Третья группа анионов
Обнаружение NO3- - ионов.
В безводной HNO3 имеют место следующие равновесия:
3HNO3 = H3O+ + NO3- + N2O5 = H3O+ + 2NO3- + NO2+
(катион-нитроний)
По мере разбавления водой равновесие смещается влево и идет обычная диссоциация:
H2O + HNO3 = H3O+ + NO3-
Дифениламин окисляет HNO3 вначале в бесцветный N,N΄-дифенилбензидин, затем дифенилбензидин фиолетовый. Предел обнаружения нитрата – 0,5 мкг.
Выполнение реакции. На стеклянную пластинку поместить2-3 капли раствора дифениламина в концентрированной H2SO4 и 1-2 капли раствора, содержащего нитрат-ионы. Появляется интенсивная синяя окраска.
Синее окрашивание - признак присутствия NO3- (эту реакцию дает также ион Fe3+ ).
Обнаружение СН3СОО - –ионов.
Уксусная кислота – слабый электролит; рКа=4,75. Все ее соли хорошо растворимы в воде, кроме СН3СООAg (Ка =2,0*10-3). Малорастворимы некоторые основные ацетаты, например Fe3O(CH3COO)6OH.
1.Хлорид железа (III) образует с СН3СОО- -ионом, в нейтральной среде, растворимое в воде комплексное соединение красно-бурого цвета Fe3(OH)2(CH3COO)6+ ,которое при разбавлении водой и нагревании разрушается с образованием осадка основного ацетата Fe3O(CH3COO)6OH,
Выполнение реакции. К 1-2 каплям раствора (рН=7),содержащего СН3СОО- -ионы, прибавить 2-3 капли раствора FeCl3 и нагреть на водяной бане. Появляется красно-бурая окраска.
2.Этанол в присутствии концентрированной серной кислоты образует с СН3СООН уксусноэтиловый эфир, обладающим характерным приятным запахом:
О
⁄ ⁄
С
Н3СООН
+ С2Н5ОН = Н3С - С
+ Н2О
\ ОС2Н5
Определению мешают ионы: Cl-, Br-, I-, SO32-,S2O32-,S2- ,так как при действии концентрированной серной кислоты выделяются газы с острым запахом. При анализе смеси анионов, после охлаждения анионов I и II групп обнаруживают СН3СОО- -ионы.
Выполнение реакции. К нескольким каплям раствора, содержащего СН3СОО- -ионы, прибавить по 3-4 капли этанола, концентрированной H2SO4 и нагреть. Затем вылить содержимое пробирки в стакан с холодной водой. Появляется запах уксусноэтилового эфира.
Таблица №1
Качественные реакции анионов
Ион |
Реактив |
Реакции |
Характерные признаки |
1 |
2 |
3 |
4 |
СО32- |
Растворимые соли бария.
Более сильные кислоты.
Раствор AgNO3 |
СО32- + Ва2+ =ВаСО3↓
СО32-+ 2Н+=СО2↑+ Н2О
CO32- + Ag+ =Ag2CO3↓ |
Белый кристаллический осадок, растворимый в кислотах. Выделение СО2, который вызывает помутнение известковой воды Са(ОН)2. Белый кристаллический осадок, растворимый в HNO3. |
РО43-,
НРО42- - РО43-, НРО42-
|
Растворимые соли бария
Раствор AgNO3 Магнезиальная смесь: MgCl2 +NH4Cl +NH4OH |
РО43- + Ва2+ =Ba3(РО4)3 ↓
НРО42-+2Ag+=Ag2НРО4 НРО42- + Mg2+ + NH3→ MgNH4PO4↓ |
Белый кристаллический осадок, растворимый в кислотах. Желтый осадок, растворимый в HNO3. и NH3 * H2O Белый кристаллический осадок, Растворимый в HCl, CH3COOH |
Cl- |
Раствор AgNO3
|
Cl- + Ag+ = AgCl↓ |
Белый творожистый осадок, нерастворимый в HNO3, но растворимый в NH3 * H2O. |
Br- |
Раствор AgNO3 |
Br- + Ag+ = AgBr↓ |
Желтоватый творожистый осадок, нерастворимый в HNO3, но растворимый в концентрированном NH3 * H2O. |
I- |
Раствор AgNO3 |
I- + Ag+ = AgI↓ |
Светло-желтый осадок, нерастворимый в HNO3. |
NO3-
|
Металлы (Al,Zn) в щелоч- ной среде
Несколько кристаллов FeSO4 в присутствии капли концентрированной H2SO4 (на стекле); Дифениламин (С6Н5)2NH в сернокислой среде (на стекле); |
NO3- + 2Zn + 7OH – =NH3↑+2H2O+ 2Zn(OH)42-
FeSO4 + NO3- +4Н+ = [FeNO]SO4 + 2H2O |
Выделение NH3 определяют по запаху или по посинению влажной красной лакмусовой бумажки; Вокруг кристаллов образуются бурые кольца; Появление синей окраски. |
СН3СОО- |
Сильные кислоты
Раствор хлорида железа (III) |
СН3СОО- + Н+ = = СН3СООН Fe3+ + CH3COO- + 2H2O =2 СН3СООН + Fe(OH)2CH3COO↓
|
Появление характерного запаха уксусной кислоты; Осадок красно-бурого цвета. |
ОН- |
Лакмус Фенолфталеин Метилоранж |
— |
Синее окрашивание Малиновое окрашивание Желтое окрашивание |
SO42- |
Растворимые соли бария
Растворимые соли стронция |
SO42- + Ba2+ =BaSO4↓
SO42- + Sr2+ = SrSO4↓
|
Белый кристаллический осадок, нерастворимый в HNO3; Белый кристаллический осадок, нерастворимый в кислотах; |
SO42- |
Растворимые соли кальция
Раствор AgNO3, если раствор SO42- достаточно концентрированный |
SO42- +Са2+ = СаSO4↓
SO42- + 2Ag+ = Ag2 SO4↓
|
Игольчатые кристаллы, нерастворимые в кислотах; Белый кристаллический осадок. |
SO32- |
Растворимые соли бария
Растворимые соли стронция
Окислители (I2,KMnO4) |
SO32- + Ba2+ =BaSO3↓
SO32- + Sr2+ = SrSO3↓
5 SO32- + 2MnO4- +6H+ = 5SO42-+2Mn2+ +3H2O
|
Белый кристаллический осадок, растворимый в кислотах; Белый кристаллический осадок, растворимый в кислотах; Обесцвечивание реакционной смеси. |