При аналитической классификации анионов по группам, основанной на образовании малорастворимых солей бария и серебра, анионы делят по данной классификации на три группы.
К I группе относят анионы, образующие малорастворимые в воде (в нейтральной или слабо — щелочной среде) соли с катионами Ba 2+ . Групповым реагентом является раствор BaCl2. К данной группе относят анионы: SO4 2− , SO3 2− , CO3 2− , PO4 3− .
II группа включает анионы, образующие с катионами серебра Ag + малорастворимые соли. Эти соли не растворяются в разбавленных водных растворах HNO3. Групповой реагент на катионы данной группы – раствор AgNO3 (при рН 7). Анионы: Cl − , Br − , I − .
К III аналитической группе относят анионы, не образующие малорастворимых в воде солей бария и серебра. Это анионы: NO2 − , NO3 − , CH3COO − . Групповой реагент на данную группу отсутствует (табл. 9.1).
Классификация анионов, основанная на образовании малорастворимых солей бария и серебра
| Группа | Анионы | Групповой реагент |
| I | SO4 2− , SO3 2− , CO3 2− , PO4 3− | Раствор BaCl2 при рН 7-8 |
| II | Cl − , Br − , I − | Раствор AgNO3 в присутствии разбавленной HNO3 |
| III | NO2 − , NO3 − , CH3COO − | Отсутствует |
Занятие 11. ЕГЭ по химии. Неорганическая химия
При аналитической классификации анионов, основанной на их окислительно-восстановительных свойствах, анионы обычно делят на три группы: анионы-окислители; анионы-восстановители; индифферентные анионы.
К I группе в рамках данной классификации относят анионы-окислители, окисляющие иодид-анион (I − ) в сернокислой среде до I2. Это анионы: NO3 − ; NO2 − . Нитрит-анион (NO2 − ) иногда относят ко второй подгруппе анионов-восстановителей, поскольку, в зависимости от условий, NO2 − может реагировать как окислитель и как восстановитель. Групповой реагент на анионы-окислители – это водный раствор KI + H2SO4.
Вторая группа включает анионы – восстановители, которые в водных растворах способны восстанавливать I2 до I − или обесцвечивать раствор KMnO4 до раствора, содержащего катионы Mn 2+ . К этой группе относят анионы: SO3 2− , NO2 − , Cl −, Br − , I − .
K III группе относят анионы, не проявляющие в обычных условиях окислителльно-восстановительных свойств. К ним относят SO4 2− , CO3 2− , PO4 3− , CH3COO − . Групповой реагент отсутствует.
Классификация анионов, основанная на их окислительно-восстановительных свойствах
| Группа | Анионы | Групповой реагент |
| I Окислители | NO2 − , NO3 − | Раствор KI в H2SO4 |
| II Восстановители | SO3 2− | Раствор I2 в KI |
| Cl − , Br − , I − | Раствор KMnO4 в H2SO4 | |
| III Индифферентные | SO4 2− , CO3 2− , PO4 3− , CH3COO − | Отсутствует |
В дальнейшем будут рассмотрены аналитические реакции анионов, классификация которых основана на образовании малорастворимых солей бария и серебра (табл. 9.1).
ДОСРОК ЕГЭ химия 2022 (часть 3)
Аналитические реакции анионов I группы
9.1.1 Аналитические реакции аниона сульфата SO4 2−
Сульфат-анион является анионом сильной двухосновной кислоты H2SO4 (pK = 1,94). В водных растворах данный анион бесцветен, практически не подвергается гидролизу, обладает окислительными свойствами, которые в разбавленных растворах не проявляется.
1. Реакция с катионами бария Ba 2+ . Анионы сульфата при взаимодействии с катионами Ba 2+ образует белый мелкокристаллический осадок BaSO4:
Осадок не растворяется в минеральных кислотах, за исключением концентрированной серной кислоты:
Если в растворе присутствует перманганат калия KMnO4, то осадок сульфата бария окрашивается в фиолетово-красный цвет за счет адсорбции анионов MnO4 − на осадке.
2. Реакция с катионами свинца Pb 2+ . Сульфат-ион образует с катионами свинца белый кристаллический осадок PbSO4:
Осадок частично растворяется в минеральных кислотах; щелочах и в водных растворах ацетатов (CH3COONH4 или CH3COONa) с образованием комплексных соединений. Растворение осадка в щелочах:
3. Реакция с карбонатом бария.
