3.2.2. Реакции сульфит-иона

1. Реакция с кислотами. При взаимодействии солей сернистой кислоты с минеральными кислотами образуется сернистая кислота, разлагающаяся на сернистый газ (SO2) и воду:

SO32- + 2H+ = H2SO3,

H2SO3 → H2O + SO2(г).

Выделение диоксида серы можно обнаружить по запаху горящей серы или по обесцвечиванию раствора иода и перманганата калия:

SO2 (г) + I2 + 2 H2O = 2HI + H2SO4;

5SO2 (г) + 2MnO4- + 2H2O = 2Mn2+ + 5SO42- + 4H+.

Методика проведения реакции 1. К 4 каплям раствора, содержащего сульфит-ионы, добавляют 5 капель раствора H2SO4 и 2 капли раствора иода. Наблюдают исчезновение желтой окраски иода.

Методика проведения реакции 2. В пробирку наливают 5 капель соляной кислоты, 5 капель раствора, содержащего сульфит-ионы. В верхнюю часть пробирки помещают полоску фильтровальной бумаги, смоченную каплей раствора крахмала и разбавленным раствором иода. Пробирку нагревают и наблюдают обесцвечивание индикаторной бумаги.

2. Реакция восстановления до сероводорода H2S. В сильнокислой среде сульфиты восстанавливаются цинком до сероводорода. Обнаружить выделение H2S можно по запаху тухлых яиц или по почернению фильтровальной бумаги, смоченной ацетатом свинца:

SO32- + 2H+ = H2O + SO2 (г),

SO2 (г) + 3Zn + 6H+ = 3Zn2+ + 2H2O + H2S(г),

H2S + Pb2+ = PbS(тв).

Методика проведения реакции. К 5 каплям раствора, содержащего сульфит-ионы, добавляют 10 капель 2 н. раствора HCl и кусочек цинка. В верхнюю часть пробирки помещают полоску фильтровальной бумаги, смоченную каплей раствора ацетата свинца.

3.2.3. Реакции карбонат-иона

+++1. Реакция с кислотами. При взаимодействии карбонат-ионов с минеральными кислотами образуется угольная кислота, разлагающаяся на углекислый газ и воду:

CO32- + 2H+ = H2CO3,

H2CO3 → H2O + CO2­ (г).

Выделение углекислого газа легко обнаружить по помутнению насыщенного раствора Са(ОН)2 (известковой воды) в результате образования карбоната кальция:

Ca(OH)2 + CO2 (г) = CaCO3 (тв) + H2O.

Определению мешают сульфит-ионы, так как при действии кислот может образоваться диоксид серы SO2, также дающий осадок при пропускании через известковую воду. Перед проведением реакции целесообразно провести предварительное окисление компонентов раствора, например, пероксидом водорода:

SO32- + H2O2 = SO42- + H2O.

Методика проведения реакции. В пробирку вносят 5-6 капель исследуемого раствора и 5-6 капель 2 н. HCl. Пробирку закрывают пробкой, в которую вставлена газоотводная трубка. Конец трубки опускают в пробирку с известковой водой. Раствор подогревают и наблюдают помутнение раствора.

3.2.4. Реакции фосфат-иона

1. Реакция с молибдатом аммония (NH4)2MoO4 (молибденовой жидкостью). Молибдат аммония в присутствии азотной кислоты образует с фосфат-ионами желтый кристаллический осадок фосформолибдата аммония по реакции:

PO43- + 3NH4+ + 12MoO42- + 24H+ = (NH4)3 [P(Mo3O10)4] (тв) + 12H2O,

растворимый в избытке фосфата, в щелочах и в гидроксиде аммония:

(NH4)3P(Mo3O10)4 + 24NH3 + 12H2O = (NH4)3PO4 + 12(NH4)2MoO4.

Определению мешают анионы-восстановители, которые восстанавливают молибдат и фосформолибдат до молибденовой сини. Для устранения мешающего влияния исследуемый раствор перед проведением реакции кипятят с азотной кислотой.

Методика проведения реакции. К 1-2 каплям раствора, содержащего фосфат-ионы, добавляют 3-5 капель молибденовой жидкости и слегка подогревают. Образуется желтый кристаллический осадок.

2. Реакция с магнезиальной смесью (MgCl2 + NH4OH + NH4Cl). При взаимодействии солей фосфорной кислоты с гидроксидом аммония и хлоридом магния в присутствии NH4Cl образуется белый кристаллический осадок фосфата магния–аммония:

HPO42- + NH4OH + Mg2+ = MgNH4PO4 (тв) + H2O,

растворимый в кислотах, но нерастворимый в аммиаке. Определению мешают арсенат-ионы.

Методика проведения реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего фосфат-ионы, прибавляют 4-5 капель магнезиальной смеси и перемешивают. Образуется белый кристаллический осадок.

3. Реакция с нитратом серебра AgNO3. При взаимодействии гидрофосфатов с нитратом серебра образуется желтый осадок фосфата серебра, растворимый в азотной кислоте.

3Ag+ + HPO42- = Ag3PO4 (тв) + H+.

Методика проведения реакции. К 3 каплям раствора, содержащего фосфат-ионы, приливают 3 капли раствора нитрата серебра. После образования осадка проверяют его растворимость в азотной кислоте.