- •Глава 1. Аналитические реакции первой группы анионов
- •Реакции карбонат-ионов
- •1. Реакция с хлоридом бария.
- •2. Реакция с нитратом серебра.
- •3. Реакция с минеральными кислотами.
- •Реакции сульфат-ионов
- •1. Реакция с хлоридом бария.
- •2. Реакция с солями стронция.
- •Реакции фосфат-ионов
- •1. Реакция с хлоридом бария.
- •2. Реакция с нитратом серебра.
- •3. Реакция с молибденовой жидкостью.
- •4. Реакция с магнезиальной смесью.
- •Реакции силикат-ионов
- •1. Реакция с хлоридом бария.
- •2. Реакция с нитратом серебра.
- •3. Реакция с минеральными кислотами.
- •4. Рекция с хлоридом аммония.
- •Реакции оксалат-ионов
- •1. Реакция с хлоридом бария.
- •2. Реакция с нитратом серебра.
- •3. Реакция с хлоридом кальция.
- •4. Реакция с перманганатом калия.
- •Глава 2. Аналитические реакции второй группы анионов
- •Реакции хлорид-ионов
- •1. Реакция с нитратом серебра.
- •Реакции бромид-ионов
- •1. Реакция с нитратом серебра.
- •2. Реакция с серной кислотой.
- •3. Действие окислителей.
- •Реакции йодид-ионов
- •1. Реакция с нитратом серебра.
- •2. Реакция с серной кислотой.
- •3. Реакция с солями свинца.
- •4. Реакция с солями меди (п).
- •5. Реакция с солями железа (III).
- •6. Реакция с окислителями.
- •Глава 3. Аналитические реакции третьей группы анионов
- •Реакции нитрат-ионов
- •1. Реакция с медью и серной кислотой.
- •2. Реакция бурого кольца.
- •3. Реакция с металлическим алюминием.
- •Реакции нитрит-ионов
- •1. Реакция с кислотами.
- •2. Реакция с перманганатом калия.
- •3. Реакция с сульфаниловой кислотой и α-нафтиламином.
- •4. Реакция с йодидом калия.
- •6. Обнаружение ионов no2- и no3- при совместном присутствии по реакции с антипирином.
- •Реакции ацетат-ионов
- •1. Реакция с нитратом серебра.
- •2. Реакция с серной кислотой.
- •3. Реакция с этиловым спиртом.
- •4. Реакция с солями железа (III).
- •Ход анализа анионов I – III аналитических групп
- •5. Проба на присутствие анионов-восстановителей.
- •6. Проба на выделение газов.
- •Ход анализа I группы анионов
- •Ход анализа II группы анионов
1. Реакция с нитратом серебра.
Нитрат серебра AgNO3 образует с йодид-ионом желтый творожистый осадок йодида серебра, нерастворимый в азотной кислоте и NH3∙Н2О, но легко растворимый в растворе тиосульфата натрия:
KI + AgNO3 = AgI + KNO3,
AgI + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaI.
AgI разлагается от действия цинковой пыли в присутствии 1 моль/л H2SO4:
2AgI + Zn + H2SO4 = Ag + ZnSO4 + 2HI.
Выполнение реакции: к 5 – 6 каплям раствора йодида калия прибавляют 2 – 3 капли раствора нитрата серебра и наблюдают выделение желтого осадка. Осадок центрифугируют и отделяют. К осадку йодида серебра прибавляют 5 – 6 капель 2 моль/л серной кислоты, немного цинковой пыли и перемешивают стеклянной палочкой и центрифугируют; осадок удаляют, а в центрифугате обнаруживают йодид-ион (например, действием хлорной воды).
2. Реакция с серной кислотой.
Концентрированная серная кислота действует на сухие йодиды также, как и на бромиды, с той разницей, что окисление образующейся HI до свободного I2 идет еще легче, чем окисление НBr. Серная кислота при этом восстанавливается до SO2 или до H2S:
8HI + H2SO4 = 4H2O + H2S + 4I2 .
Образующийся йод выделяется в виде темно-серого осадка.
Выполнение реакции: на предметное стекло помещают 2 – 3 кристаллика сухого йодида, добавляют 3 – 4 капли концентрированной серной кислоты. Наблюдают шипение и выделение бесцветного газа, а смесь на стекле при этом окрашивается в темно-серый цвет.
