1.Реакция с хлоридом бария.

ВаСl₂ с растворимыми карбонатами образует на холоду белый аморфный осадок карбоната бария, который постепенно при стоянии переходит в кристаллическую форму.

Выполнение реакции. Получить осадок карбоната бария, разделить на две пробирки и испытать действие растворов уксусной и соляной кислот. Записать уравнение реакций.

2. Реакция с кислотами.

Кислоты, в том числе и СН₃СООН, разлагают карбонаты с выделением СО₂:

2Н⁺ + СО₃^2- = Н₂О + СО₂↑,

Который обнаруживают по помутнению известковой или баритовой воды.

СО₂ + Са(ОН)₂ = ↓СаСО₃ + Н₂О

СО₂ + Ва(ОН)₂ = ↓ВаСО₃ + Н₂О

При длительном пропусконии углекислого газа осадок растворяется:

↓СаСО₃ + СО₂ + Н₂О =Са²⁺ + 2НСО₃^-

Обнаружению мешают ионы SO₃^2- и S₂O₃^2-, так как SO₂, образующийся при подкислении раствора, также образует белые осадки Са SO₃ и Ва SO_3. Поэтому перед открытием карбонат-иона надо предварительно окислить SO₃^2- и S₂O₃^2- до SO₄^2- пероксидом водорода при нагревании в течение 2-3 минут.

Выполнение реакции. В пробирку с 1 мл раствора BaCO₃ внести равный объём раствора НСl. Закрыть газоотводной трубкой и выделяющийся при нагревании СО₂ пропускать в раствор известковой воды. Что наблюдается? Продолжить пропускать СО₂. Описать наблюдаемые явления.

Реакции аниона РО₄^3-

РО₄^3- - анион является анионом трёхосновной фосфорной кислоты (рК_а,1=2,15, рК_а,2=7,21, рК_а,3 =12,33). То есть, по первой ступени диссоциации это кислота средней силы, по второй и третьей – слабая. В воде растворимы все фосфаты щелочных металлов (кроме Li₃РО₄^3- ) и аммония, а также дигидрофосфаты щелочных и щелочноземельных металлов. Малорастворимые в воде фосфаты растворяются в минеральных кислотах.

1. Реакция с хлоридом бария.

Ва²⁺ образует с анионом РО₄^3- белый осадок, растворимый в уксусной и минеральных кислотах (кроме Н₂SO₄):

Ва²⁺ + НРО₄^2- = ↓ВаНРО₄

Выполнение реакции. Получить осадок ВаНРО₄, проверить его растворимость в кислотах и записать уравнение реакций.

2. Реакция с нитратом серебра.

AgNO₃ с анионами РО₄^3- желтый осадок фосфата серебра, растворимый в соляной кислоте и аммиаке:

3 Ag⁺ + РО₄^3- = ↓ Ag₃РО₄

Выполнение реакции. Получить осадок фосфата серебра, проверить его растворимость и записать уравнение реакций.

2. Реакция с магнезиальной смесью.

Магнезиальная смесь (MgCl₂ + NH₄Cl + NH₃ в растворе) образует с фосфат-ионом белый кристаллический осадок двойной соли, растворимый в СН₃СООН и НСl:

Mg²⁺ + НРО₄^2- + NH₃ = ↓ Mg NH₄ РО₄

↓ Mg NH₄ РО₄ + 3Н⁺ = Mg²⁺ + NH₄⁺ + Н₃РО₄

↓ Mg NH₄ РО₄ + 2СН₃СООН = Mg²⁺ + 2СН₃СОО^- + Н₂РО₄^- + NH₄⁺

Выполнение реакции. К нескольким каплям раствора, содержащего РО₄^3-, добавить 1,5-кратный избыток раствора магнезиальной смеси, перемешать. Наблюдать образование осадка. Описать его внешний вид и проверить отношение к растворам СН₃СООН, НСl, NH_3.

2. Реакция с молибденовой жидкостью.

Молибденовая жидкость (раствор (NH₄)₂MoO₄ в НNO₃ (образует с РО₄^3- - ионом желтый кристаллический осадок 12-молибдофосфата аммония:

3NH₄⁺ + РО₄^3- + 12MoO₄^2- + 24H⁺ = ↓(NH₄)₃Р(Мо₃О₁₀)₄ + 12Н₂О

Осадок растворим в избытке в избытке фосфата, в щелочах и в растворе аммиака:

↓(NH₄)₃Р(Мо₃О₁₀)₄ + 24 NH₃ + 12Н₂О = (NH₄)₃РО₄ + 12(NH₄)₂MoO₄

Обнаружению мешают ионы-восстанвители: SO₃^2-, S₂O₃^2-, S^2-, избыток Сl^-, т.к. они восстанавливают Р(Мо₃О₁₀)₄^3- до молибденовой сини (соединения молибдена низших степеней окисления). Поэтому перед обнаружением РО₄^3- проводят окисление примесей 6М НNO₃ при кипячении. SiO₃^2- в тех же условиях образует 12-молибдосиликат (NH₄)₄Si(Mo₃O₁₀)₄ желтого цвета, который в отличие от 12-молибдофосфата аммония растворим в НNO₃.

Выполнение реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего РО₄^3-, прибавить 5-7 капель молибденовой жидкости, нагреть. Что наблюдается? Проверить растворимость осадка в растворах кислот, щелочей, аммиака.

Реакции аниона SiО₃^2-

Свободная кремневая кислота почти нерастворима в воде, но легко образует коллоидные растворы, при разрушении которых осаждается гель n SiO₂∙mH₂O (n и m зависят от русловий осаждения). Известны метакремниевая Н₂SiО₃, двуметакремневая Н₂Si₂О₅ и ортокремневая Н₄SiО₄ кислоты. Основной формой существования кислоты в растворе является очень слабая Н₄SiO₄. Известны поликремневые кислоты. Растворимы в воде только силикаты щелочных металлов. Водные растворы их имеют сильнощелочную реакцию вследствие гидролиза.