Наиболее распространённая классификация анионов основана на способности к взаимодействию с растворимыми солями серебра и бария с образованием осадков нерастворимых в воде солей серебра и бария соответственно. Анионы делятся на три аналитические группы (табл. 4).
К первой группе анионов относятся ионы, образующие малорастворимые соли серебра. Групповой реагент — AgNO3. Вторую группу анионов составляют ионы, образующие малорастворимые соли бария. Групповым реагентом является хлорид бария, имеющий нейтральную или слабощелочную реакцию. К третьей группе относятся анионы, соли серебра и бария которых растворимы в воде.
3.1. Анионы первой аналитической группы
К первой аналитической группе относятся анионы бескислородных кислот (S 2- , Cl — , Br — , I — ), дающие нерастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте соли серебра. Растворимые соли серебра в присутствии разбавленной азотной кислоты являются групповым реагентом на анионы первой аналитической группы. Нерастворимые в воде соли серебра дают также некоторые из анионов второй группы, однако они растворимы в разбавленной азотной кислоте. Поэтому в ее присутствии осаждение солей серебра анионов второй аналитической группы не происходит. Бариевые соли анионов первой аналитической группы в воде растворимы. При взаимодействии солей серебра с анионами первой аналитической группы в присутствии разбавленной азотной кислоты образуются осадки:
Чистое серебро растет на глазах. Реакция восстановления серебра из нитрата серебра медью.
+++1. Реакция с нитратом серебра AgNO3. Нитрат серебра в присутствии азотной кислоты образует с хлорид-ионами белый творожистый осадок хлорида серебра.
Этот осадок нерастворим в HNO3, но легко растворим в растворах гидроксида аммония, карбоната аммония, цианида калия и тиосульфата натрия за счет образования растворимых комплексных солей серебра:
Осадок AgCl постепенно темнеет на свету вследствие его разложения:
Методика проведения реакции. В пробирку помещают 3 капли раствора хлорида, 2 капли 2 н. раствора HNO3, 2 капли раствора AgNO3 и наблюдают образование белого осадка AgCl. К полученному осадку добавляют избыток 2 н. раствора NH4ОН и наблюдают его растворение.
2. Реакция с окислителями. Сильные окислители (MnO2, MnO4 — , PbO2, ClO3 — ) в кислой среде окисляют хлорид-ион до свободного хлора:
Выделение свободного хлора легко обнаружить по запаху, а также по окрашиванию в синий цвет иод-крахмальной бумаги. Проведению реакции мешают бромид- и иодид-ионы, также окисляющиеся до свободных брома и иода.
Методика проведения реакции. В пробирку помещают несколько гранул MnO2, добавляют 5 капель исследуемого раствора, 5 капель концентрированной H2SO4. Смесь нагревают и в верхнюю часть пробирки опускают иод-крахмальную бумагу (пропитанную раствором крахмала и иодида калия фильтровальную бумагу).
Источник: studfile.net
Выберите один правильный ответ:
Получение нитрата серебра (химия)
аналитический эффект для реакции Br — + Cl 2 — вода
~Фиолетовое окрашивание хлороформного слоя
=Желто-оранжевое окрашивание хлороформного слоя
Выберите один правильный ответ:
аналитический эффект для реакции S 2 O 3 2— + I 2
~Фиолетовое окрашивание хлороформного слоя
~Желто — оранжевое окрашивание
Выберите один правильный ответ:
аналитический эффект для реакции I — + FeCl 3
=Фиолетовое окрашивание хлороформного слоя
~Желто — оранжевое окрашивание
Выберите один правильный ответ:
аналитический эффект для реакции NO3 — + дифениламин
=Фиолетовое окрашивание хлороформного слоя
~Желто — оранжевое окрашивание
Выберите один правильный ответ:
Какой из осадков галогенидов серебра легко растворим в растворе аммиака
Выберите один правильный ответ
групповой реактив на сульфаты, фосфаты, карбонаты:
~ хлорид железа (III)
Выберите один правильный ответ
групповой реактив на карбонаты, тиосульфаты, оксалаты:
~ хлорид железа (III)
Выберите один правильный ответ
групповой реактив на ионы Cu 2+ , Hg 2+ :
Выберите один правильный ответ:
Хлорамин может быть использован в качественном анализе как окислитель для
Выберите один правильный ответ:
Групповой реактив на хлориды, бромиды, йодиды
~ хлорид железа (III)
Выберите один правильный ответ:
Окислитель, применяемый при выполнении качественной реакции на йодид ион
По методике ГФ
=хлорид железа (III)
~хлорамин в кислой среде
Выберите один правильный ответ:
для обнаружения какого препарата используют раствор гексанитрокобальтата натрия Na 3 [ Co (NO 2)6]?
