Классификация анионов. Особенности обнаружения анионов
Общепринятой классификации анионов не существует. В настоящем учебнике принято разделение анионов на три аналитические группы по растворимости солей бария и серебра. Как очевидно из табл. 12.1, групповыми реагентами при такой классификации служат хлорид бария и нитрат серебра.
Таблица 12.1
Анионы, составляющие группу
Характеристика
Карбонат СО§ _ , борат В02, сульфат SO^, сульфит SO§~, тиосульфат S20§ _ , ортофосфат РО^~, арсенит AsO§~, хромат СгО|~, силикат SiO§ _ , фторид F — , кремнефторид [SiF6] 2 ~, оксалат С201~, тартрат С2Н40§-
Соли бария малорастворимы в воде, но растворяются в разбавленных кислотах (за исключением BaS04)
ВаС12 в нейтральной (или слабощелочной) среде
Хлорид С1~, бромид Вг-, иодид 1~, сульфид S 2- , цианид CN-, тиоцианат SCN — , гексацианоферрат(Н) [FetCN^] 4- , гексацианоферрат(Ш) [Fe(CN)6]3-
Соли серебра малорастворимы в воде и в HN03
Нитрат-ион NO§, нитрит-ион N02, ацетат СН3СОО“, хлорат СЮз
Качественные реакции на катионы и анионы. Практическая часть. 9 класс.
Соли бария и серебра растворяются в воде
Группового реагента нет
Обнаружение большинства анионов основано на применении тех же реакций, которые использовались для обнаружения катионов. Так, если катион Ва 2+ можно обнаруживать с помощью иона SO^ — , то анион SO^ — обнаруживают действием раствора солей катиона Ва 2+ (ВаС12).
Анализ анионов имеет свои особенности. В отличие от катионов анионы обычно не мешают обнаружению друг друга. Поэтому многие из них обнаруживают дробным методом в отдельных порциях испытуемого раствора. К систематическому ходу анализа прибегают лишь в наиболее сложных случаях, например при наличии в растворе анионов-восстановителей или окислителей.
Если в ходе 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 проводить реакций на относящиеся к ней анионы.
Источник: studme.org
Анионы I-III аналитических групп
Общая характеристика анионов: В зависимости от способности образовывать не растворимые в воде осадки солей бария и серебра все анионы делятся на три группы.
К I аналитической группе анионов относятся: SO3 2- ; SO4 2- ; СО3 2- ; РО4 3- ; S2O3 2- ; CrO4 2- ; C2O4 2- ; B4O7 2- ; BO2 — ; (сульфит-, сульфат-,
карбонат-, фосфат-, тиосульфат-, хромат-, оксалат-, борат-, метаборат — ионы).
Бариевые соли анионов I группы не растворимы в воде, но растворимы в кислотах, за исключением сульфата бария, серебряные соли анионов в I группы не растворимы в воде. Групповым реактивом I группы является хлорид бария.
Все анионы I группы в растворе бесцветны, кроме хромат- иона, имеющего желтую окраску.
Качественные реакции на анионы. 9 класс.
Ко II аналитической группе анионов относятся: Cl — ; Br; I — ; SCN — ; (хлорид-, бромид-, иодид-, роданид- ионы).
Бариевые соли анионов II группы растворимы в воде, а серебряные соли не растворимы в воде и азотной кислоте.
Групповым реактивом данной группы является нитрат серебра в присутствии азотной кислоты. Все анионы II группы в растворе бесцветны.
К III аналитической группе анионов относятся: NO3 — ; NO2 — ; CH3COO — ; (нитрат-, нитрит-, ацетат- ионы).
Группового реактива не имеют, т. к. соли бария, серебра анионов III группы бесцветны.
Анионы I АГ:
а) С солями Ва образуется белый осадок сульфата бария, не растворимый в кислотах и щелочах (ГФ).
б) С ацетатом свинца (ГФ) образуется белый осадок сульфата свинца растворимый в едких щелочах.
Эти ионы окисляются до сульфат ионов и поэтому являются сильными восстановителями.
а) С солями Ва 2+ образуется белый осадок сульфита бария, растворимый в азотной кислоте.
б) Обесцвечивание раствора йода.
в) Обесцвечивание раствора фуксина (ГФ).
а) При взаимодействии с кислотами (ГФ) раствор мутнеет, затем желтеет вследствие выпадения серы.
