Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Частные реакции анионов второй аналитической группы. Действие группового реагента





 

Ко второй группе анионов относятся ионы: хлорид-ион Сl-, бромид-ион Вr-, йодид-ион I-, сульфид-ион S2- и рода­нид-ион SCN-. Групповым реагентом является нитрат се­ребра AgNO3 в присутствии разбавленной азотной кисло­ты. При действии группового реагента образуются осадки, нерастворимые в азотной кислоте. Бариевые соли анионов второй группы растворимы в воде и поэтому при действии хлорида бария осадки не образуются. В свою очередь, ни­трат серебра в разбавленной азотной кислоте не образует осадков с анионами первой аналитической группы.

Реакции обнаружения хлорид-иона Сl-

Хлорид-ион Сl- - анион хлороводородной (соляной) кислоты НСl, которая представляет собой водный раствор хлороводорода. Плотность концентрированной НСl 1,19 при 15 °С; такая кислота содержит около 37 % хлороводо­рода и дымит на воздухе.

Соляная кислота сильная, одноосновная; обладает за счет иона Сl- восстановительными свойствами. Большин­ство ее солей растворимо в воде; нерастворимы соли сереб­ра, ртути (I) и свинца.

1. Нитрат серебра AgNO3 образует с хлорид-ионами практически нерастворимый в воде белый осадок AgCl, который хорошо растворяется в избытке раствора NH4OH; при этом образуется растворимая в воде комплексная соль серебра [Ag(NH3)2]Cl. При последующем действии азот­ной кислоты комплексный ион разрушается и хлорид се­ребра снова выпадает в осадок. Реакция проводится в три этапа: 1) получение осадка AgCl; 2) растворение AgCl в из­бытке раствора NH4OH; 3) выпадение осадка (мути) при действии раствора HNO3 (все три этапа выполняются в указанной последовательности в одной и той же пробирке):

 

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3;

AgCl↓ + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O;

[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl↓ + 2NH4NO3.

 

Эта реакция является наиболее характерной для хло­рид-ионов. В лабораторно-клиническом анализе ею поль­зуются для количественного определения Сl- ионов в кро­ви и моче.

Обнаружение хлорид-ионов с помощью нитрата серебра можно проводить в присутствии бромид-и йодид-ионов, ис­пользуя растворимость хлорида серебра AgCl в растворе карбоната аммония (NH4)2CO3 с массовой долей его 10 %. В этом растворе также образуется комплексное соединение состава [Ag(NH3)2]Cl. Бромид и йодид серебра не растворя­ются в карбонате аммония. Следовательно, если в осадке присутствуют AgCl, AgBr и Agl, то карбонат аммония пе­реводит в раствор только AgCl. Осадок AgCl легко раство­ряется также в растворе тиосульфата натрия Na2S2O3.

Реакция является фармакопейной.

2. Действие окислителей. Оксид марганца (IV) МnО2 и другие окислители окисляют хлорид-ионы Сl- до свобод­ного хлора:

 

2NaCl + МnО2 + 2H2SO4 = Сl2↑ + Na2SO4 + MnSO4 + 2Н2О.

 

Выделяющийся хлор можно обнаружить по посинению йодкрахмальной бумаги, помещенной у отверстия пробирки.

Реакции обнаружения бромид-иона Вr-

Бромид-ион — анион бромоводородной кислоты НВr. По­добно соляной, бромоводородная кислота - одна из сильных кислот и также обладает восстановительными свойствами. Соли ее, кроме AgBr, Hg2Br2 и PbBr2, растворяются в воде.

1. Нитрат серебра AgNO3 дает с бромид-ионами желто­ватый творожистый осадок бромида серебра AgBr:

 

NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3;

Br- + Ag+ = AgBr↓.

 

Осадок AgBr не растворим в азотной кислоте, плохо растворим в растворе аммиака и хорошо растворяется в растворе тиосульфата натрия.

2. Хлорная вода при взаимодействии с растворами бромидов окисляет бромид-ион в молекулярный бром, ко­торый окрашивает органический растворитель (бензол, хлороформ) в желто-оранжевый цвет:

 

Органический растворитель

2NaBr + Сl2 —————————→ Br2 + 2NaCl.

 

Эта реакция наиболее характерна для бромид-иона и является фармакопейной.

Реакции обнаружения йодид-иона I-

Йодид-ион I-является анионом йодоводородной кисло­ты HI, которая представляет собой раствор йодоводорода в воде. Это сильная кислота и сильный восстановитель. Она окисляется кислородом воздуха, нитритом натрия, дихро­матом калия, перманганатом калия и другими окислите­лями. Ее соли называются йодидами. Все они, за исключе­нием Agl, Hg2I2, PbI2 и CuI2, растворимы в воде.

1. Нитрат серебра AgNO3 образует с йодид-ионами светло-желтый творожистый осадок йодида серебра:

 

KI + AgNO3 = Agl↓ + KNO3;

I- + Ag+ = Agl↓.

