Реакции бромид-аниона Br-.

1.Нитрат серебра AgNO₃ образует с бромид-анионом желтоватый осадок бромида серебра AgBr, нерастворимый в азотной кислоте и плохо растворимый в растворе аммиака NH₄OH.

NaBr + AgNO₃ = AgBr↓ + NaNO₃

 

2.Хлорная вода при взаимодействии с бромид-анионами окисляет их до свободного брома.

Проведение реакции. В пробирку помещают 1-2 капли раствора бромида натрия NaBr, подкисляют несколькими каплями 2н раствором серной кислоты H₂SO₄ и прибавляют 2 капли хлорной воды. Вследствие выделения свободного брома раствор буреет, если в пробирку добавить 5-6 капель эфира и взболтать. Эфир окрашивается в красновато-бурый цвет (эфирное кольцо), а при избытке хлорной воды становится лимонно-желтым вследствие образования хлорида брома BrCl. Мешающие иодиды и выделяющийся иод в этой реакции окисляются в бесцветную йодноватую кислоту HJO₃ и открытию бромид-анионов мешать не будут.

 

3. Концентрированная серная кислота при нагревании с бромидами выделяет бромоводородную кислоту, которая окисляется серной кислотой до свободного брома. Раствор в результате реакции окрашивается в светло-желтый свет, при нагревании выделяются желто-бурые пары.

H₂SO₄ + 2Br^- + 2H⁺ = 2H₂O + SO₂↑ + Br₂

H₂SO₄ + 2HBr = 2H₂O + SO₂↑ + Br₂

 

1. Нитрит калия KNO₂ при добавлении к кислому раствору бромида натрия не окисляет бромид-анионы (отличие от иодида).

 

5. Перманганат калия KMnO₄ и дихромат калия K₂Cr₂O₇ в кислом растворе окисляют бромид-анионы до свободного брома:

2KMnO₄ + 10KBr + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 6K₂SO + 8H₂O + 5Br₂

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + 4H₂O 2

2Br^- - 2e → Br₂ 5

2MnO₄^- + 16H⁺ + 10Br^- → 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5Br₂

 

K₂Cr₂O₇ + 6KBr₂ + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + 7H₂O + 3Br₂

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e → 2Cr³⁺ + 7H₂O 1

2Br^- - 2e → Br₂ 3

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6Br^- → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3Br₂

 

Выделившийся при этих реакциях бром можно открыть иодкрахмальной бумагой, так как бром вытесняет иод из его соединений. В присутствии брома иодкрахмальная бумага окрашивается в синий цвет, которую держат у открытой пробирки.

 

Реакции иодид-аниона.

1. Нитрат серебра AgNO₃ образует желтый творожистый осадок AgJ↓, нерастворимый в растворах HNO₃ и NH₄OH (в отличие от AgCl и AgBr, растворимых в NH₄OH).

AgJ растворим в KCN с образованием комплексной соли K[Ag(CN)₂].

 

2. Хлорид ртути (II) образует оранжевый осадок HgJ₂, растворимый в избытке иодида калия KJ.

HgCl₂ + 2KJ = HgJ₂↓ + 2KCl

HgJ₂ + 2KJ = K₂[HgJ₄]

Образуется комплексное соединение тетраиодомеркуриат (II) калия – бесцветный раствор. Щелочной раствор образующегося соединения называется реактивом Несслера.

 

3. Катионы свинца Pb²⁺ образуют с иодид-анионом золотистый осадок иодида свинца.

t

Pb(NO₃)₂ + KJ → PbJ₂↓ + 2KNO₃

охлаждение

 

4. Хлорная вода является важнейшим реактивом на иодид-анион J^-. При прибавлении ее к растворам иодидов в кислой среде происходит окисление иодид-ионов до свободного иода J₂, который окрашивает крахмал в синий цвет.