б) С солями бария выпадает белый осадок тиосульфата бария, затем желтеет. Осадок растворяется в кислотах с выделением серы.
в) С нитратом серебра (ГФ) образуется белый осадок тиосульфата серебра, который быстро желтеет, краснеет, буреет и чернеет, вследствие образования сульфида серебра.
г) Обесцвечивание раствора йода.
а) С солями Ва 2+ выпадает белый осадок карбоната натрия, растворимый с выделением углекислого газа.
б) При взаимодействии с кислотами (ГФ) выделяется углекислый газ, при пропускании которого через известковую воду происходит помутнение, вследствие выпадения осадка карбоната кальция.
а) С солями Ва 2+ выпадает осадок гидрофосфата бария растворимый в азотной кислоте.
б) С магнезиальной смесью (ГФ) выпадает белый осадок фосфата магния аммония.
в) С молибденовой жидкостью (ГФ) (раствор молибдата аммония в азотной кислоте). При сливании равных объёмов реактива и гидрофосфата натрия, при нагревании образуется жёлтый кристаллический осадок.
а) С солями Ва 2+ выпадает белый осадок метабората бария. К раствору борной кислоты добавляем гидроксид аммония и хлорид бария.
б) Образование и горение борно-этилового эфира (ГФ). В фарфоровую чашечку помещаем борную кислоту, этиловый спирт и поджигаем, пламя окрашивается в зеленый цвет.
в) С куркумовой бумажкой (ГФ). Бумажку смачиваем раствором борной кислоты. Розовеет. Смачиваем щелочью — появляется грязно-синее или серо — черное окрашивание.
а) Реакция с солями бария, образуется белый осадок оксалат бария, растворимый в растворах кислот: хлороводородной и уксусной.
б) Реакция с солями кальция (ГФ), образуется белый осадок оксалат кальция, растворимый в растворах кислот: хлороводородной и уксусной.
в) Реакция взаимодействия с перманганатом калия, происходит обесцвечивание раствора KMnO4. Легче реакция идет при нагревании.
2 | (MnO4) — + 8H + + 5e = Mn 2+ + 4H2O
а) Реакция с солями бария (ГФ), образуется желтый осадок хромат бария, растворимый в хлороводородной кислоте.
б) Реакция с солями серебра, образуется осадок хромат серебра кирпично – красного цвета.
в) Реакция солями свинца, образуется осадок хромат свинца желтого цвета.
Источник: helpiks.su
Анионы I- III аналитических групп
1. Классификация анионов по окислительно-восстановительным свойствам. Анионы окислители, восстановители, индифферентные. Предварительные испытания на присутствие анионов-окислителей и восстановителей.
2. Групповые реактивы на анионы и условия их применения: хлорид бария, нитрат серебра.
3. Групповой реактив и характерные реакции на анионы I группы: сульфат-ион, сульфит-ион, тиосульфат-ион, фосфат-ион, карбонат-ион, гидрокарбонат-ион, оксалат-ион, борат-ион.
4. Групповой реактив и характерные реакции на анионы II группы: хлорид-ион, бромид-ион, иодид-ион, тиоцианид-ион, сульфид-ион.
5. Групповой реактив и характерные реакции на анионы III группы: нитрат-ион, нитрит-ион, ацетат-ион.
6. Анализ смеси анионов трех аналитических групп.
Классификация анионов по окислительно-восстановительным свойствам. Анионы окислители, восстановители, индифферентные. Предварительные испытания на присутствие анионов-окислителей и восстановителей.
Как я уже говорила ранее, не существует общепризнанной и повсеместно принятой классификации анионов по аналитическим группам. Описаны различные классификации анионов.
Чаще всего принимают во внимание растворимость солей бария и серебра тех или иных анионов и их окислительно-восстановительные свойства в водных растворах. С классификацией по растворимости солей вы уже знакомы, сегодня мы рассмотрим вторую классификацию.
При аналитической классификации анионов, основанной на их окислительно-восстановительных свойствах, анионы обычно делят на три группы: анионы-окислители, анионы-восстановители и индифферентные анионы, т. е. такие, которые не обладают выраженными окислительно-восстановительными свойствами в обычных условиях.
