Лабораторная работа № 8 Аналитические реакции анионов первой аналитической группы:

SO₄^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, C₂O₄^2-, CO₃^2-, B₄O₇^2-( BO₂^-), PO₄^3-, AsO₄^3-, AsO₃^3-, F^-.

Групповой реагент – водный раствор BaCl₂. Реакции с групповым реагентом проводят в нейтральной или слабо щелочной среде, так как осадки соответствующих бариевых солей малорастворимы в данных условиях.

Осадки бариевых солей анионов I группы растворяются в минеральных кислотах, за исключением BaSO₄.

Карбонат BaCO₃, тетраборат BaB₄O₇, ортофосфат Ba(PO₄)₂ и арсенат Ba₃(AsO₄)₂ растворимы и в уксусной кислоте.

Катионы Аg⁺ дают осадки солей серебра с анионами I группы, за исключением фторид – аниона F^-, поскольку AgF растворим в воде. Эти осадки растворяются в азотнокислом растворе, в отличие от солей серебра анионов второй аналитической группы.

Соли свинца анионов I группы также нерастворимы в воде, за исключением тетрабората (B₄O₇^2-) и периодата.

Анионы I группы в водных растворах бесцветны.

Анионы – окислители – AsO₄^3-, иногда CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-.

Анионы – восстановители - AsO₄^3-, S₂O₃^2-, SO₃^2-, C₂O₄^2-.

Под действием минеральных кислот анионы «летучих» кислот (CO₃^2-, SO₃^2- и S₂O₃^2-) разрушаются с выделением газообразных СО₂ или SO₂.

Аналитические реакции сульфат – иона so42-.

Сульфаты аммония и многих металлов хорошо растворяются в Н₂О. Сульфаты кальция, стронция, бария, свинца (II) малорастворимы в воде, что широко используется в химическом анализе.

1. Реакция с катионами бария (фармакопейная).

Ва²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓ (белый мелкокристаллический)

Методика. В пробирку вносят 3 – 4 капли раствора Na₂SO₄ (или K₂SO₄), прибавляют каплю разбавленного раствора HCl и 2 – 3 капли раствора BaCl₂. Выпадает белый осадок сульфата бария. Если в растворе присутствует перманганат калия КМО₄, то осадок BaSO₄ окрашивается в фиолетово – красный цвет за счет адсорбции MnO₄^- - ионов на осадке.

Проба на растворимость. BaSO₄ не растворяется в минеральных кислотах, за исключением концентрированной Н₂SO₄, в которой он частично растворим с образованием Ba(HSO₄)₂:

ВаSO₄ + Н₂SO4 → Ba(НSO₄)₂

2. Реакция с катионами свинца.

Pb²⁺ + SO₄^2- → PbSO₄↓ (белый кристаллический)

Методика. В пробирку вносят 3 - 4 капли раствора Na₂SO₄ и прибавляют 2 – 3 капли раствора Pb(NO₃)₂. Выпадает белый осадок PbSO₄.

Проба на растворимость. Осадок PbSO₄ частично растворяется в минеральных кислотах; растворяется в щелочах и в водных растворах ацетатов натрия СН₃СООNa или аммония СН₃СООNН₄ с образованием комплексных соединений:

PbSO₄ + 4 NaOH → Na₂[Pb(OH)₄] + Na₂SO₄

3. Реакция с родизонатом бария.

O O

|| O || O

О O

Ва + SO₄^2- → ВаSO₄ ↓(белый) +

О O O

О || ||

О O

Родизонат бария (красный) родизонат – анион (бесцветный)

Методика. На листок фильтровальной бумаги наносят каплю раствора ВаCl₂ и 1 каплю раствора родизоната натрия Na₂C₆O₆ или родизоновый кислоты Н₂С₆О₆. На бумаге возникает красное пятно родизоната бария. На это пятно наносят 1-2 капли раствора, содержащего сульфат – ионы (Na₂SO₄, K₂SO₄ или Н₂SO₄ разбавленной). Пятно обесцвечивается.