К исследуемому раствору (рН 7) добавляют несколько капель суспензии BaCO3. Смесь выпаривают на водяной бане, сухой остаток обрабатывают раствором фенолфталеина. Если в растворе присутствовали ионы SO4 2− , то фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет вследствие протекания реакций:
9.1.2 Аналитические реакции аниона сульфита SO3 2−
Сульфит- (SO3 2− ) и гидросульфит (HSO3 − ) -ионы являются анионами двухосновной нестойкой в водных растворах сернистой кислоты (рК1 = 1,85; рК2 = 7,2). В водных растворах анионы сульфита не окрашены, подвергаются гидролизу, являются сильными восстановителями. Средние сульфиты натрия и калия хорошо растворимы, сульфиты других металлов малорастворимые.
1. Сульфит-ионы при взаимодействии с катионами бария образуют белый кристаллический осадок BaSO3:
Осадок растворяется в разбавленных кислотах: HCl и HNO3 c выделением оксида серы (IV):
2. Реакция разложения сульфитов сильными кислотами. Все сульфиты разлагаются под действием сильных кислот с выделением газообразного оксида серы (IV):
Выделяющийся газ (SO2) обнаруживают по характерному запаху и по обесцвечиванию водного раствора йода или перманганата калия:
3. Реакция с нитратом серебра. Анионы сульфита образуют с раствором нитрата серебра AgNO3 белый осадок сульфита серебра Ag2SO3, растворимый в избытке реактива:
При кипячении смеси белый осадок Ag2SO3 темнеет вследствие образования оксида серебра:
4. Реакция с перманганатом калия. Анион сульфита при взаимодействии с раствором перманганата калия KMnO4 в кислой среде окисляется до аниона сульфата:
5 SO3 2− + 2 MnO4 − + 6 H + → 2 Mn 2+ + 5 SO4 2− + 3 H2O. (9.14)
При этом фиолетовый раствор перманганата калия обесцвечивается.
В нейтральной среде сульфит-ион окисляется перманганатом калия до аниона сульфата, но при этом выпадает коричневый осадок MnO(OH)2:
5. Реакция с раствором йода. Анионы сульфита в нейтральных или слабокислых растворах окисляются йодом до анионов сульфата. Желтый раствор йода при этом обесцвечивается:
Аналогично протекает реакция взаимодействия аниона сульфита с бромной водой (происходит обесцвечивание бромной воды).
9.1.3 Аналитические реакции аниона карбоната СO3 2−
Карбонаты являются солями нестабильной угольной кислоты Н2СО3 (рК1 = 6,35; рК2 = 10,32). Угольная кислота в водных растворах неустойчива и разлагается с выделением углекислого газа. Угольная кислота образует два ряда солей: средние (карбонаты) и кислые (гидрокарбонаты). Анионы карбоната в водных растворах не имеют цвета, не обладают окислительно-восстановительными свойствами, подвергаются гидролизу.
1. Реакция с хлоридом бария BaCl2. Анион карбоната при взаимодействии с катионами Ba 2+ образует белый мелкокристаллический осадок ВаСО3:
Осадок растворяется в кислотах: HCl, HNO3, CH3COOH.
2. Реакция с минеральными кислотами. Анионы карбоната при взаимодействии с сильными кислотами образуют нестойкую угольную кислоту, разлагающуюся с выделением углекислого газа. Выделение пузырьков газа – аналитический признак данной реакции:
3. Другие реакции аниона карбоната. Данные анионы при взаимодействии с хлоридом железа (III) образуют бурый осадок основного карбоната железа FeOHCO3; с нитратом серебра – желтый осадок карбоната серебра Ag2CO3, растворимый в азотной кислоте и разлагающийся при нагревании:
9.1.4 Аналитические реакции аниона фосфата PO4 3−
Анион фосфата PO4 3− — анион ортофосфорной кислоты, которая при диссоциации по первой ступени является кислотой средней силы (рК1 = 2,15), при диссоциации по второй и третьей ступеням – слабой кислотой (рК2 = 7,21; рК3 = 12,3). Анионы ортофосфорной кислоты в растворе бесцветны, подвергаются гидролизу, не проявляют окислительно-восстановительных свойств. Ортофосфаты аммония и щелочных металлов растворимы в воде, ортофосфаты других металлов, как правило, малорастворимые.
1. Реакция с хлоридом бария. Анион PO4 3− образует при взаимодействии с катионами Ва 2+ осадок белого цвета:
Осадок растворяется в кислотах: HCl, HNO3, CH3COOH.
