Аналитические реакции анионов II аналитической группы
(SO42-, SO32-, S2O32-, CO32-, PO43-, AsO43-, AsO33-)
Реакции анионов SO42-. Реакция с хлоридом бария BaCl2:
Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
| (1.174)
|
Образуется белый кристаллический осадок BaSO4, нерастворимый в кислотах и щелочах.
Реакция с солями кальция Ca(NO3)2:
Na2SO4 + Ca(NO3)2 = CaSO4↓ + 2NaNO3
| (1.175)
|
Проводится на предметном стекле микроскопа. В присутствии сульфат--иона образуются характерные кристаллы гипса CaSO4. 2H2O в виде игольчатых пучков.
Реакция с солями свинца, например с Pb(NO3)2:
Na2SO4 + Pb(NO3)2 = PbSO4↓ + 2NaNO3
| (1.176)
|
Образуется белый осадок, растворимый в ацетате аммония.
Реакции анионов SO32-. Реакция с хлоридом бария BaCl2:
Na2SO3 + BaCl2 = BaSO3↓ + 2NaCl
| (1.177)
|
Образуется белый осадок BaSO3, растворимый в кислотах.
Реакция с кислотами (на примере HCl):
Na2SO3 + 2HCl = H2SO3 + 2NaCl
| (1.178)
|
H3SO3 = H2O + SO2↑
| (1.179)
|
При действии кислот на сухиt сульфиты появляется характерный резкий запах SO2 (горящей серы).
Реакция с окислителями:
а) с перманганатом калия
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + +8H2O
| (1.180)
|
Наблюдается обесцвечивание раствора перманганата калия;
б) с иодом
Na2SO3 + I2 + H2O = Na2SO4 + 2HI
| (1.181)
|
В присутствии ионов SO32- раствор иода обесцвечивается. Реакция становится более чувствительной, если её проводить в присутствии крахмала.
Реакции анионов S2O32-. Реакция с хлоридом бария BaCl2:
Na2S2O3 + BaCl2 = BaS2O3↓ + 2NaCl
| (1.182)
|
Образуется белый осадок BaS2O3. При проведении реакции возможно образование пересыщенных растворов. Поэтому для выпадения осадка необходимо потереть стенки пробирки стеклянной палочкой.
Реакция с кислотами (например, с HCl):
Na2S2O3 + 2HCl = H2O + SO2↑ + S↓ + 2NaCl
| (1.183)
|
В ходе реакции наблюдается помутнение раствора (выделение свободной серы) и образование сернистого газа с резким запахом. В разбавленных растворах реакция идёт медленно: 1 – ≥ 10 мин.
Реакция с нитратом серебра AgNO3:
Na2S2O3 + 2AgNO3 = Ag2S3O3↓ + 2NaNO3
| (1.184)
|
Ag2S2O3 + H2O = AgS↓ + H2SO4
| (1.185)
|
С избытком AgNO3 образуется белый осадок Ag2S2O3, постепенно желтеющий, а затем чернеющий в результате превращения тиосульфата серебра в сульфид Ag2S чёрного цвета.
Реакция с иодом:
Na2S2O3 + I2 = Na2S4O8 + 2NaI
| (1.186)
|
Наблюдается обесцвечивание раствора иода. Для повышения чувствительности реакцию проводят в присутствии крахмала. Реакция применяетя в количественном анализе.
Реакции анионов CO32-. Реакция с хлоридом бария BaCl2:
Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl
| (1.187)
|
Образуется белый осадок BaCO3, растворимый в кислотах.
Реакция с кислотами:
Na2CO3 + 2HCl = H2CO3 + 2NaCl
| (1.188)
|
Выделяются пузырьки СО2 (газ без цвета и запаха). Для обнаружения СО2 полученный газ пропускают через раствор известковой воды Са(ОН)2. При наличии СО2 наблюдается помутнение раствора.
Реакции анионов РО43-. Реакции с хлоридом барияBaCl2:
Na2HPO4 + BaCl2 = BaHPO4↓ + 2NaCl
| (1.189)
|
Образуется белый осадок гидрофосфата бария BaHPO4, растворимый в кислотах.
Реакция с магнезиальной смесью:
Na2HPO4 + MgCl2 + NH4OH = MgNH4PO4↓ + 2NaCl + H2O
| (1.190)
|
Наблюдается образование кристаллического белого осадка MgNH4PO4.
Реакция используется для гравиметрического количественного определения фосфора.
Реакция с парамолибдатом аммония (NH4)6Mo7O24:
7NaH2PO4 + 12(NH4)6Mo7O24 + 58HNO3 = 7(NH4)3[PMo12O40]↓ + +51NH4NO3 + 7NaNO3 + 36H2O
| (1.191)
|
Образуется жёлтый мелкокристаллический осадок молибдофосфата аммония (NH4)3[PMo12O40]. Осадок растворяется в щелочах при нагревании. Аналогичные реакции дают анионы мышьяковой [см. уравнение (1.57)] и кремниевой кислот.
Реакции анионов AsO43-. Большинство солей ортомышьяковой кислоты – H3AsO4 (арсенаты) нерастворимы в воде, растворимы только соли щелочных элементов и аммония. Ортомышьяковая кислота является слабой
(К1 = 5,6 . 10-3, К2 = 1,7 . 10-7, К3 = 2,95 . 10-12 ) и образует три ряда солей разной степени замещения, существующие в кислой (H2AsO4-), нейтральной (HAsO42-) и сильнощелочной (AsO43-) средах.
Ортомышьяковая кислота обладает окислительными свойствами. Она окисляет иодид-ион, сернистую кислоту, сероводород.
Реакции анионов AsO33-. Соли мышьяковистой кислоты (арсениты), за исключением солей щелочных элементов, аммония и магния, нерастворимы в воде. Кислота слабая и в зависимости от реакции среды образует соли разной степени замещения.
Мышьяковистая кислота и её соли являются восстановителями, например, в нейтральной среде восстанавливают иод до иодидов.
Анализ смеси анионов II аналитической группы. При анализе смеси анионов II аналитической группы, содержащей SO42-, SO32-, S2O32-, CO32-, PO43-, AsO43-, AsO33-, последовательно выполняются следующие операции:
● отделение и открытие ионов SO42- проводят, добавляя раствор BaCl2, образование не растворимого в кислотах и щелочах осадка BaSO4 свидетельствует о присутствии сульфат-иона [уравнение (1.174)].
● отделение ионов PO43- и AsO33- с помощью аммиачного раствора MgCl2 [см. 1.58),(1.190).]. Выпавшие осадки MgNH4PO4 и MgNH4AsO4 отделяют центрифугированием. В оставшемся растворе обнаруживают ионы AsO33- реакцией с нитратом серебра [см. (1.54)] и характеристическими реакциями (1.48) – (1.50), (1.55);
● обнаружение ионов PO43- и AsO43- : осадок (MgNH4PO4 и MgNH4AsO4) растворяют в HCl, восстанавливают мышьяк (V) до мышьяка (III) с помощью KI, удаляют образовавшийся иод экстракцией или кипячением, добавляют аммиак. Если вновь образовался осадок MgNH4PO4, то в исходном растворе присутствует РО43—ион. В оставшемся растворе открывают мышьяк с помощью AgNO3 или других характеристических реакций.
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 1670 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
|