3. Реакция с солями свинца.
Растворимые соли свинца дают с I- желтый осадок йодида свинца:
2KI + Pb(CH3COOH)2 = PbI2 + 2CH3COOK.
Выполнение реакции: к 4 – 5 каплям раствора йодида калия прибавляют столько же капель раствора ацетата свинца. Желтый осадок йодида свинца растворяется в СН3СООН при нагревании, а при охлаждении снова выпадает в виде красивых золотистых кристаллов.
4. Реакция с солями меди (п).
Соли меди реагируют с I- по уравнению:
2CuSO4 + 4KI = 2CuI + 2K2SO4 + I2.
Выполнение реакции: к 4 – 5 каплям раствора йодида калия прибавляют столько же капель раствора соли меди. Выпадает белый осадок, а жидкость окрашивается в бурый цвет.
5. Реакция с солями железа (III).
Соли железа (III) реагируют с I- по уравнению:
2FeCl3 + 2KI = I2 + 2FeCl2 + 2NaCl.
Выполнение реакции: к 2 – 3 каплям раствора, содержащего йодид-ионы прибавляют 1 – 2 капли разбавленной серной кислоты, 8 – 10 капель хлороформа, 3 – 4 капли соли железа (III) и энергично встряхивают пробирку. Хлороформный слой при этом окрашивается в розовато-фиолетовый цвет. Реакции мешают тиоцианат- и ацетат-ионы.
6. Реакция с окислителями.
Йодид-ионы окисляются гораздо легче, чем хлорид- или бромид-ионы. В качестве последних можно использовать перманганат- или дихромат калия. Но даже такие слабые окислители, как Fe3+ или Cu2+, выделяют свободный йод из йодидов (см. реакцию 4, 5). Особенно часто в аналитической практике используют действие на йодиды хлорной воды и нитратов:
а) хлорная вода легко вытесняет свободный йод из йодидов:
2KI + Cl2(aq) = I2 + 2KCl.
Реакцию проводят в подкисленном растворе, так как в щелочной среде окраска йода исчезает:
3I2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO3 + 3H2O.
Хлорную воду добавляют по каплям, поскольку избыток ее окисляет получившийся йод до йодноватой кислоты:
I2 + 5Сl2 + 6Н2О = 2НIO3 + 10НСl.
Выполнение реакции: данной реакцией можно одновременно открыть как I-, так и Br-. Для этого смешивают по 2 – 3 капли растворов KI и KBr (не больше), добавляют 6 – 7 капель воды, подкисляют 2 – 3 каплями 1 моль/л раствора серной кислоты. К раствору прибавляют 5 – 6 капель органического растворителя (СНСl3, CCl4) и по каплям хлорную воду, хорошо взбалтывая жидкость после каждой капли.
При одновременном присутствии иодид- и бромид-ионов хлорная вода сначала окисляет I- до свободного йода. Дальнейшее прибавление хлорной воды приводит к обесцвечиванию фиолетовой окраски органического слоя по вышеуказанной причине. В присутствии Br- вслед за этим появляется красновато-бурая окраска Вr2, которая сменяется желтой окраской BrCl.
б) нитрит натрия (или калия) также окисляет I- в кислой среде до свободного йода:
2KI + 2КNO2 + 2H2SO4 = I2 + 2NO + 2K2SO4 + 2Н2O.
Выделившийся йод обнаруживают по посинению крахмала или по окрашиванию органического растворителя в фиолетовый цвет.
Бромид-ионы в противоположность йодид-ионам нитритами не окисляются, так как окислительный потенциал NO2-/NO (+0,98 В) больше, чем потенциал I2/2I- (+0,54 В), но меньше, чем потенциал Br2/2Br- (+1,07 В).
Выполнение реакции: к 1 – 2 каплям раствора йодида калия прибавляют столько же раствора нитрита калия KNO2, подкисляют 1 моль/л серной кислотой и добавляют 1 – 2 капли крахмального раствора. Синяя окраска адсорбционного соединения йода с крахмалом при нагревании исчезает, при охлаждении – снова появляется.