Cl₂ + 2KJ = J₂ + 2KCl

При избытке хлорной воды фиолетовая окраска исчезает вследствие образования иодноватой кислоты (HJO₃):

5Cl₂ + J₂ + 6H₂O = 2HJO₃ + 10HCl

Применение в качестве окислителя хлора позволяет открыть иодид-анионы J^-, так и бромид-анионы Br^- при их совместном присутствии.

Проведение реакции. Смешайте по капле раствора иодида калия KJ и бромида калия KBr, разбавьте водой в 2 раза, подкислите 2-3 каплями 2н раствора серной кислоты H₂SO₄, прибавьте несколько капель бензола и другого растворителя и прибавьте по капле хлорную воду, каждый раз хорошо перемешивайте содержимое пробирки. При этом в соответствии с окислительными потенциалами сначала окисляются иодид-анионы J^- до J₂, появляется характерная для иода фиолетовая окраска бензольного слоя. Вслед за исчезновением фиолетовой окраски появляется красно-бурая окраска от брома, переходящая затем в лимонно-желтую. Если в растворе присутствуют анионы S^2- и SO₃^2- (более сильные восстановители, чем анионы J^- и Br^-), то окисление J^- и Br^- начинается после того, как анионы S^2- и SO₃^2- будут окислены.

 

5. Концентрированная серная кислота действует на иодид-анионы также, как и на бромид-анионы, с той лишь разницей, что окисление HJ до свободного J₂ идет еще быстрее, чем окисление HBr. Серная кислота H₂SO₄ восстанавливается при этом до SO₂ или до H₂S:

8 HJ + H₂SO₄ = 4H₂O + H₂S + 4 J₂

Образующийся иод выделяется в виде темно-серого осадка или окрашивает раствор в бурый цвет. Если содержимое пробирки нагреть, выделяются фиолетовые пары иода.

 

6. Нитрит калия и натрия KNO₂, NaNO₂ в кислых растворах окисляют иодид-анионы до свободного иода (в отличие от бромидов).

2J^- + 2NO₂^- + 4H⁺ = J₂ + 2NO + 2H₂O

Проведение реакции. К 2-3 каплям исследуемого раствора прибавить 1-2 капли 2н раствора H₂SO₄, 2-3 капли раствора крахмала и 1-2 капли KNO₂ и NaNO₂. В присутствии иода появляется синее окрашивание. Данную реакцию можно выполнить капельным методом. На фильтровальную бумагу наносят каплю исследуемого раствора и каплю раствора крахмала, затем последовательно каплю 2н раствора H₂SO₄ и каплю 0,1н раствора нитрита натрия NaNO₂. Появляется синее пятно, что говорит о присутствии иодид-аниона.

 

7. Дихромат калия или перманганат калия K₂Cr₂O₇, KMnO₄ в кислой среде окисляют иодид-анионы до элементарного иода, который можно открыть раствором крахмала:

2 KMnO₄ + 10KJ + 8H₂SO₄ = 6K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O+ 5J₂

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e → Mn²⁺ + 4H₂O 2

2J^- - 2e → J₂ 5

2MnO₄^- + 16H⁺ + 10J^- → 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5J₂

 

K₂Cr₂O₇ + 6KJ + 7H₂SO₄ = 4K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 7H₂O+ 3J₂

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e → 2Cr³⁺ + 7H₂O 2 1

2J^- - 2e → J₂ 6 3

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6 J^- → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3J₂

 

8. Концентрированная серная кислота H₂SO₄ при нагревании разлагает твердые иодиды. При этом выделяется иод, оксид серы (IV) и сероводород.

10KJ + 7H₂SO₄ = 5J ₂ + SO₂ ↑ + H₂S↑ + 5K₂SO₄ + 6H₂O

 

9. Соли меди CuSO₄, Cu(NO₃)₂ реагируют с иодид-анионами с образованием осадка цвета слоновой кости:

2 CuSO₄ + 4KJ = 2CuJ↓ + J₂ + 2K₂SO₄