Аналитические реакции анионов третьей
аналитической группы: NO2ˉ , NO3ˉ,СН3СООˉ
Как уже отмечалось, анионы третьей аналитической группы не имеют группового реагента.
Аналитические реакции иитрит-иоиа NO2ˉ
Нитрит-ион — анион довольно слабой одноосновной азотистой кислоты HN02, которая
в водных растворах при обычных температурах неустойчива и легко разлагается по схеме:
2HN02↔N2O3 + H20
N2O3 ↔NO + NO2
что следует принимать во внимание при анализе кислых растворов, содержащих нитриты.
Нитрит-ион как анион слабой кислоты в водных растворах гидролизуется; редокс-амфотерен: обладает как окислительными, так и восстановительными
свойствами. Нитриты хорошо растворяются в воде (нитрит серебра AgN03 — при нагревании). Нитрит-ион образует комплексы со многими металлами.
Нитриты токсичны!
Реакция с дифениламином (фармакопейная).Нитрит-ион при реакции с дифениламином NH(C6H5)2 в среде концентрированной серной кислоты переводит (как и другие окислители) данный органический реагент в продукт его окисления — синий дифенилдифенохинондиимин.Полагают, что превращения дифениламина в дифенилдифенохинондиимин под действием окислителей (в том числе и нитритов) в кислой среде осуществляются следующим образом. Вначале происходит необратимое окисление дифениламина в дифенилбензидин:
2C6H5NHC6H5 → C6H5-NH-С6Н4— NH—СбН5 + 2Н+ + 2электронов
Дифениламин дифенилбензидин (бесцветный)
Две молекулы дифениламина отдают окислителю два электрона и теряют два иона водорода. Затем происходит обратимое окисление молекулы бензидина присутствующим
|
|
окислителем до окрашенного в синий цвет дифенилдифенохинондиимина, при котором молекула дифенилбензидина также отдает окислителю два электрона и теряет два иона водорода:
ФОРМУЛА 5
В результате раствор окрашивается в синий цвет. Образовавшийся синий продукт окисления дифениламина далее необратимо разрушается вначале до продуктов реакции бурого, а затем — желтого цвета.
Методика. В фарфоровую чашку (фарфоровый микротигель) или на чистую сухую стеклянную (фарфоровую) пластинку наносят 3—4 капли раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте и каплю (или кристаллик) нитрита натрия NaN02. Смесь окрашивается в ярко-синий цвет, который через некоторое время изменяется в бурый и, наконец, в желтый.
Реакция с сильными кислотами (фармакопейная).Нитрит-ион под действием разбавленных сильных кислот (НС1, H2S04) вначале переходит в неустойчивую азотистую кислоту HN02, которая затем разлагается с выделением оксидов азота (газообразные продукты желто-бурого цвета)
N O2ˉ+H + ↔HN02
2HN02 →N 2O3 + H20 →NO + NO2 + H20
|
|
Методика. В пробирку вносят 2—3 капли раствора нитрита натрия и прибавляют 2—3 капли разбавленной серной кислоты. Выделяются желто- бурые пары оксидов азота.
Реакция с иодидом калия (нитрит-ион — окислитель).Нитрит-ион в кислой среде (НС1, H2S04, СН3СООН) окисляет иодид-ионы до свободного
иода:
2N02 + 2I ˉ+ 4Н+ →I2 + 2NO+2Н20
Образующийся иод обнаруживают реакцией с крахмалом (по посинениюраствора) или экстрагируя его органическим растворителем — бензолом, хлороформом (органический слой окрашивается в фиолетовый цвет). Нитрат-ион NO, не мешает проведению реакции, поэтому ионы NO2 можно открыть с помощью рассматриваемой реакции в присутствии
нитрат-ионов. Мешают окислители (МnО4, Сг207 (2-) и некоторые другие).
Методика.
а) В пробирку вносят 2—3 капли раствора иодида калия KI, прибавляют 3—4 капли разбавленной серной кислоты, каплю свежеприготовленного раствора крахмала и 2—3 капли раствора NaN02. Смесь окрашивается в синий цвет.
б) В пробирку вносят 2—3 капли раствора KI, прибавляют 3—4 капли раствора H2S04, 3—4 капли органического экстрагента (бензол или хлороформ) и 2—3 капли раствора NaN02. Встряхивают смесь. Органический слой окрашивается в фиолетовый цвет за счет образовавшегося иода.
|
|
Реакция с перманганатом калия (нитрит-ион — восстановитель).
Нитрит-ион в сернокислой среде окисляется до нитрат-иона NO, перманганат- ионами МnО4, обесцвечивая раствор перманганата калия:
5NO2 ˉ+ 2МnО4 ˉ + 6Н+ → 5NO3ˉ + 2Мn2+ + ЗН20
Нитрат-ион NO3ˉ, не обесцвечивает раствор перманганата калия (отличие от нитрит-иона — фармакопейный тест).
