,:. фидов. 1. Нитрат серебра образует с тиосульфат-ионом белый осадок А88,03, который постепенно переходит в А82Б; осадок быстра'::-:;.'-'-' желтеет, буреет и становится черным (процесс ускоряется при .::. нагревании): 8203' +2А8 =А8282034 А 828203+ Н20 = А828+ Н 2804 Черный осадок А828 при нагревании растворяется в разбавлен-' '-::,,",",; нои ННО3.' ЗА 828+ 8Н Х03 = 6А 814 03+ 3 8+ 2Н О+ 4Н 20 При большой концентрации 8,0,2 возможно образование -::-,-".:::::::~'- комплексных анионов АББ20,, А8(8203)2' и А8(Б20,),' .
В рав..;: —,:";::,. новесии с ними могут находиться также двухъядерные и поли- .':,:;,ь ядерные комплексы, например А82(Б203)34, А84(8203)3'~ . Поэто- .'-.''::.':,". му необходимо брать избыток АБН03, Обнаружению Б,О32 мешает Б', так как он сразу дает черный осадок АБ,Б. При анализе смеси анионов Б,О,2 обнаруживают в растворе после осаждения Б' солями свинца в уксуснокнслой среде или кадмия в нейтральной среде. Выполнение реакции. К 2 — 3 каплям раствора, солержашего тиосульфат-ионы, добавляют 3 — 5 капель раствора' АЯНОь нагревают и перемешивают. Выпавший белый осадок желтеет, буреет и становится чернььм.
2. Кислоты разлагают тиосульфаты с выделением тиосерной кислоты, которая распадается на БО, и Б: В астворе появляется белая мугь серы, Этой реакциеи можно Б О 2 В и исутствии Всех авионов. Не должны и по слеодновремешю присутствовать БО,2 и Б, так как пр лодки нии идет реакция БО 2 +282 +6Н 384+ЗН20 В ение реакции. К 2 — 3 каплям раствора, содерыполн т 2 — 3 капли 2 М ЙС1. жащего тиосульфат-ионы, прибавляют Раствор мутнеет вследствие выделения серы.
3. Раствор иода в кислой, нейтральной и слабощелочнои (рН <8) средах окисляет 8,03' до тетратионат-иона: В щелочном растворе (рН 8 — 9) 1, диспропорционирует; затем 4Н!0+82032 +60Н =41 +2804 +5Н20 2— 2 — 82— Обнаружению 8,03 мешают БО, и Б 1 и ибавыполнение реакции. К 2 — 3 каплям раствора 12 при аво со е жащего ляют 1 каплю крахмала, 3 — 5 капель раствора, сод р тиосульфат-ионы. Синий раствор обесцвечивается. Фторид В разбавленном водном растворе НР проявляет кислотные свойства. В водном растворе устанавливаются следующие равновесия: А НР имеет линейную структуру с атомом омом Н в центре.
НИОН 2 я с об азованием В 5 — 15 М астворах происходит диссоциация с о р Н30', НР2 и более сложных анионов Н,Р,, р , поэтом НР 85 становится сильной кислотой. Эти анионы очень устойчивы!-'',"„ в жидком фториде водорода. Жидкий НР— очень сильная кйс-:-",'-.:,' лота. Фториды щелочных металлов, аммония и А8 растворивгыо!-;:,: —",я в воде, Фториды щелочноземельных металлов, свинца, меди";;:. и динка практически нерастворимы в воде. Фторид-ион образует устойчивые комплексные соединения,,:,:-"' например: А1Рв', РеРв~, Угро' и др.
.1 1. Хлорвд кальция СаС1г образует с фторид-ионом белый',"г осадок СаР„труднорастворимый в минеральных кислотах, нера- -. створимый в уксусной кислоте: 2Р +Саг+=Сарг1 мкг. Мешают РО,', СОгг,:.,", ейтральной или слабощелоч-:„:.":-'!в в кислотах, в том числе в А1(111)„Ре(111), В(П1), Ег(ГУ), но увеличивается вследствиек ''~„." 3 каплям раствора, содер; 3 — 4 капли раствора СаС4. олянокислой среде разрушв;:',:.;,:~ ионов. Схематично реакцию Предел обнаружения фторида — 40 Б,О,г, БО,'; они дают с СаС1, в н ной средах осадки, растворимые СНгСООН. В присутствии ионов Б1(1У) растворимость СаРг значитель образования комплексных фторидов Выполнение реакции. К 2— жащего фторид-ионы, прибавляют Образуется белый осадок.
2. Цирконий-ализарииовый лак в с ется под действием избытка фторидможно изобразить так: 2г(1ц)-алязаряя+бР - Алязарин + 7гР г(ран красно- (веленаватсн (Бесцветный) йтолетового цвета) нселтого цвета) Предел обнаружения фторида — 20 мкг. Мешают большие;::,'.";,:~ количества БО,г, БгОг', РО4', А80,', С,О,', они разрушв-'.":::;::,,с ют цирконий-ализариновый лак. В присутствии РО,' и СгОвг предварительно осаждают Р в щелочном или нейтральном растворе в виде СаР, вместе с фосфатом и оксалатом кальция.
