Качественный анализ анионов
Групповые реакции анионов
Анионы классифицируют по отношению к двум реагентам:
| Группа | Реагент | Анионы | Поведение осадка |
|---|---|---|---|
| I | \(\ce{BaCl2}\) (нейтр.) | \(\ce{SO4^2-}\), \(\ce{SO3^2-}\), \(\ce{CO3^2-}\), \(\ce{PO4^3-}\), \(\ce{SiO3^2-}\) | только \(\ce{BaSO4}\) не растворяется в HCl |
| II | \(\ce{AgNO3}\) (\(\ce{HNO3}\)) | \(\ce{Cl-}\), \(\ce{Br-}\), \(\ce{I-}\), \(\ce{S^2-}\) | белый, светло-жёлтый, жёлтый, чёрный |
| III | — | \(\ce{NO3-}\), \(\ce{NO2-}\), \(\ce{CH3COO-}\) | осадков не дают |
Карбонат и сульфит с кислотой выделяют газы. \(\ce{CO2}\) мутит известковую воду, но и \(\ce{SO2}\) мутит её! Отличие: \(\ce{SO2}\) обесцвечивает перманганат и иодную воду, имеет резкий запах. Чтобы открыть карбонат при сульфите, газ сначала пропускают через подкисленный раствор \(\ce{KMnO4}\) или \(\ce{K2Cr2O7}\), поглощающий \(\ce{SO2}\).
scienceГазы из анионов
- \(\ce{Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + CO2 ^ + H2O}\); \(\ce{CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 v + H2O}\).
- \(\ce{Na2SO3 + 2HCl -> 2NaCl + SO2 ^ + H2O}\); \(\ce{5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O -> K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4}\).
- \(\ce{Na2S + 2HCl -> 2NaCl + H2S ^}\); \(\ce{H2S + Pb(CH3COO)2 -> PbS v + 2CH3COOH}\).
- \(\ce{Na2S2O3 + 2HCl -> 2NaCl + S v + SO2 ^ + H2O}\) — тиосульфат: газ и муть серы.
Галогениды, фосфат, силикат
Галогениды с нитратом серебра дают AgCl (белый), AgBr (светло-жёлтый), AgI (жёлтый); различают их по растворимости в аммиаке (урок 202). Бромид и иодид открывают хлорной водой с органическим растворителем (гексан, \(\ce{CCl4}\)): сначала выделяется иод — слой фиолетовый; избыток хлора окисляет иод до бесцветного иодата — и появляется оранжевый бром.
Фосфат: молибдат аммония в азотной кислоте при нагревании — жёлтый осадок \(\ce{(NH4)3[PMo12O40]}\) (урок 185); \(\ce{Ag3PO4}\) — жёлтый, растворимый в азотной кислоте (в отличие от AgI). Мешают арсенат и силикат.
Силикат: кислота даёт студенистый осадок кремниевой кислоты; с хлоридом аммония — тоже.
scienceГалогениды и фосфат
- \(\ce{2KI + Cl2 -> 2KCl + I2}\); \(\ce{I2 + 5Cl2 + 6H2O -> 2HIO3 + 10HCl}\); \(\ce{2KBr + Cl2 -> 2KCl + Br2}\).
- \(\ce{Na3PO4 + 3AgNO3 -> Ag3PO4 v + 3NaNO3}\).
- \(\ce{Na2SiO3 + 2HCl -> H2SiO3 v + 2NaCl}\).
Нитрит, нитрат, ацетат
Нитрит — окислитель и восстановитель: в кислой среде выделяет иод из KI (крахмал синеет) и обесцвечивает перманганат. Самая чувствительная реакция — реактив Грисса (сульфаниловая кислота + α-нафтиламин): розово-красный азокраситель.
Нитрат открывают реакцией бурого кольца: к раствору с \(\ce{FeSO4}\) осторожно по стенке приливают концентрированную серную кислоту — на границе слоёв бурое кольцо \(\ce{[Fe(H2O)5NO]^2+}\). Нитрит мешает (даёт то же кольцо даже с разбавленной кислотой) — его сначала разрушают мочевиной или сульфаминовой кислотой. Другой способ — сплав Деварда (Cu–Al–Zn) в щёлочи восстанавливает нитрат до аммиака.
Ацетат: с серной кислотой — запах уксуса; с \(\ce{FeCl3}\) — красно-бурый раствор, при кипячении — осадок основного ацетата.
scienceАзотсодержащие анионы
- \(\ce{2NaNO2 + 2KI + 2H2SO4 -> 2NO ^ + I2 + K2SO4 + Na2SO4 + 2H2O}\).
- \(\ce{6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 -> 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O}\); затем \(\ce{FeSO4 + NO -> [Fe(NO)]SO4}\) — бурое кольцо.
- \(\ce{3NaNO3 + 8Al + 5NaOH + 18H2O -> 8Na[Al(OH)4] + 3NH3 ^}\) — сплав Деварда (алюминий).
- \(\ce{NaNO2 + NH4Cl ->[t] NaCl + N2 ^ + 2H2O}\); \(\ce{2HNO2 + (NH2)2CO -> 2N2 ^ + CO2 ^ + 3H2O}\) — удаление нитрита.
push_pinГлавное
Группы анионов: с \(\ce{BaCl2}\) в нейтральной среде осаждаются \(\ce{SO4^2-}\), \(\ce{SO3^2-}\), \(\ce{CO3^2-}\), \(\ce{PO4^3-}\), \(\ce{SiO3^2-}\) (кроме \(\ce{BaSO4}\) все растворимы в HCl); с \(\ce{AgNO3}\) в азотной кислоте — \(\ce{Cl-}\), \(\ce{Br-}\), \(\ce{I-}\), \(\ce{S^2-}\); не осаждаются — \(\ce{NO3-}\), \(\ce{NO2-}\), \(\ce{CH3COO-}\). Частные: карбонат — \(\ce{CO2}\) мутит известковую воду; сульфит — \(\ce{SO2}\) обесцвечивает \(\ce{KMnO4}\) и иод; сульфид — чернение ацетатсвинцовой бумаги; галогениды — хлорная вода и органический слой (иод фиолетовый, бром оранжевый); фосфат — жёлтый молибдат; нитрит — иод из KI, реактив Грисса; нитрат — бурое кольцо (после удаления нитрита), восстановление до \(\ce{NH3}\) сплавом Деварда.
Закрепите теорию: 9 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.