Виявлення no2–-іонів

З0. Реакція з кислотами. Розведені кислоти, наприклад, сульфатна (сірчана) кислота, розкла­дають усі нітрити на холоді з виділенням оксидів нітрогену:

2NaNO₂ + H₂SO₄  Na₂SO₄ + 2HNO₂

2HNO₂  NO₂ + NO + H₂O

Виконання реакції. До 3 крапель розчину натрій нітриту добавля­ють 4 краплі розбавленої сульфатної кислоти. Бурий газ, що виділяється, зручно спостерігати на фоні білого паперу.

31. Реакція з калій йодидом. Калій йодид взаємодіє з нітритами за рівнянням:

2KI + 2KNO₂ + 2H₂SO₄  I₂ + 2K₂SO₄ + 2NO + 2H₂O

Виконання реакції. На йодкрохмальний папірець наносять краплю розчину натрій нітриту і краплю розчину сульфатної кислоти. Спостерігають за утворенням синьої плями.

32. Реакція з сульфоніловою кислотою і 1-аміно-2-нафтолом (реактив Грісса). Реакція протікає з утворенням азобарвника яскраво-червоного кольору:

Чутливість реакції – 0,01 мкг.

Виконання реакції. У пробірку вміщують 3 краплі дистильованої води, добавляють 1 краплю нітриту натрію і 1-2 краплі реак­тиву Грісса.

• Реакція дуже чутлива і використовується для виявлення нітритів у питній воді.

Виявлення МпО4–-іонів

33. Реакція з відновниками (оксалатною кислотою Н₂С₂О₄, натрій нітритом NaNО₂). Відновники у кислотному середовищі відновлюють йони МпО₄^–, які мають червоно-фіо­летове забарвлення, до безбарвних йонів Мангану(П):

5С₂О₄^2– + 2MnО₄^– + 16Н⁺  2Мп²⁺ + 10СО₂ ↑ + 8Н₂0;

5NО₂^– + 2Mn0₄^– + 6H⁺  5NO₃^– + 2Mn²⁺+ 3H₂О

Виконання реакції. До 4 крапель оксалатної кислоти добавляють 5 крапель сульфатної кислоти і нагрівають суміш до 80 °С. До гарячого розчину краплями добавляють розчин калій перманганату і спостерігають його знебарвлення.

До 1–2 крапель розчину калій перманганату добавляють 2-3 краплі розчину сульфатної кислоти, нагрівають до появи випарів і краплями добавляють розчин натрій нітриту. Черво­но-фіолетове забарвлення йонів MnО₄^– зникає.

Виявлення сн3соо–-іонів

34. Реакція з сильними кислотами. Сильні кислоти виділяють із ацетатів оцтову кислоту, яка має характерний запах:

CH₃COONa + HCl  CH₃COOH + NaCl

Виконання реакції. До 4 крапель розчину ацетату добавляють 5 крапель мінеральної кислоти. З’являється характерний запах оцту.

35. Реакція з ферум(ІІІ) хлоридом. Ферум(ІІІ) хлорид переводить ацетати у комплексну сполуку:

FeCl₃ + 3CH₃COONa  Fe(CH₃COO)₃ + 3NaCl

3Fe(CH₃COO)₃ + 2H₂O  [Fe₃(CH₃COO)₆(OH)₂]CH₃COO + 2CH₃COOH

Спочатку утворюється осад червоно-бурого ферум (ІІІ) ацетату, який при розведенні водою перетворюється у комплексну сполуку.

Виконання реакції. До 2 см³ нейтрального розчину калій ацетату добавляють 0,2 см³ розчину ферум(Ш) хлориду. З'являється червоно-буре забарвлення, яке зникає при добавлянні розбав­лених мінеральних кислот.

4.5 Систематичний аналіз суміші аніонів і  ііі аналітичних груп

• Попередні випробування.

• Визначають реакцію середовища досліджуваного розчину. Якщо середовище кисле (рН  7), то відсутні CO₃^2–, NO₂^–, SO₃^2–, S₂O₃^2–-аніони, солі яких розкладаються кислотами. Якщо реакція середовища лужна (рН 7), то можуть бути присутні всі ці та інші аніони. Толі проводять попередні досліди. Для цього у пробірку вносять кілька крапель розчину, що аналізують, 0,5 см³ розчину сульфатної (сірчаної) кислоти з С_н=2, суміш перемішують, нагрівають. Виділення газу свідчить про наявність одного або кількох аніонів: CO₃^2–, NO₂^–, SO₃^2–, S₂O₃^2–. За запахом і кольором газів виявляють окремі аніони: запах тухлих яєць свідчить про наявність йону S^2–, запах сірчистого газу (SО₂), як при запалюванні сірників, свідчить про наявність сульфід- і тіосульфід-іонів або одного з них, запах оутц свідчить про наявність ацетат-іоні, бурий колір газу вказує на присутність нітрит-іонів. Якщо гази не виділяються, то такі аніони відсутні.