Осадок прокаливают, обрабатывают разбавленной кислотой, в нерастворимом остатке обнаруживают Р . В присутствии БОвг прибавляют раствор солянокислого бензидина и затем проводят реакцию с цирконий-ализариновым лаком. Цирконий-ализариновый лак в присутствии НС! разрушается фторидом кальция — красно-фиолетовая окраска лака исчезает. Можно обнаружить 10 мкг СаРг в присутствии 200-кратных количеств ВаБО,.
86 цирконии-ализариновый лак растворим в амиловом спирте. При встряхивании этого раствора с водным раствором фторида слой органического растворителя желтеет, Вместо ализарина можно хинализарин, пурпурин, ксиленоловый оранжевый, эриохромцианин. Выполнение реакции. 1) К капле раствора ализарина прибавляют каплю раствора, содержащего ионы циркония (1У), и перемешивают. Образуется красно-фиолетовый осадок лака. К раствору с осадком добавляют 5 — б капель Раствора, содержащего фторид-ионы.
Красно-фиолетовая окраска исчезает, раствор становится зеленовато-желтым. 2) Полоску бумаги пропитывают цирконий-ализариновым лаком, высушивают„смачивают каплей 50%-ного раствора СН,СООН и на влажное пятно наносят кашпо нейтрального раствора, содержащего фторид-ионы. На бумаге появляется желтое пятно. Оно особенно хорошо заметно на обратной стороне бумаги. Для ускорения реакции, если фторцда мало, держат бумагу над кипящей водой.
2 4.2. ВТОРАЯ ГРУППА АНИОНОВ Суяьфиг) Водный насыщенный раствор сероводорода содержит 0,1 М НгБ (1 атм, 18 'С). Константы кислотности НгБ: РК,,=2,00; РК,г=12,89. В воде растворимы сульфиды аммония, щелочных металлов, М8, Са, Бг и Ва. Сульфид-ион является сильным основанием: Бг +НгО=НБ +ОН; Рай=1 11. 1. Нитрат серебра образует с сульфид-ионом черный осадок А8гБ, нерастворимый в ХНг, ХагБгО, и КСХ, но растворимый при нагревании в 2 М НХОг'. Бг +2А8" =Акгц ЗА8г8+ 8НХОг = 6А8Х Ог+ 38+ 2ХО+ 4Н гО Обнаружить Б' по образованию черного осадка АБ,Б можно в присутствии всех анионов. Выполнение реакции. К 1 — 2 каплям раствора, содержащего сульфид-ионы, прибавляют 1 — 2 капли раствора А8ХОУ Образуется черный осадок.
87 2. Гядроксокомплеке РЬ(ОН),г образует с сульфид-ионом черный осадок РЬБ, растворимый при нагревании в 2 М НХО,: Б' +РЬ(ОН) ' -РЬБ1+4ОН ЗРЬ8+ 8НХОз = ЗРЬ(ХОз)г+ ЗБ+ 2ХО+ 4НгО Предел обнаружения сульфида — 1,8 мкг. Раствор РЪ(ОН)зг получают действием избытка ХаОН на раствор соли свинца: РЬ г ~ + 20Н РЬ(ОН)г1 РЬ(ОН)г+20Н РЬ(ОН)4г По образованию черного осадка РЬБ можно обнаружить Бг в присутствии всех анионов. Выполнение реакции. На фильтровальную бумагу наносят каплю раствора РЪ(ОН)4~ и на нее каплю раствора, содержащего Бг, Пятно становится черным или темно-бурым.
3. Разбавлепиые кислоты (Н,Б04 или НС)) разлагают как растворимые, так и многие малорастворимые в воде сульфиды с выделением Н,Б, который можно обнаружить по характерному запаху тухлых яиц или по почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором ацетата свинца или гидроксокомплекса свинца, Выполнение реакции. В газовую камеру помещают несколько капель раствора, содержащего сульфид-ионы, или небольшое количество твердого сульфида, добавляют несколько капель 2 М НС1 или 1 М НгБ04.
Закрывают камеру стеклом, к которому прикреплена фильтровальная бумага, смоченная раствором ацетата свинца или гидроксокомплекса свинца. Бумага чернеет. 4, Соли кадмия образуют с сульфид-ионом желтый осадок Сг(Б, растворимый в концентрированной НС1 или разбавленной НХО,: Б'-+ Са" = С481 С68 + 4Н С1 = Н гСээ С1 4 + Н г8 1 3С68+ 8НХ Оз = 3Сд(ХОэ)г + 3 8+ 2Х О+ 4Н гО Можно обнаружить сульфид-ион в присутствии всех анионов. Осаждение Бг в виде СС1Б используют для отделения Б' от других серосодержащих анионов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
