3.1. Анионы первой аналитической группы

К первой аналитической группе относятся анионы бескислородных кислот (S2-, Cl-, Br-, I-), дающие нерастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте соли серебра. Растворимые соли серебра в присутствии разбавленной азотной кислоты являются групповым реагентом на анионы первой аналитической группы. Нерастворимые в воде соли серебра дают также некоторые из анионов второй группы, однако они растворимы в разбавленной азотной кислоте. Поэтому в ее присутствии осаждение солей серебра анионов второй аналитической группы не происходит. Бариевые соли анионов первой аналитической группы в воде растворимы. При взаимодействии солей серебра с анионами первой аналитической группы в присутствии разбавленной азотной кислоты образуются осадки:

Ag+ + Cl- = AgCl(тв),

белый

Ag+ + Br- = AgBr(тв),

желтый

Ag+ + I- = AgI (тв),

желтый

2Ag+ + S2- = Ag2S(тв).

черный

3.1.1. Реакции хлорид - иона

+++1. Реакция с нитратом серебра AgNO3. Нитрат серебра в присутствии азотной кислоты образует с хлорид-ионами белый творожистый осадок хлорида серебра.

Ag+ + Cl- = AgCl(тв).

Этот осадок нерастворим в HNO3, но легко растворим в растворах гидроксида аммония, карбоната аммония, цианида калия и тиосульфата натрия за счет образования растворимых комплексных солей серебра:

AgCl (тв) + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl-,

AgCl (тв) + 2(NH4)2CO3 = [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2NH4+ + 2HCO3-,

AgCl (тв) + 2CN- = [Ag(CN)2]- + Cl-,

AgCl (тв) + 2S2O32- = [Ag(S2O3)2]3- + Cl-.

Осадок AgCl постепенно темнеет на свету вследствие его разложения:

2AgCl (тв) = 2Ag + Cl2 (г).

Методика проведения реакции. В пробирку помещают 3 капли раствора хлорида, 2 капли 2 н. раствора HNO3, 2 капли раствора AgNO3 и наблюдают образование белого осадка AgCl. К полученному осадку добавляют избыток 2 н. раствора NH4ОН и наблюдают его растворение.

2. Реакция с окислителями. Сильные окислители (MnO2, MnO4-, PbO2, ClO3-) в кислой среде окисляют хлорид-ион до свободного хлора:

MnO2 + 2Cl- + 4H+ = Cl2 (г) ­ + Mn2+ + 2 H2O.

Выделение свободного хлора легко обнаружить по запаху, а также по окрашиванию в синий цвет иод-крахмальной бумаги. Проведению реакции мешают бромид- и иодид-ионы, также окисляющиеся до свободных брома и иода.

Методика проведения реакции. В пробирку помещают несколько гранул MnO2, добавляют 5 капель исследуемого раствора, 5 капель концентрированной H2SO4. Смесь нагревают и в верхнюю часть пробирки опускают иод-крахмальную бумагу (пропитанную раствором крахмала и иодида калия фильтровальную бумагу).

3.1.2. Реакции бромид-иона

1. Реакция с хлорной водой Cl2. При действии хлорной воды (водного раствора хлора) бромид-ион окисляется до элементарного брома.

Cl2 (г) + 2 Br- = 2 Cl- + Br2.

Раствор приобретает бурую окраску вследствие образования свободного брома. Органические растворители CHCl3, CCl4, C6H6 экстрагируют Br2, при этом органическая фаза окрашивается в оранжевый цвет. При большом избытке хлорной воды бром окисляется дальше до гипобромид-аниона BrO-, а окраска хлороформного слоя становится лимонно-желтой.

Методика проведения реакции. К смеси 3 капель раствора, содержащего ионы Br -, и 3 капель серной кислоты прибавляют 6 капель CCl4 или CHCl3 и при энергичном встряхивании прибавляют по каплям хлорную воду.

2. Реакция с фуксин-сернистой кислотой. Фуксин при действии солей сернистой кислоты в кислой среде образует бесцветный продукт присоединения - фуксин-сернистую кислоту. При действии свободного брома на фуксин-сернистую кислоту образуется бромпроизводное фуксин-сернистой кислоты, имеющее красно-фиолетовый цвет. Реакция специфична и позволяет определять очень малые количества бромид-иона в присутствии хлоридов и иодидов.

Методика проведения реакции. Смешивают 5 капель раствора, содержащего бромид-ионы, с 4 каплями раствора KMnO4 и 4 каплями H2SO4. Смесь нагревают и в верхнюю часть пробирки опускают фильтровальную бумагу, смоченную фуксин-сернистой кислотой (фильтровальную бумагу пропитывают раствором фуксина, обесцвеченного смесью Na2SO3 + H2SO4).