Краплинні методи

Виявлення Zr

На фільтрувальний папір наносимо: HCl (1:3) + досліджуваний розчин + алізарин С + HCl (1:3), отримуємо пляму рожевого кольору.

Виявлення V

На фільтрувальний папір наносимо: анілін в HCl + досліджуваний розчин + HCl (конц.), підігріваємо, отримуємо розчин зеленувато-блакитного забарвлення.

Виявлення Mo, W

На фільтрувальний папір наносимо: HCl (конц.) + досліджуваний розчин + H₂O (6-8 разів) + SnCl₂ (на всю пляму) + (NH₄)SCN (на периферію плями). Mo на періферії малиново-червоного забарвлення. W у центрі темно-зелена пляма W₂O₅, при дії HCl (конц.) на ній інтенсивність забарвлення посилюється. Якщо в розчині є осад, то додати HCl та прокип’ятити.

Лабораторна робота №9 Перша аналітична група аніонів

Аналіз аніонів

Аналіз аніонів дробно-систематичним методом з використанням барієво-срібної класифікації. Груповими реагентами є хлорид барію і нітрат срібла, які утворюють осади з певною групою аніонів. Недоліком цього методу є використання дорогого апарату срібла. Тому з метою економії рекомендовано проводити аналіз у напівмікрохімічному варіанті (а іноді й мікрохімічному).

Класифікація аніонів за розчинністю їх солей барію і арґентуму

Група	Аніони	Груповий реактив	Характерис-тика групи
1.	BO-2, CO32-, C2O42-, C4H4O62- SiO32-, PO43-, AsO33-, AsO43-, SO42-, S2O32-, SO32-, CrO42-, F-, SiF62-, IO3-	BaCl2 у нейтральному або слабколужному середовищі (pH = 7 – 9).	Солі барію нерозчинні у воді.
2.	S2-, Cl-, Br -, I-, CN-, Fe(CN)64-, Fe(CN)63-, SCN-	AgNO3 у присутності HNO3.	Солі арґентуму нерозчинні у воді і в розведеній нітратній (V) кислоті.
3.	NO2-, NO3-, ClO-, ClO3-, ClO4-, BrO3-, H3COO-	Груповий реактив відсутній.	Солі барію і арґентуму розчинні у воді.

Загальна характеристика аніонів і групи

До першої групи відносяться аніони, солі барію яких нерозчинні у воді: BO₂^-_, CO₃²‾, C₂O₄^2-, C₄H₄O₆^2-, SiO₃^2-, PO₄^3-, AsO₃^3-, AsO₄^3-, SO₄^2-, S₂O₃^2-, SO₃^2-, CrO₄^2-, F‾, SiF₆^2-, JO₃^-. Груповий реагент на цю групу аніонів – розчин BaCl₂ у нейтральному або слаболужному середовищі. В нейтральному середовищі випадають C₂O₄^2-, C₄H₄O₆^2-, PO₄^3-, AsO₄^3-, SO₄^2-, CrO₄^2-, F^-, SiF₆^2-, у слабокислому (оцтовокислому) - C₂O₄^2-, SO₄^2-, SO₃^2-, CrO₄^2-, F^-, SiF₆^2-, а в сильнокислому (HCl, HNO₃) – тільки SO₄^2- і SiF₆^2-_.

Реакції і хід аналізу першої аналітичної групи аніонів

1. Дія групового реагенту BaCl2

З нейтральних розчинів тетраборатів BaCl₂ не виділяє осаду. В слаболужних розчинах утворюється розчинний у кислотах білий осад Ba(BO₂)₂:

BaCl₂ + Na₂B₄O₇ + 3 H₂O = Ba(BO₂)₂ + 2 H₃BO₃ + 2 NaCl.

При дії на нейтральні розчини карбонатів розчину BaCl₂ осад не утворюється. З слаболужних розчинів карбонатів BaCl₂ виділяє великий осад BaCО₃:

BaCl₂ + (NH₄)₂CO₃ = BaCO₃ + 2 NH₄Cl.

Осад розчиняється у кислотах.

При дії BaCl₂ на C₂O₄^2- випадає білий кристалічний осад BaC₂O₄, який розчиняється в мінеральних кислотах і не розчиняється в оцтовій кислоті. Надлишок BaCl₂ утворює з нейтральним або слаболужним розчином тартратів білий аморфний осад BaC₄H₄O₆, який поступово перетворюється у кристалічний. Осад розчиняється в мінеральних і оцтових кислотах, а також в надлишку розчинів тартратів. Присутність амонійних солей уповільнює утворення осаду.

При дії BaCl₂ на SiO₃^2- у слаболужних розчинах утворюється білий осад, розчинний у мінеральних та оцтовій кислотах. Після розчинення виділяється кремнієва кислота:

BaSiO₃ + 2 HСl = BaCl₂ + H₂SiO₃ .

При дії BaCl₂ в нейтральному середовищі виділяється білий осад BaHPO₄, а в слаболужному - Ba₃(PO₄)₂:

3 BaCl₃ + 2 Na₂HPO₄ + 2 NH₃ = Ba₃(PO₄)₂ + 4 NaCl + 2 NH₄Cl.

Осади розчиняються в оцтовій і в мінеральних кислотах.

З слаболужних розчинів арсенітів BaCl₂ виділяє білий осад Ba₃(AsO₃)₂, що розчиняється в оцтовій і мінеральних кислотах. При дії BaCl₂ на арсенати виділяється білий аморфний осад BaHAsO₄ або Ba₃(AsO₄)₂. Ці осади розчиняються в мінеральних і оцтовій кислотах.