Выберите один правильный ответ:
реактив на гидрокарбонат ион (фармакопейная реакция):
~хлорид железа (III)
Выберите один правильный ответ:
для обнаружения какого препарата используют раствор Na 2 HPO 4 + NH 4 OH
Выберите один правильный ответ:
эффект качественной реакции — белый осадок с раствором Na 2 S — соответствует лекарственному веществу:
Выберите один правильный ответ:
лекарственное вещество, которое даёт с раствором нитрата серебра белый творожистый осадок, растворимый в аммиаке
Выберите один правильный ответ:
качественная реакция по ГФ Х I на катион магния:
Выберите один правильный ответ:
качественная реакция по ГФ Х I на хлорид-ион
Выберите один правильный ответ:
качественная реакция по ГФ Х I на сульфат-ион
Выберите один правильный ответ:
лекарственное средство, которое при добавлении раствора HCl выделяет CO 2
Тесты с двумя правильными ответами
Выберите два правильных ответа:
требования к реакциям, используемым в качественном анализе:
~ 1 реакция должна протекать количественно, по определенному уравнению
=2. реакция должна сопровождаться видимыми изменениями- аналитическим эффектом
~ 3. конец реакции должен быть четко зафиксирован
= 4. реакция должна проходить достаточно быстро
Выберите два правильных ответа:
какие реактивы применяются при определении хлорид-ионов?
Выберите два правильных ответа:
Реактивы для качественной реакции на Br — (фармакопейной):
Выберите два правильных ответа:
Реактивы для качественной реакции на I — (фармакопейной):
Выберите два правильных ответа:
Реактивы для качественной реакции на PO 4 3- (фармакопейной):
Выберите два правильных ответа:
ион серебра даёт положительные реакции с
=кислотой хлористоводородной HCl
~кислотой уксусной CH3COOH
~хлоридом железа (III)
| Выберите два правильных ответа: серебра нитрат дает положительные реакции с < = Кислотой хлористоводородной — HCl ~Хлоридом железа (III) – FeCl3 ~Оксалатом аммония — (Na4)2C2O4 ~Гексациано ферратом калия — K4[Fe(CN)6] = Дифениламином > Выберите два правильных ответа: |
магния сульфат даёт положительные реакции с
= 1.Хлоридом бария — BaCl2
~ 2. Нитратом серебра — AgNO3
= 3.Натрия гидрофосфатом — Na2HPO4
~ 5. Хлоридом железа (III) — FeCl3
Выберите два правильных ответа:
кальция хлорид дает положительные реакции с
| ~ 1. Хлоридом железа (III) — FeCl3 =2.Оксалатом аммония — (NH4)2C2O4 =3. Серебра нитратом — AgNO3 ~4. Хлоридом бария — BaCl2 ~5. Калия йодидом – KY > Выберите два правильных ответа: калия иодид даёт положительные реакции с < ~ Хлоридом бария — BaCl2 = Нитратом серебра — AgNO3 = Натрия гексанитрокобальтатом Na3[Co(NO2)6] ~ Оксалатом аммония — (NH4)2C2O4 ~ Хлоридом железа (III) — FeCl3 > Выберите два правильных ответа: |
цинка сульфат дает положительные реакции с
| ~1.Натрия гидрофосфатом — Na2HPO4 ~2.Оксалатом аммония — (NH4)2C2O4 ~3.серебра нитратом — AgNO3 =4. бария хлоридом — BaCl2 =5. натрия сульфидом — Na2S > Выберите два правильных ответа: |
какие анионы обесцвечивают раствор йода?
