Предварительные испытания

1. Определение рН раствора.

1. Если среда кислая (рН≤2), то в исследуемом растворе не могут присутствовать анионы летучих и неустойчивых кислот: СО₃^2-, S₂О₃^2-, NO₂^- , S^2- . Кроме того, в кислой среде не могут присутствовать следующие пары анионов: I^- и NO₂^-, NCS^- и IO₃^-, I^- и ClO₃^-, NO₂^- и ClO₃^-.

2. Если среда раствора щелочная, то в нем могут присутсвовать все рассматриваемые ионы (кроме пары IO₃^-и S^2-).

2. Проба на присутствие анионов I группы.

К 4-5 каплям анализируемого раствора при рН 7-9 добавить равный объём раствора ВаСl₂. Образование осадка указывает на наличие анионов I группы.

3. Проба на присутствие анионов II группы.

К 4-5 каплям анализируемого раствора добавить равный объём раствора AgNO₃ и HNO₃. В присутствии анионов II группы образуется осадок. Обратить внимание на его цвет и сделать предположительные выводы.

4. Проба на совместное присутствие некоторых окислителей и восстановителей.

1. К нескольким каплям исходного раствора добавить раствор СН₃СООН до кислой среды. При совместном присутствии NO₂^- и I^- раствор становится красно-бурым из-за выделившегося йода. Проверить добавлением раствора крахмала.

2. Подкислить другую пробу раствором соляной кислоты. Выделение йода указывает на одновременное присутствие I^- и ClO₃^- . При наличии S₂О₃^2- или смеси SO₃^2-и S^2- раствор постепенно мутнеет.

5. Проба на присутствие анионов-восстановителей.

К нескольким каплям исследуемого раствора добавить 1-2 капли раствора NaOH и 1-2 капли разбавленного раствора KMnO₄. Нагреть. Выпадение бурого осадка указывает на присутствие SO₃^2-, S₂О₃^2-, I^- или NCS^-. Если анионы восстановители обнаружены, к другой порции раствора, подкисленного раствором H₂SO₄ добавить 2-3 капли раствора йода. В присутствии SO₃^2- и S₂О₃^2- происходит обесцвечивание раствора.

6. Проба на присутствие анионов-окислителей.

К 4-5 каплям исходного раствора добавить раствор серной кислоты до кислой среды, несколько капель бензола или хлороформа и 1-2 капли раствора КI. Хорошо встряхнуть смесь. В присутствии анионов-окислителей (ClO₃^-, NO₂^- , NO₃^- и других) органический слой окрашивается в розово-фиолетовый цвет.

При одновременном присутствии окислителей и восстановителей нальзя делать окончательные выводы об отсутствии тех или иных анионов на основании отрицательного результата предварительных испытаний.

7. Проба на выделение газов.

К нескольким каплям исследуемого раствора добавить 2-3 капли раствора H₂SO₄ и нагреть. В присутствии СО₃^2-, S₂О₃^2-, SO₃^2-, S^2-, NO₂^- выделяется газ. Обратить внимание на свойства газа:

1. СО₂ – бесцветный газ без запаха, вызывает, как и SO₂, помутнение известковой воды.

2. SO₂ – бесцветный газ с запахом горящей серы, вызывает восстановление растворов KMnO₄ и I₂.

3. NO₂ – бурый газ с резким запахом, вызывает окисление I^- до свободного йода.

4. H₂S – бесцветный газ с характерным запахом, вызывающий почернение бумаги, смоченной [Pb(OH)4]2^- Pb(CH₃COO)_2.

Обнаружение некоторых ионов дробным методом.

1. Открытие SO₄^2-.

При наличии I группы анионов к нескольким каплям исходного раствора добавить раствор ВаСl₂ и проверить растворимость в кислотах. Помнить, что мешает только совместное присутствие S₂О₃^2- и S^2-.

2. Открытие СО₃^2-.

СО₃^2- - анион можно открыть из отдельной пробы раствора по помутнению известковой воды выделяющимся углекислым газом при действии кислот в специальном приборчике, состоящем из пробирки и пипетки с Са(ОН)₂, закрепленной в пробке.

Для удаления путем окисления мешающих ионов SO₃^2- и S₂О₃^2- к раствору необходимо добавить 2-3 капли 3% Н₂О₂.

3. Открытие РО₄^3-.

Проводится реакцией с молибденовой жидкостью в азотнокислом растворе. Выпадение желтого кристаллического осадка после аккуратного нагревания в течение нескольких минут (лучше на водяной бане) свидетельствует о присутствии РО₄^3-.

4. Открытие SiO₃^2-.

К 4-5 каплям исследуемого раствора добавить 3-4 капли раствора NH₄Cl и нагреть несколько минут на водяной бане. В присутствии SiO₃^2- появляется белый аморфный осадок, иногда гель кремниевой кислоты.

5. Открытие Br^-и I^-.

Проводиться реакцией с хлорной водой в сернокислой среде и экстракцией бензолом последовательно выделяющихся I₂ и Br₂.

6. Открытие S^2-.

О наличии S^2- можно судить:

1. по цвету осадка, образующегося при действии AgNO₃ и HNO₃

2. по почернению бумаги, смоченной Pb(CH3COO)₂ или [Pb(OH)₄]^2- в парах Н₂S, получающегося при действии раствора Н₂SO₄ на часть исходного раствора и по запаху.

   1. Открытие NCS^-.

К нескольким каплям исходного раствора добавить каплю раствора, содержащего Fe³⁺. В присутствии тиоционат-ионов раствор окрашивается в розовый цвет.

8. Открытие СН₃СОО^-.

   1. Упарить 1 мл исходного раствора до нескольких капель, добавить несколько капель раствора H₂SO₄, нагреть. Обнаружить выделяющуюся СН₃СООН по запаху.

   2. Провести с несколькими каплями исходного раствора реакцию получения этилацетата и обнаружить образующийся эфир по запаху.

Если в задаче присутствуют анионы, образующие с раствором серной кислоты газы с резким запахом, обнаружение СН₃СОО^- проводят в растворе после отделения I и II групп анионов.

8. О присутствии нитрит-иона можно судить по выделению NO₂^- при реакции с раствором H₂SO₄.

9. Удаление NO₂^-.

Перед открытием NO₃^- необходимо провести удаление NO₂^- реакцией с NH₄Cl, так как NO₂^—анион вступает в одинаковые реакции с NO₃^-. Для удаления NO₂^- к нескольким каплям исходного раствора добавить твердый NH₄Cl до насыщения и нагреть. Происходит реакция:

NH₄⁺ + NO₂^- = N₂↑+ 2H₂O

Подобно солям аммония действует мочевина в кислой среде:

2 NO₂^- + Н⁺ + СО(NH₂)₂ = 3H₂O +CO₂ ↑+ 2N₂↑

8. Открытие NO₃^-.

Обнаружение NO₃^- можно провести реакциями с металлической медью в сернокислой среде, с алюминием в щелочной среде или другими характерными реакциями.

Некоторые анионы лучше обнаружить, используя элементы систематического хода анализа.