Четвертая аналитическая группа анионов no , сн3соо–, с6н5соо–, с6н4онсоо–
Четвертая группа объединяет анионы, не имеющие группового реагента. Анионы этой группы не дают газообразных продуктов с разбавленными минеральными кислотами и не образуют осадки с растворами солей кальция, бария и серебра. Для СН3СОО–, C6H5COO–, C6H4(OH)COO– ионов общим реагентом является хлорид железа (III).
Нитрат-ион NO является анионом сильной азотной кислоты; ацетат-СН3СОО–, бензоат- С6Н5СОО– и салицилат С6Н4ОНСОО– ионы – анионы слабых органических кислот СН3СООH, С6Н5СООH и С6Н4ОНСООH. Соли щелочных металлов органических кислот в водных растворах гидролизованы и имеют основную реакцию среды (рН 8-10).
Окислительно-восстановительные свойства
Нитрат-ион NO проявляет окислительные свойства. Они зависят от концентрации нитратов (азотной кислоты), реакции среды и активности восстановителя. Например, концентрированная HNO3 взаимодействует с сульфидами и сероводородом с образованием оксида азота(IV).
H2S + 8HNO3 = H2SO4 + 8NO2↑ + 4Н2О
Умеренно разбавленная HNO3 взаимодействует с образованием NO:
3H2S + 2HNO3 = 3S↓ + 2NO↑ + 4Н2О
Окислительная функция NO -иона используется для его дробного обнаружения с металлическим Zn или Al в сильно-основной среде – выделяется газообразный аммиак, обнаруживаемый по посинению влажной красной лакмусовой бумаги.
NO + 4Zn + 7ОН– = NH3↑ + 4 ZnO + 2Н2О
NO + 8Al + 21ОН– = 3NH3↑ + 8AlO + 6Н2О
Методика: к 4-5 каплям раствора, содержащего нитрат-ионы, прибавляют 6-7 капель концентрированного раствора NaOH и немного металлического цинка или алюминия. Пробирку неплотно закрывают ватой, поверх которой помещают влажную красную лакмусовую бумагу и нагревают на водяной бане. Бумага синеет. Открытию нитрат-ионов этой реакцией мешают NO , NH , SCN– и др.
Анионы СН3СОО–, C6H5COO–, C6H4OHCOO– индифферентны по окислительно-восстановительным свойствам.
Характерные реакции Нитрат-ион no
1. С дифениламином в среде концентрированной H2SO4.
Дифениламин окисляется азотной кислотой вначале в бесцветный N,N-дифенилбензидин, затем в «дифенилбензидин фиолетовый»:
Методика: в сухую фарфоровую чашку (тигель) помещают кристаллик дифениламина, прибавляют несколько капель концентрированной H2SO4 и 1-2 капли раствора, содержащего нитрат-ион. Появляется интенсивная синяя окраска. Реакция чувствительна, но неспецифична. Мешают окислители – NO , Fe3+, MnO и т.д. и восстановители – S2–, SO , S2O , I– и др.
2. С металлической медью в среде концентрированной H2SO4.
2NaNO3 + Сu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2NO2↑ + Na2SO4 + 2Н2О
Методика: к сухому веществу (0,002-0,005 г нитрата-иона) прибавляют по 2-3 капли воды и концентрированной серной кислоты, кусочек металлической меди и нагревают, выделяются бурые пары оксида азота (IV).
3. С сульфатом железа (II).
2NaNO3 + 6FeSO4 + 4H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + Na2SO4 + 4H2O + 2NO↑
NO + FeSO4 = [Fe(NO)]SO4
Методика: к 2 каплям испытуемого раствора нитрата на холоду прибавляют кристаллик FeSO4 и осторожно по стенке пробирки концентрированную H2SO4. Наблюдают коричневое кольцо вследствие образования сульфата нитрозожелеза (II) [Fe(NO)]SO4. Мешают I–, Вr–, а также анионы-окислители.
4. С раствором КМnО4 в сернокислой среде. Наблюдают неисчезающую розовую окраску раствора (в отличие от NO -аниона, обесцвечивающего раствор КМnО4).
Обнаружению NO -иона реакциями с дифениламином и сульфатом железа (II) мешает присутствие NO -иона, поэтому необходимо знать способы разрушения нитрит-ионов.