• Виявляють аніони-окисники. Якщо розчин, що аналізують, безбарвний, то відсутні MnO₄^–, Cr₂O₇^2–, CrO₄^2–-іони. Проводять дослід на аніони-окисники. У пробірку додають 0,25-0,5 см³ розчину, підкислюють розчином хлоридної кислоти з С_н=2, додають 2-3 краплі 1%-ного розчину крохмалю і 0,25 см³ розчину КІ. Посиніння розчину свідчить про наявність у розчині одного або декількох йонів-окисників: NO₂^–, AsO₄^3–-іонів.

• Виявляють аніони-відновники. До 0,25-0,5 см³ досліджуваного розчину добавляють розчин сульфатної (сірчаної) кислоти з С_н=2 до рН=7, потім ще 0,5 см³ надлишку кислоти і краплями розчин KMnO₄ з С_н=0,1. Знебарвлення розчину KMnO₄ свідчить про наявність сульфід-іонів S^2–, сульфіт-іонів SO₃^2–, тіосульфат-іонів S₂O₃^2– та нітрит-іонів NO₂^–. Якщо розчин знебарвлюється лише при нагріванні, то це свідчить, що в ньому є оксалат-іони C₂O₄^2–.

• Встановлення аналітичної групи.

• Виявлення аніонів першої аналітичної групи. До 0,25-0,5 см³ розчину (рН=7) добавляють 0,25-0,5 см³ розчину BaCl₂. Утворення осаду свідчить про наявність аніонів першої аналітичної групи. Осад, що утворився при дії барій хлориду, перемішують з розчином і частину суміші відливають у чисту пробірку. До цієї проби добавляють хлоридної кислоти з С_н=2 до кислої реакції і 1 см³ надлишку кислоти. Якщо осад повністю розчинився, це свідчить про відсутність сульфат-іонів. До другої проби з осадом барієвих солей добавляють оцтової кислоти. Якщо осад розчинився повність, це означає, що в досліджуваному розчині крім сульфат-іонів відсутні і аніони другої підгрупи першої групи: SO₃^2–, CrO₄^2–, С₂О₄^2–, F^–. Якщо осад не розчинився, це свідчит про наявність одного або декількох з цих аніонів. Після таких попередніх досліджень проводять окремі дослідження характерними реакціями (див. реакції 1-19) на кожний аніон, відсутність якого не доведено.

• Виявлення аніонів другої аналітичної групи. До 0,25-0,5 см³ розчину добавляють 0,25-0,5 см³ розчину AgNO₃. Якщо утворився осад, який не розчиняється при додаванні нітратної кислоти, це вказує на присутність аніонів ІІ групи. Якщо осад повністю розчиняється в присутності нітратної кислоти, то це свідчить, що аніонів ІІ групи немає. Якщо утворився чорний осад, то це вказує на присутність сульфід-іонів. Після цього в окремих пробах проводять характерні реакції на виявлення аніонів ІІ групи (див. реакції 20-28). Виявленню аніонів Cl^–, Br^–, I^– заважають аніони S^2–, які попередньо необхідно вилучити. Для цього до 0,25-0,5 см³ розчину (рН = 7 або рН7) приливають розчин ZnSO₄, вміст пробірки нагрівають, осад ZnS відокремлюють фільтруванням і у фільтраті виявляють аніони Cl^–, Br ^–, I^–

• Аніони третьої аналітичної групи виявляють індивідуальними реакціями (див. реакції 28-35).

Контрольні питання.

1. На скільки аналітичних груп і за якими ознаками поділяють аніони?

2. Скільки і які підгрупи виділяють у першій групі аніонів?

3. Як довести, що білий осад, отриманий після добавляння AgNО₃, є осадом AgCl?

4. Які окисники можна використати для виявлення хлорид-іонів? Складіть рівняння реакцій окиснення хлорид-іонів манган(ІV) оксидом та калій перманганатом.

5. Після дії на досліджуваний розчин хлорної води шар хлороформу забарвився в червоно-фіолетовий колір. Про наявність яких аніонів це свідчить?

6. Яка реакція найбільш характерна на карбонат-іони?

7. При дії AgNО₃ на досліджуваний розчин випадає світло-жовтий осад, який не розчиняється в розбавленій HNО₃. Як перевірити, які аніо­ни наявні у розчині?

8. Яку реакцію використовують для виявлення нітрит-іонів у питній воді?

9. За наявності яких аніонів не можна виявити нітрат-іони реакцією з дифеніламіном?

10. Яка реакція найбільш характерна для виявлення ацетат-іону?