Аніон карбонату - сo32–

1. При дії кислот (НCl, СН₃СООН) на розчин карбонатів або на сухі карбонати утворюється слабка вугільна (карбонатна) кислота, яка швидко розкладається з виділенням вуглекислого газу СО₂, який не має кольору і запаху:

СO₃^2– + 2Н⁺ = Н₂СO₃  Н₂О + СО₂

При цьому спостерігається утворення бульбашок газу і шипиння. Якщо пропустити газ крізь розчин Са(ОН)₂, утворюється осад СаСО₃ і розчин мутніє.

Виконання: у дві чисті пробіркі внести 3 - 4 краплі Na₂СO₃, і додати 2 - 3 краплі 2 М розчину НCl, а в іншу – 2 - 3 краплі СН₃СООН, перемішати.

У першій пробірці швидко виділяється велика кількість бульбашок СO₂, а

у другій – газ виділяється поступово і бульбашки можна спостерігати значно довше.

При аналізі невідомого розчину перед виконанням реакції на аніон СO₃^2– потрібно обов‘язково виконати реакцію на аніон SO₃^2–, тому що з кислотами він утворює сірчисту кислоту Н₂SO₃, яка може розкладатися з виділенням бульбашок газу SO₂.

Аніон фосфату - ро43–

Фосфат-іон може існувати у розчині у різних формах: при рН 4,3 у розчині існує переважно іон Н₂РO₄^–, при рН 9,6 – іон НРO₄^2– , а при рН 12,5-13 - іон РO₄^3–. Тільки попереднє визначення рН невідомого розчину може вказати на одну з цих форм, оскільки всі вони дають однакові аналітичні реакції.

1. Магнезіальна суміш (MgCl₂ + NH₄Cl + NH₄OH) утворює з фосфатом білий кристалічний осад фосфату магнію-амонію (магній-амоній фосфат):

HPO₄^2– + Mg ²⁺ + NH₄OH = MgNH₄PO₄ + H₂O

Виконання: у чисту пробірку внести 2 - 3 краплі розчину MgCl₂, додати 3 - 4 краплі NH₄Cl і 1 - 2 краплі NH₄OH, перемішати і спотерігати утворення безбарвного розчину (магнезіальна суміш). Додати 1 - 2 краплі Nа₂НPO₄, перемішати і спостерігати утворення білого осаду.

2. Молібденова рідина (HNO₃ + (NH₄)₂MoO₄) утворює з фосфатом жовтий кристалічний осад 12-молібдофосфату амонію:

Na₂HPO₄+12(NH₄)₂MoO₄+23HNO₃=(NH₄)₃P(Mo₃O₁₀)₄+2NaNO₃+21NH₄NO₃+12H₂O

Розчин молібдату амонію в азотній (нітратній) кислоті (молібденову рідину) потрібно додавати у великому надлишку до фосфату. На відміну від попередньої реакції осад утворюється поступово (протягом 3 - 5 хв.): спочатку розчин жовтіє, потім мутніє. Процес можна прискорити додаванням кристалів NH₄NO₃ або нагріванням.

Виконання: у чисту пробірку взяти не більше однієї краплі розчину Nа₂НPO₄ (або невідомого розчину), додати не менш як 10 крапель молібденової рідини, перемішувати деякий час, залишити у штативі на 3 - 5 хв. Якщо осад не випадає, додати кілька кристалів NH₄NO₃, обережно підігріти. Спостерігати утворення жовтого дрібнокристалічного осаду.

3.2.2. Реакції аніонів другої аналітичної групи аніонів

1. Груповим реактивом, який осаджує усі аніони другої аналітичної групи, є катіони срібла у вигляді AgNO₃.

Cl^– + Ag⁺ = AgCl  – білий

Br^– + Ag⁺ = AgBr  – блідо-жовтий

J^– + Ag⁺ = AgJ  – світло-жовтий

Осади є солями сильних галогеноводневих кислот і тому вони не розчиняються у сильних кислотах (для випробування береться 2 М розчин HNO₃.). Аніони інших аналітичних груп утворюють з AgNO₃ білі осади Ag₂SO_3, AgNO₂, Ag₂СO₃, або жовтий Ag₃РO₄. Але ці осади є солями слабких кислот і розчиняються у сильній НNO₃.

Виконання: у три чисті пробіркі внести по 3 - 4 краплі розчину NаCl, NаBr і КJ, додати 1 - 2 краплі AgNO₃, перемішати і спотерігати утворення осадів відповідного кольору. Додати у кожну пробірку по 5 - 10 крапель 2 М розчину НNO₃, перемішувати деякий час і упевнитися, що осади не розчиняються.

2. Розчин аміаку (NH₄OH) зовсім не розчиняє осад AgJ, частково розчиняє AgBr і повностю розчиняє AgCl:

AgCl + 2 NH₄OH = Ag(NH₃)₂⁺ + Cl^– + 2H₂O

Утворюється безбарвний розчин, який знов мутніє, якщо нейтралізувати амоніак азотною (нітратною) килотою:

Ag(NH₃)₂⁺ + Cl^– + 2H⁺ = AgCl  + 2NH₄⁺

Виконання: у чисту пробірку внести 1 - 2 краплі розчину NаCl, додати краплю розчину AgNO₃, перемішати і спостерігати утворення білого осаду AgCl. Додавати краплями 2 М розчин NH₄OH і перемішувати, поки осад не розчиниться. Утворюється безбарвний прозорий розчин. Додавати до нього 2 М розчин НNO₃ , поки знову не утвориться осад AgCl.

2. Хлорна вода (вільний хлор Cl₂ у водному розчині) не реагує з хлоридами, а броміди і йодиди окиснює до вільних брому і йоду:

2Cl^– + Cl₂ = – не реагує

2Br^– + Cl₂ = 2Cl^– + Br₂ – жовто-бурий

2J^– + Cl₂ = 2Cl^– + J₂ – червоно-фіолетовий

У водному середовищі розчини брому і йоду мають жовто-бурий колір, тому проводять екстракцію хлороформом (або бензолом) і одержують жовто-бурий (Br₂) і червоно-фіолетовий (J₂) екстракти. Таким чином за кольором екстракту можна впевнено визначати аніон другої аналітичної групи: жовто-бурий екстракт дає бромід, а червоно-фіолетовий – йодид. Безбарвний екстракт (або забарвлений вільним хлором у дуже слабкий жовто-зелений колір) утворюється у випадку хлориду або аніону іншої групи, який не взаємодіє з хлорною водою.

Виконання: у три чисті пробірки внести по 3 - 4 краплі розчину NаCl, NаBr і КJ (або невідомий розчин), додати у кожну 1 - 2 краплі 2 М розчину НCl або 2 н. H₂SO₄, 2 - 3 краплі хлорної води (або розчину хлораміну) і 3 - 4 краплі хлороформу. Закрити кожну пробірку і інтенсивно збовтати. Залишити у штативі до повного розшарування води і хлороформу. Хлороформ важчий за воду і утворює нижній шар, колір якого вказує на присутність аніону, який реагував з хлорною водою: жовто-бурий колір – це бромід, червоно-фіолетовий – йодид.

4. Нітрит KNO₂ (або NaNO₂) у кислому середовищі окиснює йодид на відміну від броміду і хлориду:

2J^– + 2 NO₂^– + 4H⁺ = 2NO + J₂ + 2H₂O

Виконання: проводиться як попередня реакція, тільки замість хлорної води додається розчин KNO₂ (або NaNO₂). Хлороформ забарвлюється у червоно-фіолетовий колір у присутності йодиду.