Как известно из курса неорганической химии, к анионам относятся отрицательно заряженные частицы, состоящие из отдельных» атомов или групп атомов различных элементов. Эти частицы могут нести один или несколько отрицательных зарядов. В отличие от катионов, которые в большинстве своем состоят из одного атома, анионы могут иметь сложный состав, состоящий из нескольких атомов.
Общепринятой классификации анионов не существует. Разными авторами предложены различные системы классификации их. В настоящем руководстве принята наиболее часто применяемая классификация, по которой все анионы делятся на три аналитические группы в зависимости от растворимости их бариевых и серебряных селей. В данном случае групповыми реагентами являются растворимые соли бария и серебра.
Хлорид бария ВаСl2 в нейтральном или слабощелочном растворе
Соли бария практически нерастворимы в воде
Нитрат серебра AgNO3 и присутствии HNO3
Соли серебра практически нерастворимы в воде и разбавленной кислоте
Химия. 9 класс. Качественные реакции на анионы /14.10.2020/
Группового реагента нет
Соли бария и серебра растворимы в воде
Классический систематический метод качественного анализа катионов основан на сульфидной классификации катионов, в которой катионы подразделяются на пять групп на основании различия в растворимости их сульфидов, хлоридов, карбонатов и гидроксидов (см. табл. 3).
Основываясь на приведенных в табл. 3 данных, операцию обнаружения катионов различных аналитических групп проводят следующим образом.
1. Исследуемый раствор подкисляют разбавленной НCl. При этом ионы V группы осаждаются в виде соответствующих хлоридов.
2. Отделив осадок, пропускают через кислый раствор газообразный H2S. При этом катионы IV группы осаждаются в виде сульфидов. Для отделения ионов IVБ подгруппы осадок обрабатывают Na2S, после чего в осадке остаются только сульфиды катионов IVА подгруппы.
3. Раствор после отделения осадка сульфидов ионов IV группы нейтрализуют NH4OH (с NH4C1) и обрабатывают (NH4)2S. При этом осаждаются сульфиды или гидроксиды (в случае А1 3+ ,Сг 3+ ) катионов III группы.
4. Разрушив избыток (NH4)2S кипячением с уксусной кислотой, на раствор действуют (NH4)2CO3. При этом катионы II группы выпадают в осадок в виде карбонатов, а катионы I группы остаются в растворе, где их и открывают.
Обнаружение иона NH4 + , который в ходе анализа вводят в раствор с реактивами, проводят в отдельной порции исследуемого раствора с помощью специфической реакции (щелочь в газовой камере) или реактива Несслера, представляющего собой смесь K2[HgI4] и КОН. Реактив Несслера при взаимодействии с солями аммония образует красно-бурый осадок:
49. Физико-химические методы анализа, основаны на зависимости физических свойств вещества от его природы, причем аналитический сигнал представляет собой величину физического свойства, функционально связанную с концентрацией или массой определяемого компонента. Физико-химические методы анализа могут включать химические превращения определяемого соединения, растворение образца, концентрирование анализируемого компонента, маскирование мешающих веществ и других. В отличие от «классических» химических методов анализа, где аналитическим сигналом служит масса вещества или его объем, в физико-химические методы анализа в качестве аналитического сигнала используют интенсивность излучения, силу тока, электропроводность, разность потенциалов и др.
Общая характеристика и классификация анионов.
Важное практическое значение имеют методы, основанные на исследовании испускания и поглощения электромагнитного излучения в различных областях спектра. К ним относится спектроскопия (например, люминесцентный анализ, спектральный анализ, нефелометрия и турбидиметрия и другие). К важным физико-химическим методам анализа принадлежат электрохимические методы, использующие измерение электрических свойств вещества (кондуктометрия,кулонометрия, потенциометрия и т. д.), а также хроматография (например, газовая хроматография, жидкостная хроматография, ионообменная хроматография, тонкослойная хроматография). Успешно развиваются методы, основанные на измерении скоростей химических реакций (кинетические методы анализа), тепловых эффектов реакций (термометрическое титрование, смотри Калориметрия), а также на разделении ионов в магн. поле (масс-спектрометрия).
При выполнении физико-химических методов анализа используют специальную, иногда довольно сложную, измерительную аппаратуру, в связи с чем эти методы часто называют инструментальными. Многие современные приборы оснащены встроенными ЭВМ, которые позволяют находить оптимальные условия анализа (напр., спектральную область получения наиболее точных результатов при анализе смеси окрашенных веществ), выполняют расчеты и т. д.
Потенциометрия — метод определения различных физико-химических величин, основанный на измерении электродвижущих сил (ЭДС) обратимых гальванических элементов. Иначе говоря, зависимость равновесного потенциала электрода от активности концентраций определяемого иона, описываемая уравнением Нернста. Широко применяют потенциометрию в аналитической химии для определения концентрации веществ в растворах (потенциометрическое титрование), для измерения рН.
Хроматогра́фия (от др.-греч. χρῶμα — цвет) — динамический сорбционный метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ. Основан на распределении веществ между двумя фазами — неподвижной (твердая фаза или жидкость, связанная на инертном носителе) и подвижной (газовая или жидкая фаза, элюент). Название метода связано с первыми экспериментами по хроматографии, в ходе которых разработчик метода Михаил Цвет разделял ярко окрашенные растительные пигменты.
50. В группе физико-химических методов анализа иногда выделяют физические методы. Однако достаточно строгого и однозначного критерия для этого нет, поэтому выделение физических методов принципиального значения не имеет.
Общее число физико-химических методов анализа довольно велико – оно составляет несколько десятков. Наибольшее практическое значение среди них имеют следующие:
1) спектральные и другие оптические методы;
2) электрохимические методы;
3) хроматографические методы анализа.
Среди указанных трех групп наиболее обширной по числу методов и важной по практическому значению является группа спектральных и других оптических методов анализа. Она включает методы эмиссионной атомной спектроскопии, атомно-абсорбционной спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, спектрофотометрии, люминесценции и другие методы, основанные на измерении различных эффектов, возникающих при взаимодействии вещества и электромагнитного излучения.
Группа электрохимических методов анализа, основанная на измерении электрической проводимости, потенциалов и других свойств, включает методы кондуктометрии, потенциометрии, вольтамперометрии и т. д.
В группу хроматографических методов входят методы газовой и газожидкостной хроматографии, жидкостной распределительной, тонкослойной, ионообменной и других видов хроматографии. Перечень групп является далеко не полным, так как сюда не вошли многие методы (радиометрические, масс-спектральные и др.). Эти методы будут рассмотрены отдельно, что, конечно, ни в коей мере нельзя считать признаком их второстепенности.
Инструментальные методы классифицируют также в соответствии со свойствами веществ, используемыми для измерений. Различают следующие группы инструментальных методов анализа: 1) оптические – основаны на измерении оптических свойств веществ и их растворов; 2) электрометрические – измеряют электрические параметры растворов веществ; 3) резонансные – используют явления резонансного поглощения веществом электрического или магнитного поля; 4) радиометрические – количество веществ измеряют или по их радиоактивности, или с помощью радиоактивных индикаторов; 5) термические – измеряют тепловые эффекты, сопровождающие нагрев, высушивание, титрование и т. д. веществ; 6) хроматографические – применяется хроматографический метод разделения в комбинации с детекторами разделенных веществ; 7) масс-спектральный – основан на измерении массы ионизированных осколков молекул веществ; 8) ультразвуковые – измеряют скорость ультразвука в растворах веществ. Скорость ультразвука пропорциональна концентрации раствора. Кроме указанных разработан ряд других методов инструментального анализа.
Высокую интенсивность могут иметь (в зависимости от типа веществ) поглощение света растворами веществ, линии в эмиссионном спектре элементов, флюоресценция, радиоактивность и ряд других свойств. В связи с этим соответствующие виды инструментального анализа обладают высокой чувствительностью – от 1*10 -6 г у фотометрических до 1*10-15 г у радиометрических методов.
Высокая чувствительность многих методов объясняется свойствами применяемых детекторов сигнала в приборах. Например, современные фотоумножители реагируют на световые потоки с очень малой интенсивностью, а радиометрические счетчики – на отдельные элементарные частицы. Электрохимические методы (полярография, кулонометрия) имеют высокую чувствительность благодаря применению высокочувствительных регистраторов тока и потенциала. В таблице 1 приведены данные по чувствительности некоторых инструментальных методов анализа.
СУЩНОСТЬ УФСПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОГОМЕТОДА В основе предлагаемого метода контроля лежит способностьподавляющего большинства органических веществ различныхклассов поглощать свет в области 250 — 280 нм. В этой областиинтенсивно поглощают ненасыщенные соединения и соединенияароматического ряда с различными группировками атомов, в том числе протеины, фенолы, гуминовые, лигнинсульфоновые кислотыи другие сложные соединения. Неорганические ионы, за малым исключением, в этой области не поглощают. Измеряя величину оптической плотности (УФ-показателя)сточной воды при определенной длине волны и сопоставляя какое-то время эту величину со значениями нормируемых показателей
Источник: studfile.net
Аналитическая классификация анионов по группам (Таблица)
Справочные таблицы, в которых дана сероводородная аналитическая классификация анионов 1-3 групп, качественные реакциии и групповые реагенты, а также аналитические сигналы на анионы.
Таблица аналитическая классификация анионов
Данная аналитическая классификация анионов основанна на растворимости солей бария Ba 2+ и серебра Ag + , и включает в себя 3 аналитические группы анионов.
Анионы, относящиеся к данной группе
Соли бария, нерастворимые в воде
Хлорид бария в нейтральной среде
Соли серебра, нерастворимые ни в воде, ни в разбавленной азотной кислоте
Нитрат серебра в присутствии азотной кислоты
Таблица аналитические сигналы на анионы первой группы
в нейтральной среде
молочнобелый осадок, нерастворимый в кислотах
в нейтральной среде
Выделение углекислого газа CO 2
белый студенистый Н 2 SiO 3
Хлорид аммония NH 4 Cl при нагревании
молибденовая жидкость при кипячении
желтый крист.осадок фосфомолибдата аммония
Таблица аналитические сигналы на анионы второй группы
AgNO 3 в присутствии HNO 3
AgCl белый творожистый растворим в избытке NH 4 ОН
AgBr желто-белый, частично растворим в избытке NH 4 ОН, хорошо растворим в Na 2 S 2 O 3
AgI светложелтый, растворим в Na 2 S 2 O 3 и в большом иодида калия
Хлорная вода в кислой среде
Свободный бром, окрашивает бензол-толуол в желто-оранжевый цвет
Свободный иод, окрашивает бензол-толуол в малиново-фиолетовый цвет
диоксид марганца MnO 2 в кислой среде
Свободный хлор, практически не окрашивает бензол-толуол
Свободный бром, окрашивает бензол-толуол в желто-оранжевый цвет
Свободный иод, окрашивает бензол-толуол в малиново-фиолетовый цвет
Таблица аналитические сигналы на анионы третьей группы
Анионы
металлический алюминий или цинк ( Al , Zn ) в щелочной среде
выделяется аммиак NH3
металлическая медь (Cu)
выделяются буро-желтые пары диоксида азота ( NO 2)
раствор окрашивается в синий цвет
раствор окрашивается в синий цвет
сильные кислоты ( HCl , H2SO4)
выделяются желто- бурые пары окислов азота
перманганат калия (KMnO4)
раствор перманганата калия обесцвечивается
Таблица аналитическая классификация анионов на окислительно-восстановительных свойствах
Эта аналитическая классификация анионов основанна на их окислительно-восстановительных свойствах. Она также включает три аналитические группы анионов.
