Аналитической группы: SO4(2-) , SO3(2-), S2O3(2-), С2O4(2-),
CO3(2-) , В4O7(2-) (ВO2ˉ), РO4(3-), AsO4(3-), AsO3(3-) Fˉ
Групповым реагентом на анионы первой аналитической группы является водный раствор хлорида бария ВаС12, с которым анионы данной группы образуют осадки соответствующих бариевых солей, малорастворимые в нейтральных или слабо щелочных
водных растворах. Поэтому реакции с групповым реагентом и проводят в нейтральной или слабо щелочной среде. Осадки бариевых солей рассматриваемых анионов растворяются в минеральных кислотах, за исключением сульфата бария BaS04. Карбонат ВаСОз, тетраборат ВаВ4O7, ортофосфат Ва3(Р04)2 и арсенат Ba3(As04)2 растворимы и в уксусной кислоте. Катионы серебра Ag+ также дают осадки солей серебра с анионами первой группы, за исключением фторид-аниона Fˉ, поскольку фторид серебра AgF растворим в воде. Эти осадки растворяются в азотнокислом растворе, в отличие от солей серебра анионов второй аналитической группы. Соли свинца анионов первой группы также нерастворимы в воде, за исключением тетрабората и периодата. Анионы первой аналитической группы в водных растворах бесцветны.
Аналитические реакции сульфат-иоиа SO4(2-)
Сульфаты аммония и многих металлов хорошо растворяются в воде. Сульфаты кальция, стронция, бария, свинца(П) малорастворимы в воде, что широко используется в химическом анализе.
Реакция с катионами бария (фармакопейная).Сульфат-ионы при взаимодействии с катионами бария Ва2+ образуют белый мелкокристаллический осадок сульфата бария BaSO4:
|
|
|
Ва2+ + SO4(2-) -> BaS04↓
Осадок не растворяется в минеральных кислотах, за исключением концентрированной H2S04, в которой он частично растворим с образованием
Ba(HS04)2:
BaS04 +H2SO4 ->Ba(HS04)2
Если в растворе присутствует перманганат калия КМп04, то осадок сульфата бария окрашивается в фиолетово-красный цвет за счет адсорбции перманганат-ионов Мп04 на осадке.
Методика. В пробирку вносят 3—4 капли раствора сульфата натрия Na2S04 (или другого растворимого сульфата), прибавляют каплю разбавленного раствора НС1 и 2—3 капли раствора ВаС12. Выпадает белый осадок сульфата бария.
Реакция с катионами свинца. Сульфат-ион дает с катионами свинца РЬ2+ белый кристаллический осадок сульфата свинца PbS04:
Pb2+ + SO4(2-)->PbSO4↓
Осадок частично растворяется в минеральных кислотах; растворяется в щелочах и в водных растворах ацетатов натрия CH3COONa или аммония CH3COONH4 с образованием комплексных соединений.
Растворение в щелочах:
PbS04 + 4NaOH→Na2[Pb(OH)4 ] + Na2SO4
Комплексам, образующимся при растворении сульфата свинца в растворах ацетатов натрия и аммония, различные исследователи приписывают неодинаковый состав.
|
|
|
Методика. В пробирку вносят 3—4 капли раствора сульфата натрия и прибавляют 2—3 капли раствора нитрата свинца Pb(N03)2. Выпадает белый осадок сульфата свинца.
Реакция с родизонатом бария.Сульфат-ионы при взаимодействии с красным родизонатом бария разрушают его с образованием сульфата бария, вследствие чего красный родизонат бария обесцвечивается:
ФОРМУЛА 1
Реакция высокочувствительна. Реакцию обычно проводят капельным методом на фильтровальной бумаге.
Методика. На листок фильтровальной бумаги наносят каплю раствора хлорида бария ВаС12 и 1 каплю раствора родизоната натрия Na2C606 или родизоновой кислоты Н2С606. На бумаге возникает красное пятно родизоната бария. На это пятно наносят 1—2 капли раствора, содержащего сульфат-ионы (разбавленной серной кислоты или растворимых сульфатов). Пятно обесцвечивается.
Некоторые другие реакции сульфат-ионов.Сульфат-ирн открывают также реакциями с некоторыми органическими реагентами — сульфанозо III и солями бария, с карбонатом бария и фенолфталеином в нейтральной среде и т. д.
