Студопедия — Группа анионов.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

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

Группа анионов.

Реакции аниона SO42-.

В водных растворах диссоциация серной кислоты по первой ступени протекает полностью, по второй – частично (рКа, 2=1,92). Большинство сульфатов и гидросульфатов хорошо растворимы в воде, причем, гидросульфаты растворимы лучше. Малорастворимы сульфаты свинца, бария, стронция, кальция, серебра и ртути(I).

1. Реакция с хлоридом бария.

а) Ва2+ с сульфат-ионом образует белый кристаллический осадок, практически нерастворимый в воде (ПРВаSO4=1,1·10-10) и кислотах:

Ba2+ + SO42- = ↓BaSO4

Последним свойством BaSO4 отличается от солей бария других анионов, чем пользуются при дробном открытии SO42-. Реакции мешают S2O32- и смесь SO32- и S2-. Так как при подкислении выделяется осадок серы, который можно принять за сульфат бария, так как он тоже нерастворим в кислотах:

S2O32- + 2H+ = ↓S + SO2 + H2O

SO32- + 2S2- + 6H+ = ↓ 3S + 3H2O

Сульфат бария растворим в растворе ЭДТА.

Выполнение реакции. К нескольким каплям раствора, содержащегоSO42-, подкисленного несколькими каплями раствора НСl добавить равный объём хлорида бария. Наблюдать образование осадка.

б) В присутствии КМnO4 сульфат-ион образует изоморфные кристаллы (ВаSO4 и KMnO4) розоватого цвета. При добавлении восстановителей (Н2С2О4, Н2О2) раствор обесцвечивается, осадок остается окрашенным. Если к раствору с осадком добавить 3-5 капель эфира, осадок флотируется на границе раздела фаз. Мешают все серосодержащие анионы, так как подвергаются окислению перманганатом калия.

Выполнение реакции. К нескольким каплям подкисленного серной кислотой раствора, содержащего SO42- добавить равный объём разбавленного раствора КМnO4 (бледно-розовый цвет) и 2-3 капли раствора ВаСl2. Нагреть, добавить несколько капель 3% раствора Н2О2. Что наблюдается? Записать уравнение реакций.

 

Реакции аниона SO3 2-

SO32- - ион является анионом слабой сернистой кислоты /рКа,I = 1,89, рКа,2 = 7,17/. В виде молекул H2SO3 существует в растворах в очень малых количествах. В водных растворах в очень малых количествах. В водных растворах возможны следующие равновесия:

SO2 + xH2O = SO2·xH2O

SO2 + H2O = H2SO3 (Kp<<1)

SO2·xH2O = HSO3- + H3O+ + (x-2)H2O

При нагревании все равновесия смещаются влево, при кипячении можно полностью удалить SO2. При охлаждении выделяется осадок кристаллогидрата SO2·7H2O. В воде растворимы только сульфиты щелочных металлов и аммония. SO32- - ион в водных растворах постепенно окисляется до SO42-.

1. Реакция с хлоридом бария.

Барий с сульфит – ионом образует белый осадок, растворимый в кислотах:

Ba2+ + SO32- = BaSO3

BaSO3↓ + 2H+ == Ba2+ + H2O + SO2

Выполнение реакции. К 2-3 каплям раствора, содержащего SO32-, добавить 2-3 капли раствора BaCI2. Что образуется? Как действуют минеральные кислоты на осадок?

2. Реакция с минеральными кислотами.

HCI, H2SO4 и другие разлагают сульфиты с выделением SO2, который является восстановителем и обесцвечивает растворы I2 и KMnO4:

SO2 + I2 + 2H2O = SO42- + 2I- + 4H+

5SO2 + 2MnO4- + 2H2O = 5SO42- + 2Mn2+ + 4H+

Мешают анионы S2O32- и S2-. При подкислении раствора тиосульфата выделяется SO2, сульфида – Н2S, также обесцвечивающие растворы окислителей.

Выполнение реакции. К нескольким каплям сульфита натрия прибавить равный объем раствора H2SO4 и 1-2 капли раствора KMnO4. Подогреть. Что наблюдается? Вместо KMnO4 можно использовать раствор I2, к которому добавлено несколько капель крахмала.

 

Реакции аниона S2O32-

S2O32- ион является анионом тиосерной кислоты. Это неустойчивая кислота, в водном растворе разлагается с выделением SO2. Графически строение аниона можно представить следующим образом:

 

Хорошо растворимы соли щелочных металлов, стронция, цинка, кадмия, никеля, кобальта, марганца и железа(II). Малорастворимые тиосульфаты, например серебра, меди, ртути(II), бария и некоторые другие в водных растворах переходят в сульфиды.

  1. Реакции с хлоридом бария.
BaCl2 образует с тиосульфат-ионом белый осадок по уравнению:

Ва2+ + S2O32- = ↓Ва S2O3

заметно растворимый при нагревании. При растворении в минеральных кислотах осадок разлагается, выделяя серу.

Выполнение реакции. Получить осадок тиосульфата бария. Проверить его отношение к нагреванию, кислотам.