Выберите два правильных ответа:
калия хлорид дает положительные реакции с
| ~1.Хлоридом железа (III) — FeCl3 ~2.Оксалатом аммония — (NH4)2C2O4 =3. Серебра нитратом — AgNO3 ~4. Гексацианоферратом калия — K4[Fe(CN)6] =5. Гексанитрокобальтатом натрия- Na3[Co(NO2)6] |
Выберите два правильных ответа:
Какие анионы обладают восстановительными свойствами?
Выберите два правильных ответа:
Какие анионы обладают окислительными свойствами?
Выберите два правильных ответа:
серебра нитрат дает положительные реакции с
= Кислотой хлористоводородной — HCl
~ Хлоридом железа (III) – FeCl3
~ Гексацианоферратом калия — K4[Fe(CN)6]
Выберите два правильных ответа
катионы, которые можно обнаружить при взаимодействии со щелочью (фармакопейные реакции)
| = аммония ~ калия ~натрия = ртути (II) ~ кальция |
Выберите два правильных ответа
катионы, которые можно обнаружить при взаимодействии с раствором KI (фармакопейные реакции)
| = серебра ~ калия ~натрия = ртути (II) ~ кальция |
Выберите два правильных ответа:
анионы которые при взаимодействии с раствором серебра нитрата образуют осадки не растворимые в азотной кислоте
Раздел 3: Количественный анализ.
Источник: infopedia.su
Аналитические реакции анионов третьей группы
NO2 — , NO3 — , CH3COO — .
Аналитические реакции нитрит-иона NO2 — .
Аналогично до азота нитрит-ионы разрушаются и при реакции карбамидом:
Эти реакции используются для удаления нитрит-ионов из раствора.
Выполнение реакции. В пробирку вносят 5 капель раствора , прибавляют кристаллы или 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 протекании реакции, в пробирку прибавляют каплю раствора иодида калия и каплю крахмала. Если раствор не окрашивается в синий цвет, то это означает, что нитрит-ион в растворе отсутствует, т.е. содержащийся в растворе нитрит прореагировал с катионами аммония полностью.
б) Реакция с антипирином (фармакопейная). Нитрит-ион при взаимодействии с органическим реагентом антипирином в слабо кислой среде образует нитрозоантипирин, окрашивающий раствор в изумрудно-зеленый цвет:
Нитрит-ион NO2 — с антипирином дает нитроантипирин ярко-красного цвета.
Выполнение реакции. В пробирку вносят 4-5 капель раствора , прибавляют 4 — 5 капель раствора антипирина и каплю раствора или . Встряхивают пробирку. Раствор окрашивается в ярко- зеленый цвет.
в) Реакция с дифениламином. 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 NaNO2. Смесь окрашивается в ярко-синий цвет, который через некоторое время изменяется в бурый и, наконец, в желтый.
Реакция довольно чувствительна: предел обнаружения нитрат-иона составляет около 0,5 мкг.
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 в уксуснокислой среде дает желтый кристаллический осадок гексанитрокабальтата (III) калия ; с серно- или уксуснокислой среде образует комплекс состава бурого цвета.
Аналитические реакции нитрат-иона . Нитрат-ион – анион одноосновной сильной азотной кислоты. В водных растворах бесцветный нитрат-ион не гидролизуется, обладает окислительными свойствами. Как лиганд нитрат-ион малоэффективен и образует неустойчивые нитратокомплексы металлов, из которых координированные нитратогруппы легко вытесняются молекулами воды в водных растворах. Поэтому в аналитической химии нитраты щелочных металлов (например, ) используются в качестве фона как индифферентные (т.е. не реагирующие с другими ионами в растворе) сильные электролиты для поддержания постоянной ионной силы растворе.