К первой группе в рамках этой классификации относят анионы-окислители, окисляющие иодид-ионы I — в сернокислой среде до молекулярного иода I2. Нитрит-анион иногда относят ко второй группе анионов-восстановителей, поскольку, в зависимости от условий, он может реагировать и как окислитель, и как восстановитель. Групповым реагентом на анионы-окислители первой группы является водный раствор иодида калия KI в сернокислой среде.
Вторая группа включает анионы-восстановители, которые в водных растворах способны восстанавливать йод I2 до иодид-ионов I — или обесцвечивают водный сернокислый раствор перманганата калия КМnO4, восстанавливая марганец(VII) в перманганат-ионе МnO4 — до марганца(II) — катионов Мn 2+ . Групповым реагентом на все анионы этой группы является водный сернокислый раствор перманганата калия КМnO4. В присутствии анионов-восстановителей розово-фиолетовая окраска раствора перманганата калия исчезает (раствор обесцвечивается), поскольку перманганат-ионы разрушаются. В качестве группового реагента на первые четыре аниона (сульфид-, сульфит-, тиосульфат- и арсенит-анионы) рекомендуют также использовать раствор иода в водном растворе иодида калия, который также обесцвечивается в присутствии указанных анионов-восстановителей (исчезает желтая окраска раствора йода) вследствие восстановления йода до иодид-ионов:
Иодид калия вводится в раствор йода для того, чтобы повысить растворимость йода: в присутствии йодид-ионов растворимость йода увеличивается по сравнению с его растворимостью в чистой воде вследствие образования хорошо растворимого трийодида калия КI3:
К третьей группе относят анионы, не являющиеся в обычных условиях ни окислителями, ни восстановителями. Групповой реагент отсутствует.
Так как в процессе систематического хода анализа окислители или восстановители, входящие в состав анализируемого вещества, могут претерпевать различные изменения, вызываемые реакциями окисления — восстановления, то необходимо проводить предварительные пробы на присутствие окислителей (с помощью H2SO4 и KI) и восстановителей с помощью H2SO4 и KMnO4; H2SO4 иI2; H2SO4 и Fe 3+ + K3[Fe(CN)6].
Следует иметь в виду, что некоторые смеси окислителей и восстановителей при нагревании сухого вещества реагируют со взрывом. Поэтому, прежде чем проводить испытания на окрашивание пламени, с калильной трубкой и т. п., необходимо с самого начала установить, не входят ли в состав анализируемого вещества взрывчатые смеси. Для этого небольшое количество исследуемого вещества помещают в тигель, который устанавливают в штативе под тягой, защищают лицо щитом из органического стекла и нагревают тигель на пламени газовой горелки. В присутствии взрывчатых смесей наблюдается вспышка.
Охарактеризованные две аналитические классификации анионов по группам иногда модифицируются разными исследователями.
В фармацевтическом анализе систематический анализ смеси анионов с использованием любой классификации никогда не проводится, как и в подавляющем большинстве других случаев аналитической практики.
Групповой реагент можно использовать для доказательства присутствия или отсутствия в смеси (в растворе) анионов той или иной аналитической группы, после чего намечают и реализуют наиболее целесообразную схему анализа данного конкретного объекта. Лекарственные субстанции и лекарственные формы обычно содержат ограниченное число анионов, причем, как правило, бывает известно, какие анионы могут присутствовать в анализируемом препарате. Поэтому при анализе лекарственных препаратов входящие в их состав анионы открывают дробным методом с помощью тех или иных частных аналитических реакций на соответствующий анион.
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Анионы I- III аналитических групп
1. Классификация анионов по окислительно-восстановительным свойствам. Анионы окислители, восстановители, индифферентные. Предварительные испытания на присутствие анионов-окислителей и восстановителей.
2. Групповые реактивы на анионы и условия их применения: хлорид бария, нитрат серебра.
3. Групповой реактив и характерные реакции на анионы I группы: сульфат-ион, сульфит-ион, тиосульфат-ион, фосфат-ион, карбонат-ион, гидрокарбонат-ион, оксалат-ион, борат-ион.
4. Групповой реактив и характерные реакции на анионы II группы: хлорид-ион, бромид-ион, иодид-ион, тиоцианид-ион, сульфид-ион.
5. Групповой реактив и характерные реакции на анионы III группы: нитрат-ион, нитрит-ион, ацетат-ион.
6. Анализ смеси анионов трех аналитических групп.
