4. Якісні реакції аніонів

0. 4.1. Якісні реакції аніонів I аналітичної групи (so42-, со32-, ро43-)

Реакції сульфат-іонів so42-

Дослід 1. Реакція з груповим реактивом ВаС1₂. Барій хлорид осаджує з розбавлених розчинів сульфатів білий осад барій сульфату, нерозчинний у кислотах:

Ba²⁺ + SO₄^2-= BaSО₄↓

Виконання. До 2 - 4 крапель натрій сульфату добавляють 2 - 3 краплі розчину барій хлориду. Спостерігають випадання білого осаду.

Дослід 2. Реакція з плюмбум (ІІ) нітратом або ацетатом. Розчинні солі Плюмбуму (П) осаджують з розчинів сульфатів білий осад плюмбум (ІІ) сульфату:

Pb²⁺ + SO₄^2- = PbSО₄↓.

Осад нерозчинний у нітратній кислоті і важкорозчинний при нагріванні в розчинах лугів.

Виконання. До 2 - 3 крапель розчину натрій сульфату добавляють 2 - 3 краплі розчину плюмбум (П) нітрату. Спостері­гають утворення білого осаду.

Реакції карбонат-іонів co32-

Дослід 3. Реакція з груповим реактивом ВаСl₂. Карбонат-іони СО₃^2- осаджуються з розчинів карбонатів барій хлоридом. Утворюється білий осад барій карбонату, розчинний у розбавлених мінеральних та ацетатній кислотах. Реакція розчинення ВаСO₃ в кислотах відбувається з виділенням газу, що також є її характерною ознакою:

Ва²⁺ + СО₃^2- = ВаСО₃↓

ВаСО₃ + 2Н⁺= Ва²⁺ + СO₂↑ + Н₂O.

Виконання. До 5 крапель розчину натрій карбонату добавляють 2 - 3 краплі розчину барій хлориду і спостерігають розчинення осаду в кислотах з одночасним виділенням бульбашок газу.

Дослід 4. Реакція з кислотами. Мінеральні кислоти, а також ацетатна кислота виділяють із солей карбонатної кислоти вуглекислий газ:

CO₃^2- + 2Н⁺ = СО₂↑ + Н₂O,

Виділення карбон (ІV) оксиду легко підтвердити за допомогою газовідвідної трубки, зануреної у вапняну воду Са(ОН)₂. Випадає білий осад кальцій карбонату СаСО₃. Проведенню реакції перешкоджає сульфіт-іон SO₃^2-, оскільки при дії кислот може утворюватись сульфур(ІV) оксид, який при взаємодії з Са(ОН)₂ утворює білий осад кальцій сульфіту CaSO₃. Тому перед виявленням карбонат-іонів доцільно окиснити йони SO₃^2- до йонів SO₄^2-, добавляючи гідроген пероксид Н₂O₂:

SO₃^2- + Н₂O₂ = SO^2- + Н₂O

Виконання. До 10 крапель розчину натрій карбонату добавляють 10 крапель 2М розчину хлоридної кислоти. Спостерігають бурхливе виділення газу.

Для дослідження СO₂ вапняною водою у верхню частину спеціальної пробірки вставляють корок з трубкою, в якій знаходиться 2 - 3 краплі вапняної води. Спостерігають помутніння вапняної води.

Реакції фосфат-іонів ро43-

Дослід 5. Реакція з груповим реактивом ВаС1₂. Барій хлорид осаджує з нейтральних розчинів фосфатів білий осад барій гідрогенфосфату:

Ва²⁺ + НРO₄^2- = ВаНРO₄↓.

Осад розчиняється в мінеральних (крім H₂SO₄) та ацетатній кислотах. У лужних розчинах утворюються середні солі (фосфати):

ЗВа²⁺ + 2НРО₄^2- + 2OH^- = Ва₃(РO₄)₂↓ + 2Н₂O.

Осад розчиняється в мінеральних та ацетатній кислотах.

Виконання. До 4 крапель розчину натрій фосфату добавляють 4 краплі барій хлориду. Перевіряють розчинність осаду в кислотах.

Дослід 6. Реакція з молібденовою рідиною. Молібденова рідина (розчин амоній молібдату (NH₄)₂Mo0₄ і амоній нітрату NH₄N0₃ у нітратній кислоті) осаджує фосфат-іони у вигляді жовтого кристалічного осаду амоній-фосформолібдату:

НРО₄^2- + 3 NH₄+ + 12 MoO₄^2- + 23 Н⁺ = (NH₄)₃H₄[Р(Mo₂O₇)₆]↓+l0 H₂O

або в молекулярному вигляді:

Na₂HPО₄ + 12(NH₄)₂MoО₄ + 23HNО₃ = (NH₄)₃H₄[P(Mo₂O₇)₆]↓ + 2NaNO₃ + 21NH₄NO₃ + 10H₂O.

Осад розчиняється в розчинах лугів і амоніаку. Крім того, він розчиняється в надлишку фосфату лужного металу, тому реактив потрібно брати в надлишку. Йони S0₃^2- та інші відновники перешкоджають реакції. Реакція дуже чутлива і характерна для фосфат-іонів, застосовується для виявлення фосфатів у сечі.

Виконання. До 1 - 2 крапель розчину фосфату добавляють 8 - 10 крапель молібденової рідини і суміш трохи підігрівають (до 40 - 60 °С). Випадання через деякий час жовтого осаду свідчить про наявність фосфат-іонів Р0₄^2- .