Глава 1. Аналитические реакции первой группы анионов

Анионами называются отрицательно заряженные частицы, состоящие из отдельных атомов или групп атомов различных элементов. Они могут нести один или несколько отрицательных зарядов. Анионы в отличие от катионов в меньшей степени мешают обнаружению друг друга, поэтому при их анализе обычно используют дробный метод с использованием высокоизбирательных реакций в отдельных порциях исследуемого раствора.

Групповые реагенты в этом случае используют только для предварительного установления наличия или отсутствия той или иной группы анионов и позволяют не проводить реакций на анионы отсутствующих групп. Строгий систематический ход анализа для определения анионов отсутствует.

Анионы обычно классифицируют по следующим признакам:

1) способности давать малорастворимые соединения;

2) окислительно-восстановительным свойствам;

3) летучести и прочности свободных кислот и др.

Существует несколько классификаций анионов по группам. Наиболее удачной, а потому более распространенной классификацией анионов по их способности давать малорастворимые соли является классификация, основанная на различной растворимости солей бария и серебра соответствующих кислот.

Разделение анионов по группам

Характеристика	Состав группы	Групповой реагент
Соли бария малорастворимы в воде, но растворимы в разбавленных кислотах. Исключение – BaSO4. Соли серебра малорастворимы в воде, но растворимы в HNO3.	Первая группа анионов CO32-, SO42-, PO43-, SiO32-, C2O42-	BaCl2 в нейтральном или слабощелочном растворе.
Соли серебра не растворимы в воде и HNO3. Соли бария растворимы в воде.	Вторая группа анионов Cl-, Br-, I-	AgNO3 в присутствии HNO3.
Соли серебра и бария растворимы в воде.	Третья группа анионов NO3-, NO2-, СН3СОО-	Групповой реагент отсутствует.

Все бариевые соли анионов I группы белого цвета (BaCrO₄ – желтого).

Из серебряных солей II группы AgBr – желтоватого, AgI – желтого, Ag₂S – черного, остальные – белого цвета.

Действие групповых реагентов:

1) с AgNO₃ анионы первой группы образуют осадки, растворимые в НNO₃; Ag₂SO₄ выпадает только из концентрированных растворов;

2) с BaCl₂ анионы образуют осадки (BO₂^– может не дать осадка, т.к. = 4·10^–1), растворимые в HCl, кроме BaSO₄. BaSiO₃ при действии кислот разлагается с образованием студенистого осадка кремниевых кислот.

Реакции карбонат-ионов

Карбонат-ион является анионом слабой двухосновной угольной кислоты Н₂СО_3, неизвестной в свободном виде и существующей только в водном растворе. Она разлагается в момент образования на углекислый газ и воду, при этом имеют место следующие равновесия:

Н₂О + CO₂  Н₂СО₃  H⁺ + НСО₃^-  2Н⁺ + СО₃^2-

Из средних солей в воде растворимы только карбонаты аммония и щелочных металлов, а также гидрокарбонаты щелочных и щелочноземельных металлов. Катионы остальных групп осаждаются в виде средних и основных карбонатов, а ионы алюминия и хрома (III) – в виде гидроксидов. Нерастворимые в воде карбонаты растворяются в уксусной и минеральных кислотах.