Нитраты металлов хорошо растворяется в воде.
Некоторые аналитические реакции являются общими как для нитрат-, так и для нитрит-ионов. В отличие от нитритов, нитраты не обесцвечивают подкисленные водные растворы перманганаты калия (фармакопейный тест).
а) Реакция с дифениламином.
Выполнение реакции. 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) нитрата натрия NaNO3. Смесь окрашивается в ярко-синий цвет, который через некоторое время изменяется в бурый и, наконец, в желтый.
Реакция довольно чувствительна: предел обнаружения нитрат-иона составляет около 0,5 мкг.
б) Реакция с металлической медью (фармакопейная).Нитрат-ион взаимодействует в среде концентрированной серной кислоты при нагревании с металлической медью с образованием буро-желтых паров оксидов азота:
Выполнение реакции. 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.
в) Реакция с сульфатом железа (II) и концентрированной серной кислотой.Нитрат-ион при нагревании с в среде концентрированной образует соединение состава , окрашенное в бурый цвет:
Реакцию с образованием того же соединения дает и нитрит-ион, поэтому нельзя открыть этой реакцией нитрат-ион в присутствии нитрит-иона.
Предел обнаружения нитрат-ионов – около 2,5 мкг.
Выполнение реакции. а) В пробирку вносят 4 — 6 капель или , 6-8 капель насыщенного раствора и осторожно по стенке пробирки приливают по каплям концентрированную серную кислоту. При соприкосновении раствора с раствором в пробирке появляется бурое окрашивание жидкости.
б) На поверхность стеклянной пластинки наносят каплю раствора или , к которой прибавляют кристаллик сульфата железа и каплю концентрированной серной кислоты. Около кристалла образуется бурое пятно.
г) Реакция с антипирином.Нитрат-ион образует с антипирином в кислой среде нитроантипирин ярко-красного цвета:
Выполнение реакции.В пробирку вносят 2-3 капли раствора или , 2-3 капли антипирина и осторожно, по каплям прибавляют 12-15 капель концентрированной серной кислоты при встряхивании пробирки до появления ярко-красной окраски нитроантипирина.
д) Реакция с металлическим алюминием или цинком.Нитрат – ион при взаимодействии с металлическим алюминием или цинком в щелочной среде восстанавливается до аммиака:
Выделяющийся аммиак ощущается по запаху и окрашивает влажную красную лакмусовую бумажку в синий цвет.
Мешают катионы аммония , выделяющие аммиак в щелочной среде, а также другие анионы, способные восстанавливаться до аммиака ( ферро- и феррицианид — ионы).
Выполнение реакции.В пробирку вносят 5-6 капель раствора или , 5-6 капель раствора и несколько кусочков металлического алюминия. Смесь осторожно нагревают. Ощущается запах аммиака. Над пробиркой помещают влажную лакмусовою бумагу — бумага синеет.
Другие реакции нитрат – ионов. Известно сравнительно небольшое число аналитических реакций, позволяющих при определенных условиях открывать нитрат-ион в растворе. К ним можно отнести восстановление нитрат – иона до нитрит – иона металлическим цинком в уксусной среде, реакцию с органическим – нитроном в уксусной среде (образуется белые игольчатые кристаллы нитрата нитрона ) и некоторые другие.
Аналитические реакции ацетат-иона CH3COO — .
Ацетат-ион – анион слабой (рК=4,76) одноосновной уксусной кислоты CH3COOН; в водных растворах бесцветен, подвергается гидролизу, не обладает окислительно-восстановительными свойствами. При реакциях со спиртами в кислой среде дает сложные эфиры.
Ацетат-ион – довольно эффективный лиганд и образует устойчивые ацетатные комплексы с катионами многих металлов.
Ацетаты аммония, щелочных и большинства других металлов хорошо растворяются в воде.
а) Реакция с хлоридом железа(III) (фармакопейная): Ацетат-ион с катионами железа (III) при рН=5-8 дает растворимый темно-красный (цвета крепкого чая) ацетат или оксиацетат железа (III).