Аналитические реакции сульфит-иона SO3(2-).
Сульфит-ион обладает довольно эффективными комплексообразующими свойствами как лиганд. Средние сульфиты натрия и калия хорошо растворяются в воде, средние сульфиты других металлов, как правило, малорастворимы в воде. При действии кислот на сульфиты они разлагаются.
|
|
|
Реакция с хлоридом бария (фармакопейная). Сульфит-ионы при взаимодействии с катионами бария образуют белый кристаллический осадок сульфита бария BaS03:
Ba(2+) + S 03(2-) ->BaS03↓
Осадок растворяется в разбавленных НС1 и HN03 с выделением газообразного диоксида серы S02, например:
BaS03 + 2НС1 -> SO2 + ВаС12 + Н20
Аналогично протекает реакция сульфит-ионов и с хлоридом стронция SrCl2.
Методика. В пробирку вносят 2—3 капли раствора сульфита натрия Na2S03 и прибавляют 2—3 капли раствора ВаС12. Выпадает белый осадок сульфита бария. К полученной смеси прибавляют по каплям раствор НС1. Осадок растворяется.
Реакция разложения сульфитов кислотами (фармакопейная).Все сульфиты разлагаются минеральными кислотами с выделением газообразного диоксида серы S02:
SO3(2-) + 2Н+ →SO2 + Н20
Выделяющийся диоксид серы обнаруживают по характерному запаху, а также по обесцвечиванию водного раствора иода или перманганата калия:
SO2 + I2 + 2Н20 → H2SO4 + 2HI
5S02 + 2КМпO4 + 2Н20 → K2SO4 + 2MnS04 + 2H2SO4
Разложение сульфитов под действием кислот ускоряется при нагревании и при понижении pH среды.
|
|
|
Реакция с нитратом серебра. Сульфит-ионы дают с нитратом серебра AgN03 белый осадок сульфита серебра Ag2S03, растворимый при избытке сульфит-ионов с образованием растворимых комплексных дисульфитоаргентат(I)-ионов [Ag(S2O3)2]3-:
2Ag+ + SO3(2-) →A g 2SO3
Ag2SO3 + 3SO3(2-) →2[Ag(S03)2]3-
При кипячении смеси белый осадок сульфита серебра темнеет за счет выделения оксида серебра Ag2O:
Ag2SO3 —>Ag2O + SO2
Методика. В пробирку вносят 2—3 капли раствора сульфита натрия и по каплям прибавляют раствор нитрата серебра до выпадения белого осадка сульфита серебра. К образовавшейся смеси по каплям при перемешивании прибавляют раствор сульфита натрия до растворения осадка. В другой пробирке аналогично получают белый осадок сульфита серебра и кипятят смесь осадка с раствором. Осадок постепенно становится
бурым.
Реакция с перманганатом калия.Сульфит-ион при реакции с перманганатом калия КМп04 в кислой среде окисляется до сульфат-ионов:
5S03(2-) + 2МпO4ˉ + 6Н+ -> 2Мп2+ + 5SO4(2-) + ЗН20
При этом розовый раствор перманганата калия обесцвечивается. В нейтральной среде сульфит-ион при реакции с перманганат-ионом также окисляется до сульфат-иона. Одновременно образуется темный хлопьевидный осадок МпО(ОН)2:
3SO3 (2-) + 2МпO4ˉ + ЗН20 → 2MnO(OH)2 + 3SO4(2-) + 20Нˉ
Методика. В каждую из двух пробирок вносят по 2—3 капли раствора сульфита натрия.
В одну пробирку прибавляют 2—3 капли раствора H2S04 и по каплям— сильно разбавленный (до светло-розовой окраски) раствор перманганатакалия. Раствор обесцвечивается. В другую пробирку добавляют по каплям такой же раствор перманганата калия. Выпадает темный хлопьевидный осадок МnО(ОН)2.
Реакция с раствором иода (фармакопейная).Сульфит-ионы в нейтральных или слабо кислых растворах окисляются иодом до сульфат-ионов. При этом желтый раствор иода обесцвечивается вследствие восстановления иода до иодид-ионов:
SO3(2-) + I2 + Н20 -> SO4(2-) + 2I ˉ+ 2Н+
Аналогично протекает реакция сульфит-иона с бромной водой.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1854; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!