 

Осадок Agl не растворим в азотной кислоте. Практиче­ски он не растворим и в NH4OH (в отличие от AgCl и AgBr), вследствие чего ион I- открытию иона Сl- в виде AgCl не мешает. AgI плохо растворяется в растворе тио­сульфата натрия. Реакция является фармакопейной.

2. Хлорная вода при взаимодействии с растворами йодидов окисляет йодид-ион в молекулярный йод, кото­рый окрашивает органический растворитель (бензол, хло­роформ) в розово-фиолетовый цвет:

 

Органический растворитель

2NaI + Сl2 —————————→ Br2 + 2NaCl.

 

3. Хлорид железа (III) и другие окислители (CuSO4, NaNO2, K2Cr2O7) окисляют йодиды до свободного йода:

 

2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + 2КСl + I2.

 

Выделение свободного йода обнаруживают по посинению раствора крахмала. Реакция является фармакопейной.

4. Нитрат или ацетат свинца (II) осаждают желтый оса­док РbI2, растворяющийся при нагревании в воде и выпадающий вновь при охлаждении раствора в виде золотис­тых чешуек:

 

2KI + Pb(NO3)2 - РbI2↓ + 2KNO3;

2I- + Рb2+ = РbI2↓.

Реакции обнаружения сульфид-иона S2-

Сульфид-ион является анионом сероводородной кисло­ты. Сероводородной кислотой называют раствор сероводо­рода в воде. Это одна из самых слабых кислот. Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов растворяются в воде, все остальные сульфиды не растворяются.

Сульфид-ион является сильным восстановителем: он окисляется почти всеми окислителями.

1. Нитрат серебра AgNO3 образует в растворах серово­дорода и его солей черный осадок сульфида серебра:

 

(NH4)2S + 2AgNO3 = Ag2S↓ + 2NH4NO3;

S2- + 2Ag+ = Ag2S↓.

 

Осадок Ag2S растворяется в разбавленной HNO3 при кипячении:

 

3Ag2S + 8HNO3 = 3S↓ + 2NO↑ + 6AgNO3 + 4H2O.

 

В растворе аммиака сульфид серебра не растворяется.

2. Разбавленные минеральные кислоты (НСl, H2SO4)разлагают многие сульфиды с выделением газообразного H2S, например:

 

FeS + H2SO4 = H2S↑ + FeSO4;

FeS + 2H+ = H2S↑ + Fe2+.

 

Выделяющийся сероводород можно обнаружить по за­паху тухлых яиц и почернению фильтровальной бумаги, смоченной раствором соли свинца (II):

H2S + Pb(CH3COO)2 = PbS↓ + 2СН3СООН.

 

Реакция очень чувствительна.

3. Соли кадмия дают с сульфид-ионами желтый осадок сульфида кадмия CdS:

 

(NH4)2S + CdSO4 = CdS↓ + (NH4)2SO4;

S2- + Cd2+ = CdS↓.

 

Реакции обнаружения ррданид-иона SCN-

Роданид-ион - анион тиоциановодородной (роданово-дородной) кислоты HSCN. Тиоциановодородная кислота представляет собой жидкость и очень неустойчивое соеди­нение. В водных растворах хорошо диссоциирует на ионы и является сильной кислотой. Большинство ее солей хоро­шо растворимы в воде и устойчивы в обычных условиях.

1. Нитрат серебра AgNO3с ионами SCN- образует бе­лый творожистый осадок роданида серебра AgSCN:

 

KSCN + AgNO3 = AgSCN↓ + KNO3;

SCN- + Ag+ = AgSCN↓.

 

Осадок AgSCN не растворим в разбавленной HNO3, но хорошо растворяется в NH4OH, образуя комплексное со­единение:

 

AgSCN + 2NH4OH = [Ag(NH3)2]SCN + 2Н2О.

 

2. Хлорид железа (III)при взаимодействии с раствора­ми солей роданид-иона дает кроваво-красное окрашива­ние вследствие образования различных комплексных ионов состава от [Fe(SCN)]2+ до [Fe(SCN)6]3-. Однако в уп­рощенном виде уравнение реакции записывается следую­щим образом:

 

3KSCN + FeCl3 ↔ Fe(SCN)3 + 3KCl;

Fe3+ + 3SCN- ↔ Fe(SCN)3.

 

ВОПРОСЫИ УПРАЖНЕНИЯ

1. Для каких анионов групповым реагентом является нит­рат серебра в разбавленной азотной кислоте?

2. Какая реакция позволяет отличить осадок хлорида сере­бра от осадков бромида и йодида серебра?

3. Как действуют окислители (МnО2, КМnО4) на хлорид-, бромид-, йодид- и сульфид-анионы? Напишите уравнения реакций.

4. В чем растворяется осадок бромида серебра?

5. Какая реакция является наиболее характерной для: а) бромид-ионов; б) роданид-ионов?

6. Какой цвет приобретает органический растворитель по­сле экстракции с его помощью из водного раствора продуктов взаимодействия: а) бромид-ионов с хлорной водой; б) йодид-ионов с хлорной водой? Напишите уравнения реакций.

7. Напишите уравнения реакций взаимодействия мине­ральных кислот с сульфидами.

 






Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 2082. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.088 сек.) русская версия | украинская версия