5. Аналитические реакции анионов

Анализ анионов имеет свои особенности. В отличие от катионов анионы обычно не мешают обнаружению друг друга. Поэтому многие из них определяют дробным методом в отдельных порциях исследуемого раствора. К систематическому ходу анализа прибегают лишь в наиболее сложных случаях, например, при наличии в воде анионов окислителей или восстановителей.

Если в холе анализа смеси катионов групповые реагенты служат для последовательного отделения групп, то при анализе смеси анионов они используются лишь для предварительного обнаружения той или иной группы. Это значительно облегчает работу, так как отсутствие в растворе хотя бы одной из групп позволяет не производить реакции на относящиеся к ней анионы.

К I аналитической группе анионов относят анионы, образующие с катионом бария Ва²⁺ соли, нерастворимые в воде, но легко растворяющиеся в разбавленных минеральных кислотах (за исключением сульфата бария)

(см табл. I.2). Поэтому групповой реагент - раствор хлорида бария - осаждает анионы I группы только в нейтральной или слабощелочной среде.

Вторая группа объединяет С1^– , Вr ^–, I ^– , S^2– и некоторые другие анионы образующие с катионом серебра соли, нерастворимые в воде и в разбавленной азотной кислоте.

Групповой реагент для этой аналитической группы - нитрат серебра

AgNO₃ в присутствии разбавленной азотной кислоты. Бариевые соли этих анионов в воде растворимы.

Большинство анионов I группы образует с нитратом серебра нерастворимые в воде соли, однако все они растворяются в азотной кислоте и обнаружению анионов II группы не мешают.

К III группе анионов относят анионы NОз^– , NО^2– и ряд других. Соли этих анионов, в том числе бария и серебра, хорошо растворимы в воде. Группового реагента на анионы III группы нет.

Лабораторная работа № 9

Частные реакции анионов

Первая аналитическая группа анионов

Опыт 1. Обнаружение аниона SO₄^2–

Все сульфаты, за исключением сульфатов бария, кальция, стронция и свинца, хорошо растворимы в воде. Анион SO₄^2– бесцветен.

А) Реакция с групповым реагентом

Хлорид бария образует с анионом SO₄^2– белый кристаллический осадок сульфата бария

SO₄^2– + Ва²⁺ = Ва SO₄

К 4 - 5 каплям раствора сульфата натрия прибавьте 2 - 3 капли раствора хлорида бария. Убедитесь, что образовавшийся осадок не растворяется в кислотах.

Б) Реакция с родизонатом бария

Нанесите на фильтровальную бумагу последовательно 1 каплю раствора хлорида бария и 1 каплю родизоната натрия (или родизоновой кислоты).Об-

ратите внимание на красный цвет образовавшегося родизоната бария. Красное пятно этого соединения смочите 1 - 2 каплями раствора, исследуемого на содержание аниона SO₄^2–. В присутствии иона SO₄^2– красная окраска родизоната бария тотчас обесцвечивается вследствие образования белого сульфата бария. Реакция селективна для определяемого аниона.

Опыт 2. Определение аниона со32–

Анион СО₃^2– в растворах бесцветен.

А) Реакция с групповым реагентом

Раствор хлорида бария дает с определяемым ионом белый осадок карбоната бария

СО₃^2– + Ва²⁺ = ВаСОз

Как и все карбонаты, ВаСОз легко растворяется в сильных минеральных кислотах и даже в уксусной кислоте.

Б) Реакция с сильными минеральными кислотами

Сильные минеральные кислоты (соляная, серная, азотная) разлагают карбонаты с выделением углекислого газа

СО₃^2– + 2Н⁺ = Н₂О + СО₂↑

Выделяющийся газ вызывает помутнение раствора гидроксида кальция

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃↓ + Н₂О

Для проведения анализа берут избыток раствора гидроксида кальция, так как в противном случае муть быстро исчезает вследствие образования хорошо растворимой в воде кислой соли

СаСО₃ + СО₂ + Н₂О = Са(НСО₃)₂

Иногда вместо гидроксида кальция применяют гидроксид бария.