  1. Реакция с нитратом серебра.
АgNO3 образует с тиосульфат-ионом белый осадок Аg2S2O3, который постепенно переходит в сульфид серебра, при этом осадок быстро желтеет, буреет и затем становиться черным:

↓Аg2S2O3 + н2о = ↓Аg2S + Н2SO4

Нагревание ускоряет этот процесс. При действии НNО3 и нагревании происходит растворение сульфида серебра:

↓3Аg2S + 8HNO3 = 6AgNO3 + ↓3S + 2NO↑ + 4H2O

При большой концентрации S2O32- возможно образование комплексных анионов Аg S2O3-, [Аg (S2O3)2]3-, [Аg (S2O3)3]5-, в равновесии с ними могут находиться двух- и полиядерные анионы типа [Аg2(S2O3)3]4-, [Аg 6(S2O3)8]10-; поэтому не надо брать избыток S2O32- - ионов. Обнаружению тиосульфат ионов мешает S2- солями кадмия в нейтральной среде или солями свинца в уксуснокислой среде.

Выполнение реакции. Приготовить раствор Nа2S2O3 в пробирке из нескольких кристалликов вещества и примерно 1мл воды, добавить 3-5 капель раствора AgNO3, нагреть, перемешать. Наблюдать изменение цвета. Записать уравнения реакций.

3. Реакция с минеральными кислотами.

Кислоты разлагают тиосульфаты с выделением тиосерной кислоты по уравнению:

S2O32- + 2H+ = H2S2O3

H2S2O3 = H2O + ↓3S + SO2

Этой реакции мешает сочетание ионов SO32- S2-, так как при подкислении происходит их взаимодействие:

H2S2O3 = H2O + ↓S + 3H2O

Выполнение реакции. К нескольким каплям раствора, содержащего S2O32- -ионов до тетратионат-ионов по уравнению:

2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I-

В щелочном растворе йод диспропорционирует на йодид и йодноватистую кислоту:

I2 + OH- = I- + HIO

HIO окисляет S2O32- до SO42-:

 

4HIO + S2O32- + 6OH- = 4I- + 2SO42- + 5H2O

Обнаружению мешают SO32- и S2-.

Выполнение реакции. К 3-5 каплям раствора йода добавить 1 каплю крахмала, 5-7 капель раствора тиосульфата натрия. Что наблюдается?

 

Реакции аниона СО32-.

Соответствующая карбонат-иону угольная кислота является очень слабой кислотой (рКа,1=6,35, рКа,2=10,30) и существует только в водном растворе. Насыщенный водный раствор при18 0С и атмосферном давлении является примерно 0,04М относительно СО2. В водном растворе имеют место следующие равновесия:

Н2О + СО2 = Н2СО3 = Н+ + НСО3- = 2Н+ + СО32-

Из солей в воде растворимы карбонаты щелочных металлов и аммония (за исключением LiCO3) и гидрокарбонаты щелочных и щелочноземельных металлов. Малорастворимые соли легко растворяются в уксусной и минеральных кислотах. Соли угольной кислоты сильно гидролизуются и их водные растворы имеют щелочную реакцию.

1. Реакция с хлоридом бария.

ВаСl2 с растворимыми карбонатами образует на холоду белый аморфный осадок карбоната бария, который постепенно при стоянии переходит в кристаллическую форму.

Выполнение реакции. Получить осадок карбоната бария, разделить на две пробирки и испытать действие растворов уксусной и соляной кислот. Записать уравнение реакций.

2. Реакция с кислотами.

Кислоты, в том числе и СН3СООН, разлагают карбонаты с выделением СО2:

+ + СО32- = Н2О + СО2↑,

Который обнаруживают по помутнению известковой или баритовой воды.

СО2 + Са(ОН)2 = ↓СаСО3 + Н2О

СО2 + Ва(ОН)2 = ↓ВаСО3 + Н2О

При длительном пропусконии углекислого газа осадок растворяется:

↓СаСО3 + СО2 + Н2О =Са2+ + 2НСО3-

Обнаружению мешают ионы SO32- и S2O32-, так как SO2, образующийся при подкислении раствора, также образует белые осадки Са SO3 и Ва SO3. Поэтому перед открытием карбонат-иона надо предварительно окислить SO32- и S2O32- до SO42- пероксидом водорода при нагревании в течение 2-3 минут.

Выполнение реакции. В пробирку с 1 мл раствора BaCO3 внести равный объём раствора НСl. Закрыть газоотводной трубкой и выделяющийся при нагревании СО2 пропускать в раствор известковой воды. Что наблюдается? Продолжить пропускать СО2. Описать наблюдаемые явления.

 

Реакции аниона РО4 3-

РО43- - анион является анионом трёхосновной фосфорной кислоты (рКа,1=2,15, рКа,2=7,21, рКа,3 = 12,33). То есть, по первой ступени диссоциации это кислота средней силы, по второй и третьей – слабая. В воде растворимы все фосфаты щелочных металлов (кроме Li3РО43-) и аммония, а также дигидрофосфаты




<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ЗАТРАТЫ ВРЕМЕНИ СМЕНЫ | Группа анионов

Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 287. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ   Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия