ХАРАКТЕРИСТИКА АНІОНІВ ПЕРШОЇ АНАЛІТИЧНОЇ ГРУПИ
До першої групи аніонів ставляться аніони РО43-, SO42-, SO32-, СОЗ2-, S2O32-, BO2-, В4О72- і С2О42-. Груповим реактивом є ВаCl2 в нейтральному або слаболужному середовищі, так як важкорозчинні барієві солі цих аніонів, за винятком BaSО4, розчинні в кислотах. Іон Ag+ утворює з аніонами даної групи (крім SO42-) важкорозчинні у воді солі, легко розчинні в розведеній азотній кислоті. Всі аніони цієї групи безбарвні.
Для організму людини велике значення мають фосфати і карбонати. Фосфатні і гідрокарбонатні буферні суміші підтримують певну величину рН внутрішнього середовища живого організму.
Наявність карбонатів і сульфатів у питній воді визначає її побутові та смакові якості. Крім того, присутність сульфатів немінерального походження є показником санітарного забруднення води (наприклад, стічними водами).
В якості лікарських речовин використовують сульфат магнію (проносне і гіпотензивний засіб), гідрокарбонат натрію (при шлункових захворюваннях), борну кислоту і тіосульфат натрію (антисептичні засоби).
Перша група аніонів
Прилади і реактиви: тиглі, фільтри, амоній хлорид, етиловий спирт.
Розчини: натрію сульфат(0,5н), барію хлорид (0,5н), срібла нітрат (0,1н), свинцю нітрат або ацетат (0,5н), натрію або калію гідроксид (2н), натрію сульфіт (0,5н), хлороводнева кислота (2н), йодна вода , калію перманганат (0,1н), натрію або калію карбонат (0,5н), вапняна або баритова вода, натрію гідрофосфат (0,5н), натрію силікат (0,5н), натрію тіосульфат(0,5н), натрію тетраборат (0,5н), сірчаної кислоти (конц.), магнію хлорид (0,5н), амонію гідроксид (2н), амонію хлорид (0,5н), амонію молібдат або молібденова рідина, азотна кислота (конц.).
Характерні реакції аніонів SO42-
1. Реактив BaCl2.
Хлорид барію утворює з аніоном SO42- білий осад BaSO4, нерозчинний в кислотах і лугах.
2. Реактив солі свинцю.
Солі свинцю – Pb(NO3)2 – дають білий осад PbSO4, розчинний в надлишку лугів. Складіть рівняння всіх реакцій.
Характерні реакції аніонів SO32-
1. Реактив BaCl2.
Хлорид барію з аніонами SO32- утворює білий осад BaSO3, легко розчинний в кислотах.
2. Реактив йодна вода.
Йодна вода стає безбарвною при додаванні сульфітів. До 4-5 капель розчину сульфіту натрію додають 5 капель розчину соляної кислоти і 2-3 краплі розчину йоду.
3. Реактив перманганат калію.
Обезбарвлення перманганату калію в кислому середовищі. Наливають в пробірку 4-5 капель сульфіту натрію, 5 капель сірчаної кислоти і 2-3 краплі розчину перманганату калію. Складіть рівняння реакцій.
Характерні реакції аніонів CO32-
1. Реактив BaCl2.
Розчин хлориду барію осаджує аніони CO32- у вигляді білого осаду BaCO3, розчинного в кислотах (за винятком сірчаної)
2. Реактив вапняна або баритова вода.
Виділення CO2 можна виявити по помутнінню вапняної води ( або баритової води).
В пробірку поміщають 5-8 капель розчину карбонату натрію і додають такий же об’єм 2н хлороводневої кислоти. В пробірку вставляють піпетку з 2-3 каплями вапняної води. Спостерігають помутніння вапняної води в піпетці. Складіть рівняння реакцій.
Характерні реакції аніонів PO43-
Фосфат-іон є аніоном ортофосфорної кислоти H3PO4. У воді розчинні солі лужних металів, амонію і Ca(H2PO4)2. Решту солей не розчинні у воді, але розчинні в мінеральних кислотах, а також в оцтовій кислоті.
1. Реактив BaCl2 .
Розчин BaCl2 з Na2HPO4 утворює білий осад ВаHPO4, розчинний в кислотах (крім сірчаної).
2. Реактив нітрат срібла.
Нітрат срібла з Na2HPO4 утворює жовтий осад Ag3PO4, розчинний в аміаку.
3. Реактив магнезіальна суміш (MgCl2, NH4OH, NH4Cl).
Реактив магнезіальна суміш з фосфат-іонами утворює білий кристалічний осад NH4MgPO4, розчинний в кислотах. До 5-6 капель розчину хлориду магнію додають декілька капель розчину аміаку, після цього приливають декілька капель розчину гідрофосфату натрію. Складіть рівняння вище вказаних реакцій.
4. Реактив молібденова рідина .
Молібденова рідина (розчин (NH4)2MoO4 в HNO3) утворює з фосфат-іонами при нагріванні жовтий кристалічний осад:
PO43- + 3NH4+ + 12MoO42- + 24H+→ (NH4)3 [P(Mo3O10)4] ↓ + 12H2O
До 8 капель молібдату амонію додають 8 капель концентрованої азотної кислоти. До суміші додають 2-3 краплі фосфату натрію і нагрівають до 40-50о С на водяній бані.
Характерні реакції аніонів SiO32-
1. Реактив BaCl2.
Розчин BaCl2 з SiO32- утворює білий осад BaSiO3, який розкладається кислотами з утворенням драглистого осаду суміші кремнієвих кислот.
2. Реактив солі амонію.
Сіль амонію (NH4Cl) виділяє із розчинів кремнієву кислоту повніше, ніж кислоти, так як іони амонію сприяють коагуляції кремнієвої кислоти, зміщуючи рівновагу гідролізу в сторону її утворення.
До 4-5 капель розчину силікату додають 4-5 капель води, кидають в пробірку 2-3 кристалики хлориду амонію та нагрівають.
3. Реактив розведені кислоти.
Розведені кислоти при повільному додаванні до розчину силікату натрію виділяють білий драглистий осад (гель) кремнієвої кислоти.
Складіть рівняння вище вказаних реакцій.
Характерні реакції аніонів S2O32-
Тіосульфати важких металів гідролізують з виділенням важкорозчинних
сульфідів і утворенням сірчаної кислоти:
HgS2O3 + H2O → H2SO4 + HgS
1. Реактив BaCl2.
Хлорид барію виділяє із розчинів тіосульфатів білий осад тіосульфату барію.
2. Реактив AgNO3.
При додаванні розчину нітрату срібла до розчину Na2S2O3 виділяється білий осад Ag2S2O3 , який в невдовзі жовтіє, буріє, і нарешті стає чорним внаслідок утворення Ag2S. Складіть рівняння вищевказаних реакцій.
3. Реактив розчини кислот.
При дії розведених кислот на тіосульфати виділяється сірка у вільному стані і розчин мутніє.
S2O32- + 2H+ → SO2 + S + H2O
Характерні реакції аніонів B4O7 2- і BO2-
Для проведення реакцій використовують розчин тетраборату натрію Na2B4O7·10 H2O (бура).
1. Реактив хлорид барію.
Хлорид барію утворює з бурою білий осад метаборату барію Ba(BO2)2 розчинний в кислотах:
Na2B4O7 + BaCl2 + 3 H2O → Ba(BO2)2↓ + 2H3BO3 +2 NaCl
2. Забарвлення полум’я.
Розчин бури (5-6 капель) випарюють в тиглі насухо, після чого приливають 2-3 краплі концентрованої сірчаної кислоти, 5-6 капель спирту, перемішують і запалюють. Полум’я спирту забарвлюється в зелений колір:
H3BO3 + 3C2H5OH → B(OC2H5)3 + 3 H2O