- •Сірководнева класифікація катіонів
- •Кислотно-основна класифікація катіонів
- •3.1. Ідентифікація катіонів за сірководневою схемою
- •3.1.1. Характеристика реакцій катіонів першої та другої аналітичних груп:
- •3.1.1.1. Реакції катіонів і аналітичної групи
- •Порядок відкриття катіонів першої аналітичної групи у невідомому розчині
- •3.1.1.2. Реакції катіонів другої аналітичної групи
- •3.1.1.3. Відкриття катіонів і та іі аналітичних груп в окремих розчинах
- •3.1.2. Характеристика реакцій катіонів III, IV I V аналітичних груп:
- •3.1.2.1. Реакції катіонів ііі аналітичної групи
- •3.1.2.2. Реакції катіонів IV аналітичної групи
- •3.1.2.3. Реакції катіонів V аналітичної групи
- •3.1.2.4. Відкриття катіонів III, IV, V аналітичних груп у невідомому розчині
- •3.2. Аналітичні реакції аніонів
- •3.2.1. Реакції аніонів і аналітичної групи
- •Аніон сульфату - so42–
- •Аніон сульфіту – so32–
- •Аніон карбонату - сo32–
- •Аніон фосфату - ро43–
- •3.2.2. Реакції аніонів другої аналітичної групи аніонів
- •3.2.3. Реакції аніонів ііі аналітичної групи
- •Аніон ацетату – ch3coo–
- •Аніон нітриту – nо2–
- •Аніон нітрату - no3–
- •3.3. Аналіз солей
- •Література
- •Контрольні запитання
3.2.1. Реакції аніонів і аналітичної групи
Груповим реактивом, який осаджує усі аніони першої аналітичної групи, є катіони барію у вигляді BaCl2 або Ba(NO3)2. У нейтральному або слабколужному середовищі вони утворюють з аніонами першої аналітичної групи білі осади:
SO42– + Ba2+ = BaSO4
SO32– + Ba2+ = BaSO3
CO32– + Ba2+ = BaCO3
2PO43– + 3Ba2+ = Ba3(PO4)2
У випадку кислого або навіть слабкокислого середовища (рН 4 - 5 за
універсальним індикаторним папером) потрібно додати 1 - 2 краплі NH4OH.
Виконання: у чотири чисті пробірки внести по 2 - 3 краплі розчинів Na2SO4, Na2SO3, Na2CO3 і Na2HPO4 і додати у кожну по 2 - 3 краплі BaCl2 (або Ba(NO3)2). Спостерігати утворення білих осадів, які розрізняються за своєю розчинністю у сильних кислотах.
Сульфат барію (ВаSO4) є сіллю сильної кислоти і не розчиняється у сильних кислотах, а сульфіт (ВаSO3), карбонат (ВаСO3) і фосфат (Ва3(РO4)2) є солями слабких кислот і розчиняються у НCl або НNO3:
ВаSO3 + 2Н+ = Ba2+ + Н2SO3
ВаСO3+ 2Н+ = Ba2+ + Н2СO3
Ва3(РO4)2 + 6Н+ = 3Ba2+ + 2Н3РO4
Вугільна (карбонатна) кислота Н2СO3 швидко розкладається, тому при розчиненні білого осаду ВаСO3 інтенсивно виділяються бульбашки безбарвного газу СO2.
Сірчиста (сульфітна) кислота Н2SO3 більш стійка, але також можна спостерігати окремі бульбашки SO2, проте сірчистий газ виділяється не так інтенсивно, як СO2, і має характерний запах.
Виконання: у кожну з попередніх пробірок, де утворилися білі осади, додати 2 - 3 краплі НCl і спостерігати особливості розчинення осадів.
Виконавши реакцію з груповим реактивом, потрібно відкрити іон за допомогою індивідуальних реакцій.
Аніон сульфату - so42–
1. Хлорид барію ВаCl2 (або Ва(NO3)2) утворює з сульфатами білий осад,
SO42– + Ba2+ = BaSO4
який (на відміну від інших аніонів першої аналітичної групи) не розчиняється у НCl (або НNO3).
Сульфат-іон SO42– може з‘явитися у розчині внаслідок окиснення сульфіту SO32– киснем повітря, тому, відкривши сульфат, потрібно обов‘язково перевірити присутність сульфіту, виконавши реакцію, яка описана далі.
Аніон сульфіту – so32–
SO32– відрізняється від усіх інших аніонов першої аналітичної групи тим, що є відновником. Він реагує із забарвленими окисниками і знебарвлює їх. Сірка (сульфур) (ІV) окиснюеться до сірки (VI).
Перманганат калію КМnО4 у сильнокислому середовищі
знебарвлюється при додаванні сульфіту за реакцією:
2 KMnO4 + 3 H2SO4 +5 Na2SO3 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 +K2SO4 + 3H2O
Виконання: у чисту пробірку взяти краплю розчину KMnO4, додати 10 крапель 2 н. розчину H2SO4, перемішати і спостерігати забарвлення розчину у червно-фіолетовий колір. Обережно додати 1 - 2 краплі розчину Na2SO3, перемішати і спостерігати знебарвлення розчину у пробірці.
Нітрит-іон NO2– може давати таку саму реакцію, але він належить до третьої аналітичної групи аніонів.
2. Жовто-бурий розчин йоду J2 стає темно-синім, якщо до нього додати крохмаль, а сульфіт відновлює йод і знебарвлює темно-синій колір, розчин стає безбарвним:
J2 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2HJ
Виконання: у чисту пробірку взяти 2 - 3 краплі розчину йоду, додати 1 - 2 краплі крохмалю, перемішати і додати 1 - 2 краплі розчину Na2SO3. Спостерігати знебарвлення розчину.