Результат действия реагента
в сернокислой среде
Выделение иода I2
в сернокислой среде
Обесцвечивание раствора KMnO4
3. Индифферентные анионы
Поделитесь ссылкой с друзьями:
Похожие таблицы
- Аналитическая классификация катионов по группам (Таблица)
- Качественные реакции на анионы (Таблица)
Подписываемся на обновления! | |||||
Информация, размещенная на сайте, предоставлена в целях ознакомления. Владельцы сайта infotables.ru не несут ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого cайта.
Источник: infotables.ru
Анализ анионов. Аналитические группы анионов
Анионы, по наиболее распространенной классификации, делятся на три группы. Такое деление основано на различиях в растворимости бариевых и серебряных солей. Классификация анионов представлена в таблице.
Классификация анионов на аналитические группы
Первая аналитическая группа анионов:
Все анионы первой группы образуют соли бария, нерастворимые в воде, но растворимые в разбавленных кислотах ( за исключением сульфата бария).Поэтому групповым реактивом первой группы является хлорид бария в нейтральном или слабо щелочном растворе. Серебряные соли, образуемые анионами 1 группы, в отличие от 2 группы растворимы в разбавленных кислотах, а сульфат серебра даже в воде.
Большинство солей серной кислоты хорошо растворяется в воде. К нерастворимым относятся только сульфаты бария, стронция, кальция, свинца. Сульфит-ион в растворе неустойчив и постепенно окисляется до сульфат-иона. К растворимым тиосульфатам относятся соли щелочных металлов, стронция, цинка, кадмия.
Из средних солей угольной кислоты растворимы только карбонаты натрия, кадмия и аммония. Соли фосфорной кислоты в основном в воде нерастворимы. Исключение составляют фосфаты щелочных металлов и аммония и дигидрофосфаты щелочноземельных металлов. Все фосфаты растворяются в минеральных кислотах, а многие (кроме фосфатов железа и аммония) также в уксусной кислоте.
Из силикатов растворимы в воде лишь соли щелочных металлов метакремниевой кислоты, которые называются «растворимыми стеклами». Водные растворы этих солей вследствие гидролиза имеют сильно щелочную реакцию. Часть нерастворимых силикатов разлагается минеральными кислотами с образованием свободных кремниевых кислот. Все анионы первой группы в растворах бесцветны. Объектами качественного анализа на присутствие анионов 1 группы являются почвы, природные воды, растения, биологические жидкости.
Анионы второй аналитической группы: Cl — , Br — , I — , S 2-
Большинство солей, образуемых анионами второй группы, растворимы в воде.
Исключение составляют соли серебра, ртути и свинца. Групповой реактив на вторую группу анионов — нитрат серебра в присутствии азотной кислоты, который образует с анионами второй группы серебряные соли, не растворимые в воде и, в отличие от анионов первой группы, не растворимые в разбавленной азотной кислоте.
Хлорид бария, групповой реактив анионов первой группы, анионы второй группы не осаждает. Все анионы второй группы бесцветны.
Хлорид — ионы всегда присутствуют в почвах и в природных водах. Количество хлорид-ионов в питьевой воде не должно превышать 40мг на 1 литр. Многие хлориды используются в качестве удобрений: хлорид аммония и калия, сильвинит (KCI•NaCI) каинит (КСI•МgS04•ЗН2О).
Хлорид натрия (поваренная соль) обязательный компонент рациона человека и животных, является активатором многих пищеварительных ферментов. Соляная кислота, содержащаяся в желудочном соке млекопитающих, участвует в процессе переваривания белков, активируя фермент пепсин. Хлориды бария и ртути (II) применяют как сельскохозяйственные яды.
Иодид-ионы содержатся в питьевой воде и продуктах питания и играют огромную роль в процессах жизнедеятельности. Большое количество йода накапливается в щитовидной железе, секретирующей йодсодержащие гормоны. Бромиды используются в медицине как средства, успокаивающие центральную нервную систему. Сероводород образуется при разложении белковых соединений.
Он очень ядовит, его вдыхание может вызвать потерю сознания и паралич дыхательного центра. Поэтому все работы с сероводородом проводятся под тягой.
Анионы третьей аналитической группы: NO3 — , NO2 —
Источник: farmf.ru