15.4. Обнаружение анионов третьей аналитической группы

Обнаружение нитрит-иона NO^-₂. Нитрит-ион обнару­живают в предварительных испытаниях по образованию бурого газа при действии кислоты на анализируемый рас­твор и по выделению йода из йодида калия во время про­бы на анионы-окислители (§ 15.1).

Чтобы окончательно убедиться в присутствии нитрит-иона в анализируемом растворе, надо провести провероч­ные испытания с антипирином и риванолом (§ 14.4).

Обнаружение нитрат-иона NO^-₃ . При отсутствии в ана­лизируемом растворе нитрит-иона NO^-₂ нитрат-ион NO^-₃ обнаруживают с помощью дифениламина или сульфата железа (II) (§ 14.4.). Если же нитрит-ион NO^-₂ присутству­ет в анализируемом растворе, его удаляют кипячением подкисленного серной кислотой анализируемого раствора до прекращения выделения оксидов азота. Затем нитрат-ион обнаруживают как указано выше.

Обнаружение ацетат-иона СН₃СОО^-. Ацетат-ион обна­руживают в предварительных испытаниях (§ 15.1). Этот анион можно также обнаружить в анализируемом раство­ре реакцией получения уксусно-этилового эфира или с хлоридом железа (III) (§ 14.4).

15.5. Ситуационные задачи по обнаружению анионов в исследуемом растворе

По результатам качественного анализа, приведенным в табл. 15.1 определите, какой анион содержится в каждом из предложенных растворов.

При обработке результатов анализа выясните, какую цель преследуют аналитические пробы и какой вывод следу­ет сделать на основании внешнего эффекта каждой пробы.

Для предполагаемого аниона напишите в ионной форме уравнения реакций, которые обусловили наблюдавшиеся внешние эффекты при выполнении аналитических проб.

Приведем эталон решения ситуационной задачи.

Задача. Необходимо определить анион натриевой соли, если при качественном анализе получены следующие внешние эффекты аналитических проб:

1. В водном растворе соли лакмус синеет.

2. ВаСl₂ - белый осадок, который частично растворяет­ся в НСl, при этом бурного выделения газа нет, но ощуща­ется удушливый запах.

3. Кислоты (НСl, H₂SO₄) - ощущается специфический удушливый запах выделяющегося газа.

4. Раствор КМnО₄ и йода (в присутствии H₂SO₄) обес­цвечиваются.

Решение. Определяемый анион принадлежит слабой кислоте, так как водный раствор натриевой соли этой кис­лоты вследствие гидролиза имеет щелочную реакцию и окрашивает лакмус в синий цвет (проба 1).

Согласно результатам пробы 2, это анион 1 группы, в которой только SO^2-₃ обладает способностью обесцвечи­вать КМnО₄ и I₂ в кислой среде. Значит, исследуемая соль -Na₂SO₃ (сульфит натрия).

Замечание. BaSO₃ как соль слабой кислоты растворяет­ся в сильных кислотах. Частичное растворение осадка в пробе 2 вызвано окислением сульфит-иона до сульфата, который с ВаСl₂ образует не растворимый в кислотах оса­док BaSO₄.

Запишем уравнения реакций.

Проба 1: SO^2-₃ + НОН ↔ НSO^2-₃ + ОН^- .

Проба 2: SO^2-₃ + Ва²⁺ = BaSO₃↓;

BaSO₃ + 2Н⁺ = Ва²⁺ + SO₂↑ + Н₂О.

Проба 3: SO^2-₃ + 2Н⁺ = SO₂↑ + Н₂О.

Проба 4: 5SO^2-₃ + 2MnO^-₄ +6H⁺ = 5SO^2-₃ + 2Mn²⁺ + 3H₂O.

Таблица 15.1 Результаты качественного анализа растворов, содержащих анионы

Номер	Реагент	Раствор 1	Раствор 2	Раствор 3	Раствор 4	Раствор 5	Раствор 6	Раствор 7	Раствор 8	Раствор 9
реагента		бесцветный	бесцветный	бесцветный	бесцветный	бесцветный	бесцветный	бесцветный	бесцветный	бесцветный
1	ВаС12в нейтральной или слабощелочной среде	Осадка нет	Осадка нет	Осадка нет	Осадка нет	Белый оса док, растворяется в НСl с бурным выделением газа	Белый осадок, не растворяется в кислотах	Белый осадок, растворяется в кислотах без выделения газа	Осадка нет	Осадка нет
2	AgNO3B присутствии HNO3	Белый оса док, растворяется в HN4OH	Желтовато белый осадок, плохо - растворяется в NH4OH	Желтый осадок, не растворяется в NH4OH	Черный осадок	В среде HNO3 осадок не выпадает	Осадка нет	В среде HNO3 осадка нет	Тоже	Тоже
3	КМnО, в присутствии H2SO4	КМnО4 частично обесцвечивается при нагревании	КМnО4 обесцвечивается	Окраска КМnО4 исчезает, раствор становится коричневым	КМnО4 обесцвечивается, в растворе белая муть	КМnО4 не обесцвечивается	КМnО4 не обесцвечивается	КМnО4 не обесцвечивается	КМnО4 не обесцвечивается	КМnО4 обесцвечивается
4	Характерная реакция открытия иона	При обработке аммиачного раствора серебряной соли (см. реагент 2)азот ной кислотой - белый осадок	С хлорной водой -слой органического раствори теля желтый	С хлорной водой -слой органического растворителя розово -фиолетовый	С H2SO4 вы деление бесцветного газа с запахом тухлых яиц	С H2SO4 бурное выделение бесцветного газа без запаха	См. реагент 1	С AgNO3 желтый осадок, растворяется в HNO3 и NH4OH	С дифениламином интенсивно-синее окрашивание	С H2SO4 -выделение бурого газа