В водном растворе он частично гидролизуется; подкисление раствора минеральными кислотами подавляет гидролиз и приводит к исчезновению красной окраски.
При кипячении первоначально полученного раствора из него выпадает хлопьевидный осадок основного ацетата железа (III) Fe(OH)2CH3COO, образующегося за счет глубокого протекания гидролиза:
Осадок выделяется только при избытке ацетат-ионов в растворе.
В зависимости от соотношения концентраций железа (III) и ацетат-ионов состав осадка может изменяться и отвечать, например, формулам FeOH (CH3COO) 2 , Fe3 (OH)2 О3(CH3COO) ,
Мешают ионы , , , образующие осадки с железом (III), а также ионы SCN — (дающие красные комплексы с катионами железа Fe 3+ ), иодид-ион I — , окисляющийся до I2 , придающего раствору желтую окраску.
Выполнение реакции..В пробирку вносят 6-7 капель раствора ацетата натрия и прибавляют 2-3 капли раствора хлорида железа (III) FeCl 3 . Раствор окрашивается в красно-бурый цвет. Осторожно нагревают содержимое пробирки до кипения и кипятят раствор. При кипении из раствора выпадает красно-бурый осадок основного ацетата железа (III).
б) Реакция образования уксусноэтилового эфира (фармакопейная). Ацетат-ион в серно кислой среде (концентрированная серная кислота) реагирует со сложными спиртами с образованием сложных эфиров уксусной кислоты. Так, при взаимодействии с эталоном образуется уксусноэтиловый эфир (этилацетат) :
Выделяющийся этилацетат обнаруживают по характерному приятному запаху.
Соли серебра катализируют эту реакцию, поэтому при ее проведении рекомендуется добавлять небольшое количество .
Аналогично при реакции с амиловым спиртом образуется также обладающим приятным запахом амилацетат (так называемая «грушевая эссенция»).
Выполнение реакции. а) В пробирку вносят небольшое количество ацетата натрия , прибавляют 4-5 капель концентрированной серной кислотой , 4-5 капель этилового спирта, 1-2 капли раствора (катализатор) и осторожно нагревают смесь. Ощущается характерный приятный запах уксусноэтилового эфира.
б) В пробирку вносят 4-5 капель концентрированного раствора ацетата натрия, столько же капель концентрированной серной кислоты, 1-2 капли раствора (катализатор) и 4-5 капель эталона. Ощущается характерный запах этилацетата, усиливающийся при осторожном нагревании смеси.
в) Реакция с серной кислотой. Ацетат-ион в сильной кислой среде переходит в слабую уксусную кислоту, пары которой характерный запах уксуса:
Мешают анионы также выделяющиеся в среде концентрированный серной кислоты газообразные продукты с характерным запахом.
Некоторые другие реакции ацетата-иона. Ацетат-ионы при реакции с нитратом лантана и раствором иода в аммиачной среде образуют продукты реакции синего или синевато-бурого цвета. Мешают .
При растирании твердых проб, содержащих ацетаты с твердыми NaHSO4 или KHSO4 выделяется уксусная кислота CH3COOН, обнаруживаемая по характерному запаху уксуса.
V. Литература.
1. Ю.Я. Харитонов. Аналитическая химия. Высшая школа, М., 2001 г, гл. 7, с. 179-199, с.211-215.
2. В.П. Васильев. Аналитическая химия. Книга 1. Титриметрические и гравиметрический методы анализа. Высшее образование.
М., 2004 г. С. 166-184.
3. Ю.Я. Золотов. Основы аналитической химии. Практическое руководство. Высшая школа, М., 2001 г., с. 87 — 95.
З А Н Я Т И Е № 8
I.Тема: УИРС: анализ смеси анионов.
II.Цель: 1. Научиться производить расчеты условий образования осадков в растворах с участием комплексных соединений, термодинамических констант устойчивости β и нестойкости Кн комплексных соединений.
2. Научиться определять в пробах анионы III группы.
Источник: megaobuchalka.ru