Классификация анионов по окислительно-восстановительным свойствам. Анионы окислители, восстановители, индифферентные. Предварительные испытания на присутствие анионов-окислителей и восстановителей.
Как я уже говорила ранее, не существует общепризнанной и повсеместно принятой классификации анионов по аналитическим группам. Описаны различные классификации анионов.
Чаще всего принимают во внимание растворимость солей бария и серебра тех или иных анионов и их окислительно-восстановительные свойства в водных растворах. С классификацией по растворимости солей вы уже знакомы, сегодня мы рассмотрим вторую классификацию.
При аналитической классификации анионов, основанной на их окислительно-восстановительных свойствах, анионы обычно делят на три группы: анионы-окислители, анионы-восстановители и индифферентные анионы, т. е. такие, которые не обладают выраженными окислительно-восстановительными свойствами в обычных условиях.
К первой группе в рамках этой классификации относят анионы-окислители, окисляющие иодид-ионы I — в сернокислой среде до молекулярного иода I2. Нитрит-анион иногда относят ко второй группе анионов-восстановителей, поскольку, в зависимости от условий, он может реагировать и как окислитель, и как восстановитель. Групповым реагентом на анионы-окислители первой группы является водный раствор иодида калия KI в сернокислой среде.
Вторая группа включает анионы-восстановители, которые в водных растворах способны восстанавливать йод I2 до иодид-ионов I — или обесцвечивают водный сернокислый раствор перманганата калия КМnO4, восстанавливая марганец(VII) в перманганат-ионе МnO4 — до марганца(II) — катионов Мn 2+ . Групповым реагентом на все анионы этой группы является водный сернокислый раствор перманганата калия КМnO4. В присутствии анионов-восстановителей розово-фиолетовая окраска раствора перманганата калия исчезает (раствор обесцвечивается), поскольку перманганат-ионы разрушаются. В качестве группового реагента на первые четыре аниона (сульфид-, сульфит-, тиосульфат- и арсенит-анионы) рекомендуют также использовать раствор иода в водном растворе иодида калия, который также обесцвечивается в присутствии указанных анионов-восстановителей (исчезает желтая окраска раствора йода) вследствие восстановления йода до иодид-ионов:
Иодид калия вводится в раствор йода для того, чтобы повысить растворимость йода: в присутствии йодид-ионов растворимость йода увеличивается по сравнению с его растворимостью в чистой воде вследствие образования хорошо растворимого трийодида калия КI3:
К третьей группе относят анионы, не являющиеся в обычных условиях ни окислителями, ни восстановителями. Групповой реагент отсутствует.
Так как в процессе систематического хода анализа окислители или восстановители, входящие в состав анализируемого вещества, могут претерпевать различные изменения, вызываемые реакциями окисления — восстановления, то необходимо проводить предварительные пробы на присутствие окислителей (с помощью H2SO4 и KI) и восстановителей с помощью H2SO4 и KMnO4; H2SO4 иI2; H2SO4 и Fe 3+ + K3[Fe(CN)6].
Следует иметь в виду, что некоторые смеси окислителей и восстановителей при нагревании сухого вещества реагируют со взрывом. Поэтому, прежде чем проводить испытания на окрашивание пламени, с калильной трубкой и т. п., необходимо с самого начала установить, не входят ли в состав анализируемого вещества взрывчатые смеси. Для этого небольшое количество исследуемого вещества помещают в тигель, который устанавливают в штативе под тягой, защищают лицо щитом из органического стекла и нагревают тигель на пламени газовой горелки. В присутствии взрывчатых смесей наблюдается вспышка.
Охарактеризованные две аналитические классификации анионов по группам иногда модифицируются разными исследователями.
В фармацевтическом анализе систематический анализ смеси анионов с использованием любой классификации никогда не проводится, как и в подавляющем большинстве других случаев аналитической практики.
Групповой реагент можно использовать для доказательства присутствия или отсутствия в смеси (в растворе) анионов той или иной аналитической группы, после чего намечают и реализуют наиболее целесообразную схему анализа данного конкретного объекта. Лекарственные субстанции и лекарственные формы обычно содержат ограниченное число анионов, причем, как правило, бывает известно, какие анионы могут присутствовать в анализируемом препарате. Поэтому при анализе лекарственных препаратов входящие в их состав анионы открывают дробным методом с помощью тех или иных частных аналитических реакций на соответствующий анион.
Источник: cyberpedia.su