При дії BaCl₂ на аніон SO₄^2- утворюється білий дрібнокристалічний осад BaSO₄, який не розчиняється в кислотах. При дії BaCl₂ на S₂O₃^2- утворюється білий кристалічний осад, що розчиняється при нагріванні, а також у мінеральних кислотах. При розчиненні в мінеральних кислотах випадає сірка:

BaS₂O₃ + 2 HCl = BaCl₂ + H₂O + SO₂↑+ S .

При дії BaCl₂ на SO₃^2- випадає білий осад BaSO₃, що розчиняється в мінеральних кислотах і не розчиняється в оцтовій кислоті.

При дії BaCl₂ на CrO₄^2- утворюється жовтий осад BaCrO₄, нерозчинний в оцтовій кислоті й розчинний у мінеральних кислотах:

2 BaCrO₄ + 4 HCl =2 BaCl₂ + H₂Cr₂O₇ + H₂O.

При дії BaCl₂ на розчин солі фториду виділяється білий осад BaF₂, який розчиняється в мінеральних кислотах і великій кількості амонієвих солей і не розчиняється в оцтовій кислоті.

При дії BaCl₂ на аніон SiF₄ утворюється білий кристалічний осад BaSiF₆, нерозчинний у кислотах.

При дії BaCl₂ на концентрований розчин IO^-₃ випадає білий осад Ba(IO₃)₂, що розчиняється в мінеральних кислотах і не розчиняється в оцтовій кислоті.

2. Дія AgNO₃

З нейтральних розчинів боратів AgNO₃ утворює невеликий білий осад AgBO₂, який збільшується при додаванні декількох краплин розчину NH₃. З концентрованих, тобто слаболужних, розчинів боратів при дії AgNO₃ випадає той же самий осад AgBO₂, але в більшій кількості:_.

Na₂B₄O₇ + AgNO₃ + 6 H₂O = 2 NaNO₃ + 4 H₃BO₃ + Ag₂O .

З нейтральних концентрованих розчинів карбонатів AgNO₃ утворює невеликий білий осад AgHCO₃, при додаванні декількох краплин NH₃ осад збільшується. Із слаболужними розчинами карбонатів AgNO₃ утворює великий білий осад Ag₂CO₃, який жовтіє під час кип’ятіння з водою в результаті розкладу і утворення основних солей. Осади легко розчиняються в кислотах і NH₃.

При дії AgNO₃ на C₂O₄^2- випадає білий сирнистий осад Ag₂C₂O₄, розчинний у HNO₃ і NH₃. При дії AgNO₃ на тартрати з нейтральних розчинів випадає білий сирнистий осад Ag₂C₄H₄O₆, який розчиняється в HNO₃ і NH₃ та надлишку тартрата.

Зі слаболужних концентрованих розчинів силікатів AgNO₃ виділяє жовтий осад, розчинний у кислотах (крім HCl); після розчинення виділяється кремова кислота.

З розчинів фосфатів AgNO₃ виділяє жовтий осад Ag₃PO₄:

6 AgNO₃ + 4 Na₂HPO₄ = 2 Ag₃PO₄ + 6 NaNO₃ + 2 NaH₂PO₄.

Осад розчинний у HNO₃, CH₃COOH, NH₃.

З нейтральних розчинів арсенітів AgNO₃ виділяє невеликий жовтий осад Ag₃AsO₃, який розчиняється в HNO₃, CH₃COOH і надлишку NH₃. Зі слаболужних розчинів арсенітів виділяється той самий осад, але в більшій кількості.

З розчинів арсенатів AgNO₃ виділяє осад шоколадного кольору Ag₃AsO₄, який розчиняється в HNO₃, CH₃COOH і NH₃.

При дії AgNO₃ на SO₄^2- осад, як правило, не утворюється. З дуже концентрованих розчинів може утворюватись білий осад Ag₂SO₄, розчинний у надлишку води.

При дії AgNO₃ на S₂O₃^2- випадає білий осад Ag₂S₂O₃, який швидко жовтіє, буріє й, нарешті, чорніє:

Na₂S₂O₃ + AgNO₃ = 2 NaNO₃ + Ag₂S₂O₃ ,

Ag₂S₂O₃ + H₂O = H₂ SO₄ + Ag₂S .

Ag₂S₂O₃ розчиняється в HNO₃ (виділяється сірка), NH₃, KCN і надлишку Na₂S₂O₃. Осад Ag₂S нерозчинний в NH₃, KCN і Na₂S₂O₃; в розведеній HNO₃ він розчиняється тільки при нагріванні.

AgNO₃ з нейтральних і слаболужних концентрованих розчинів сульфітів виділяє білий кристалічний осад Ag₂S₂O₃, який розчиняється в HNO₃, NH₃ і Na₂SO₃:

2 AgNO₃ + Na₂SO₃ = Ag₂SO₃ + 2 NaNO₃,

Ag₂SO₃ + Na₂SO₃ = 2 Na[AgSO₃ ].

Комплекс нестійкий і розкладається:

2 Na[AgSO₃ ] = Na₂SO₄ + SO₂↑ + Ag .

При дії AgNO₃ на CrO₄^2- утворюється червоно-бурий осад Ag₂CrO₄, розчинний у HNO₃, NH₃, але нерозчинний у CH₃COOH.

При дії AgNO₃ на JO₃^- випадає білий сирнистий осад AgJO₃, який важко розчиняється в HNO₃ і легко в NH₃.