6.2.5. Методи ідентифікації іона s2o32-

Дія розведених кислот.

Розведені кислоти виділяють з розчинів S₂O₃^2- нестійку кислоту H₂S₂O₃, яка розкладається:

S₂O₃^2- + 2H⁺  H₂S₂O₃  S↓ + SO₂↑ + H₂O.

Методика. В пробірці змішують 2-3 кр. досліджуваного розчину з 2-3 кр. 2 М HCl, внаслідок чого розчин мутніє. Помутніння настає тим швидше, чим більша концентрація іонів S₂O₃^2- і вища температура розчину. Хоч іон SO₃^2- також перетворюється в SO₂ за аналогічних умов, але елементна сірка при цьому не утворюється. Тому можливе виявлення S₂O₃^2- в присутності іона SO₃^2-.

Взаємодія з йодом.

Іон S₂O₃^2- знебарвлює розчин йоду, окиснюючись до тетратіонату:

2S₂O₃^2- + I₂ = S₄O₆^2- + 2I^- .

На відміну від іона SO₃^2-, в цьому випадку рН розчину не змінюється.

Методика. До 2-3 кр. розчину йоду додають 2-3 кр. досліджуваного розчину. За наявності S₂O₃^2--іона розчин йоду знебарвлюється.

6.2.6. Методи ідентифікації іона po43-

Дія магнезіальної суміші.

Іон PO₄^3- утворює з магнезіальною сумішшю (розчин суміші MgCl₂, NH₄Cl i NH₃) білий кристалічний осад MgNH₄PO₄:

PO₄^3- + Mg²⁺ + NH₄⁺ = MgNH₄PO₄↓.

Цей осад легко розчиняється в кислотах, проте не розчиняється в аміаку.

Виявленню PO₄^3- заважають іони SiO₃^2- та AsO₄^3-.

Методика. До 2-3 кр. досліджуваного розчину додають 2-3 кр.магнезіальної суміші. В присутності PO₄^3- утворюється білий кристалічний осад, розчинний у розведених кислотах.

Ідентифікація за допомогою молібденової рідини.

Іони фосфату утворюють з молібденовою рідиною (розчин (NH₄)₂MoO₄ в HNO₃) характерний жовтий кристалічний осад фосформолібдату амонію, розчинний в аміаку та надлишку фосфату, тому слід використовувати великий надлишок молібденової рідини:

PO₄^3- + 3NH₄⁺ +12MoO₄^2- + 24H⁺ = (NH₄)₃[P(Mo₃O₁₀)₄]↓ + 12H₂O.

Межа виявлення PO₄^3- – 0,5 мкг. Ідентифікації заважає іон AsO₄^3-, який утворює подібний арсеномолібдат, а також відновники SO₃^2-, S₂O₃^2-, які відновлюють Mo(VI) в реагенті і гетерополіаніоні до Mo(V) та Mo(VI) (молібденова синь). Крім того заважає велика кількість хлориду. Його видаляють випаровуванням розчину з концентрованою HNO₃.

Методика. До 1-2 кр. розчину фосфату додають 8-10 кр. молібденової рідини, трохи нагрівають (40-50С), і якщо потрібно, вичікують.

Взаємодія з бензидином.

Молібден (VI), зв’язаний в комплекс з PO₄^3- в гетерополіаніоні [P(Mo₃O₁₀)₄)^3- має підвищену окисну здатність у порівнянні з молібдатом і окиснює бензидин (С₁₂H₁₀(NH₂)₂) до продукту синього кольору.

Методика. Ідентифікацію найкраще виконувати крапельним способом. На кусочок беззольного фільтра наносять краплю досліджуваного розчину, а потім послідовно по одній краплі азотнокислого амонію молібдату і бензидину. Вологу пляму витримують в парі аміаку або обробляють краплею розчину CH₃COONa. За наявності PO₄^3- виникає синє забарвлення. Заважає іон SiO₃^2- (з AsO₄^3- реакція протікає дуже повільно), тому дослід доцільно проводити в присутності винної кислоти, яка запобігає утворенню гетерополікислот кремнію і арсену.

6.2.7. Методи ідентифікації іона b(oн)4-

У воді розчиняються ортоборатна (борна) кислота H₃BO₃ (B(OH)₃) i борати лужних металів – мета- і ортоборати, тетраборат натрію Na₂B₄O₇∙10H₂O (бура) та ін. Нерозчинні у воді борати розчиняються в кислотах. В розведених розчинах H₃BO₃ і розчинних боратів є тільки одного виду аніон – тетрагідроксоборат В(ОН)₄^-. При великих концентраціях можуть бути і полімерна частинки, як наприклад циклічний полімер В₃О₃(ОН)₄^-.

Борна кислота не є донором протонів (кислотою Бренстеда). У водних розчинах вона проявляє себе виключно як одноосновна кислота і внаслідок координаційно-ненасиченого характеру атома бору діє як кислота Люїса, приєднуючи ОН^--іон від молекули води:

В(ОН)₃ + НОН  В(ОН)₄^- + Н⁺ (рК = 9,24).

При концентраціях ≤0,025М в розчині борної кислоти і боратів є лише одноядерні частинки – В(ОН)₃ і В(ОН)₄^-. Борати при розчиненні у воді повністю гідролітично перетворюються і мають лужну реакцію середовища:

В₄О₇^2- + 7Н₂О = 2В(ОН)₃ + 2В(ОН)₄^- ,

NaВО₂ + Н₂О = В(ОН)₄^- + Na⁺ ,

Н₂О

В(ОН)₄^-  В(ОН)₃ + ОН^- .

Ідентифікація за забарвленням полум’я.

Леткі сполуки бору забарвлюють полум’я пальника у зелений колір. Солі боратної кислоти нелеткі, тому ідентифікацію виконують таким чином:

1. У тиглі випаровують 4-5 кр. досліджуваного розчину. Після охолодження тигля сухий залишок змочують 3-4 кр. концентрованої H₂SO₄ і 5-6 кр. етилового чи метилового спирту для утворення леткого ефіру, перемішують і запалюють. Краї полум’я забарвлюються у зелений колір. Рівняння відповідних реакцій:

В(ОН)₄^- + Н⁺ = B(OH)₃ + Н₂О ,

B(OH)₃ + 3C₂H₅OH  B(OC₂H₅)₃↑ + 3H₂O.

борноетиловий ефір

Борноетиловий ефір – летка сполука, яка забарвлює полум’я у зелений колір. Межа виявлення бору – 7,6 мкг.

2. У тиглі випаровують 5-6 кр. слабколужного досліджуваного розчину, а сухий залишок після охолодження старанно змішують з невеликою кількістю CaF₂. Суміш змочують 2-3 кр. концентрованої H₂SO₄. Утворюється дуже леткий BF₃:

2В(ОН)₄^- +3СаF₂ + 5H₂SO₄ = 2BF₃↑ + 3CaSO₄ + 2HSO₄^- + 8H₂O .

Достатньо піднести невелику його кількість на паличці до полум’я (не торкаючись його!), щоб через декілька секунд побачити забарвлення країв полум’я у зелений колір.