Методика. В пробирку вносят 1—2 капли разбавленного раствора КМп04, прибавляют 1—2 капли разбавленной H2S04 и 3—4 капли раствора NaN02. Розовый раствор перманганата калия обесцвечивается.
Реакция с реактивом Грисса—Илошвая(смесью сульфаниловой кислоты
HS03C6H4NH2 с 1-нафтиламином C10H7NH2). При реакции с реактивом Грисса—Илошвая в нейтральных или уксуснокислых растворах дает ярко-красный продукт реакции (азокраситель). Эту реакцию называют также реакцией Грисса. Образующаяся в
кислой среде в присутствии нитрит-иона азотистая кислота HN02 реагирует с сульфаниловой кислотой, давая соль диазония:
формула6
Соль диазония далее вступает в реакцию азосочетания с 1-нафтиламином, образуя продукт — азокраситель красного цвета:
Формула 6
В результате раствор окрашивается в красный цвет. Данная реакция — одна из наиболее чувствительных на нитрит-ион:
|
|
Методика. На стеклянную пластинку наносят 2 капли нейтрального или уксуснокислого раствора NaN02, прибавляют каплю раствора сульфаниловой кислоты и каплю раствора 1-нафтиламина (ипи 1-амино-2- нафтола). Смесь окрашивается в ярко-красный цвет вследствие образования соответствующего азокрасителя.
Реакция с солями аммония — реакция разложения (удаления) нитрит-
ионов.Нитрит-ион окисляет катионы аммония NH4+ при нагревании
до свободного азота N2:
NO2ˉ+NH4+=N2+2H2O
Аналогично до азота нитрит-ионы разрушаются и при реакции с
карбамидом:
2NO2ˉ+2H+ + Co(NH2)2=N2+CO2+3H2O
Эти реакции используют для удаления нитрит-ионов из раствора.
Методика. В пробирку вносят 5 капель раствора N aN02, прибавляют кристаллы NH4CI или (NH4)2S0 4 до получения насыщенного раствора (часть кристаллов прибавленной соли аммония не должна раствориться) и осторожно нагревают смесь. Наблюдается выделение пузырьков газа —азота. Чтобы убедиться в полноте протекания реакции, в пробирку прибавляют каплю раствора иодида калия KI и каплю крахмала. Если раствор не
окрашивается в синий цвет, то это означает, что нитрит-ион в растворе отсутствует, т. е. содержавшийся в растворе нитрит прореагировал с катионами аммония полностью.
Реакция с антипирином (фармакопейная).Нитрит-ион при взаимодействии с органическим реагентом антипирином в слабо кислой среде образует нитрозоантипирин, окрашивающий раствор в изумрудно-зеленый цвет ФОРМУЛА 6
Нитрат-ион NO2ˉˉ с антипирином дает нитроантипирин ярко-красного цвета.
Методика. В пробирку вносят 4—5 капель раствора NaN02, прибавляют 4—5 капель раствора антипирина и каплю раствора H2SO4 или НС1. Встряхивают пробирку. Раствор окрашивается в ярко-зеленый цвет.
Некоторые другие реакции нитрит-иона.Известен ряд других реакций нитрит-иона, представляющих аналитический интерес. Так, с органическим реагентом этакридином в кислой среде нитрит-ион образует окрашенный в красный цвет диазоэтакридин; с солями кобальта и КСI в уксуснокислой среде дает желтый кристаллический осадок гексанитро-
кобальтата(Ш) калия К3[Со(М02)б]; с FeS04 в сернокислой или уксуснокислой среде образует комплекс состава [Fe(N0)S04] бурого цвета и т. д.
Аналитические реакции нитрат-иона NO3ˉ. Нитрат-ион NO3ˉ—анион одноосновной сильной азотной кислоты HN03. В водных растворах бесцветный нитрат-ион не гидролизуется, обладает окислительными свойствами. Некоторые аналитические реакции являются общими как для нитрат-,так и для нитрит-ионов. В отличие от нитритов, нитраты не обесцвечивают подкисленные водные растворы перманганата калия (фармакопейныйтест).
Реакция с дифениламином (фармакопейная). Эта реакция — общая для нитрат-иона NO3ˉ, и нитрит-иона NO2ˉ и проводится точно так же, как и для нитрит-иона (см. выше); только вместо раствора нитрита натрия используют раствор нитрата натрия или калия. Поэтому данной реакцией нельзя открывать нитраты в присутствии нитритов. Реакция довольно чувствительна.
Реакция с металлической медью (фармакопецная).Нитрат-ион взаимодействует в среде концентрированной серной кислоты при нагревании с металлической медью с образованием буро-желтых паров оксидов азота:
2NO3ˉ + 8Н+ + ЗСu → ЗСu(2+) + 2NO+ 4Н2О
2N0 + O2 → 2N02
Методика. В пробирку вносят 2—3 капли раствора нитрата калия, прибавляют 3—4 капли концентрированной серной кислоты, кусочек металлической меди и осторожно нагревают пробирку (под тягой!). Выделяются буро-желтые пары диоксида азота.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 3754; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!