2. Реакция с нитратом серебра. Анионы фосфата и гидрофосфата образуют с катионами серебра в нейтральной среде желтый осадок фосфата серебра:
Осадок фосфата серебра растворяется в азотной кислоте и избытке раствора аммиака.
3. Реакция с магнезиальной смесью (MgCl2 + NH4Cl + NH4OH). Анион фосфата при взаимодействии с данной смесью образует белый мелкокристаллический осадок двойного фосфата NH4MgPO4:
Осадок двойной соли растворим в кислотах.
4. Реакция с молибдатом аммония. Анионы фосфата взаимодействуют с молибдатом аммония (NH4)2MoO4 при нагревании. В результате реакции образуется желтый кристаллический осадок комплексной аммонийной соли фосфоромолибденовой кислоты: (NH4)3[PO4(MoO3)12] или (NH4)3[PMo12O40]:
Иногда данную реакцию описывают с помощью уравнения:
Осадок фосфоромолибдата аммония растворим в азотной кислоте; в растворах щелочей и аммиака; в избытке анионов фосфата с образованием желтого раствора (поэтому реакцию проводят с использованием избыточного количества реактива).
Испытывают растворимость осадка фосфоромолибдата аммония в кислотах и аммиаке.
5. Взаимодействие с солями железа (III). Растворы солей железа (III) образуют с анионами фосфата светло-желтый осадок фосфата железа (III):
Осадок не растворяется в уксусной кислоте.
Продукты основных аналитических реакций анионов первой группы представлены в таблице 9.3.
Продукты некоторых аналитических реакций анионов I группы
| Реагенты | Продукты аналитических реакций анионов | |||
| SO4 2 — | SO3 2 — | CO3 2 — | PO4 3 — | |
| BaCl2 | Белый осадок BaSO4. Растворим в конц. H2SO4. | Белый осадок BaSO3. | Белый осадок BaCO3. | Белый осадок Ba3(PO4)2. |
| Осадки растворимы в разбавленных кислотах: HCl, HNO3, CH3COOH. | ||||
| AgNO3 | Белый осадок Ag2SO4. | Белый осадок Ag2SO3. | Белый осадок Ag2CO3. | Желтый осадок Ag3PO4. Растворим в конц. NH4OH. |
| Осадки растворимы в HNO3. | ||||
| Конц. H2SO4 | — | SO2 | CO2 | — |
| KMnO4 + H + | — | Обесцве-чивание раствора: Mn 2+ + SO4 2 — | — | — |
| I2 + H2O | — | Обесцве-чивание раствора: 2 I — + SO4 2 — | — | — |
| Молибденовая жидкость: (NH4)2MoO4 + HNO3. | — | — | — | Желтый осадок (NH4)3H4[P(Mo2O7)6]. |
| FeCl3 | — | — | — | Светло-желтый осадок FePO4. |
Источник: poisk-ru.ru
Приведите пример растворимой в воде соли, при обработке которой как сульфатом калия, так и нитратом серебра образуются осадки.
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Источник: www.soloby.ru
Физические свойства
Хлорид бария BaCl2 — соль щелочноземельного металла бария и хлороводородной кислоты. Белый, плавится без разложения. Хорошо растворяется в воде (гидролиза нет).
Относительная молекулярная масса Mr = 208,23; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 3,856; tпл = 961º C;
Способ получения
1. Хлорид бария можно получить путем взаимодействия бария и хлора :
2. В результате взаимодействия карбоната бария и разбавленной соляной кислоты образуется хлорид бария, углекислый газ и вода:
3. Гидроксид бария вступает в реакцию с соляной кислотой с образованием хлорида бария и воды:
Качественная реакция
Качественная реакция на хлорид бария — взаимодействие его с нитратом серебра, в результате реакции происходит образование белого творожного осадка:
1. При взаимодействии с нитратом серебра , хлорид бария образует нитрат бария и осадок хлорид серебра:
Химические свойства
1. Хлорид бария вступает в реакцию со многими сложными веществами :
1.1. Хлорид бария реагирует с кислотами:
1.1.1. Твердый хлорид бария реагирует с концентрированной серной кислотой при кипении , образуя сульфат бария и газ хлороводород :
1.2. Хлорид бария вступает в взаимодействие с солями:
1.2.1. В результате реакции между хлоридом бария и концентрированным раствором карбоната натрия образуется карбонат бария и хлорид натрия:
1.2.2. Хлорид бария может реагировать с сульфатом натрия при 800º С с образованием сульфата бария и хлорида натрия:
2. В результате электролиза раствора хлорида бария образуется водород и хлор:
Источник: chemege.ru