Аналитические реакции ортофосфат – ионов.

1. Реакция с ВаСl₂.

2 Na₃ РО₄ + 3 ВаCl₂ → Ва₃(РО₄)₂↓(белый) + 6 NaCl

2 РО₄^3- + 3 Ва²⁺ → Ва₃(РО₄)₂↓(белый)

НРО₄^2- + Ва²⁺ → ВаНРО₄↓(белый)

В аммиачной среде реакция гидрофосфат – ионов с катионами бария приводит к образованию осадка среднего ортофосфата бария Ва₃(РО₄)₂:

2 НРО₄^2- + 3 Ва²⁺ + 2 NH₃ → Ва₃(РО₄)₂ + 2 NH₄⁺

· Свежеосажденный осадок Ва₃(РО₄)₂ растворяется в HNO₃, HCl, CH₃COOH.

2. Реакция с нитратом серебра (фармакопейная).

Реакцию проводят в нейтральной среде:

Na ₃ РО₄ + 3 Ag NO ₃ → Ag₃PO₄↓(желтый) + 3 NaNO ₃

РО₄^3- + 3 Ag ⁺ → Ag ₃ PO ₄ ↓(желтый)

 

НРО₄^2- + 3 Ag ⁺ → Ag ₃ PO ₄ ↓ + Н⁺

· Осадок растворяется в азотной кислоте, в концентрированном аммиаке.

3. Реакция с магнезиальной смесью (фармакопейная).

Гидрофосфат – ион НРО₄^2- при взаимодействии с магнезиальной смесью (MgCl₂ + NH₄Cl + NH₃) образует белый мелкокристаллический осадок магнийаммонийфосфата NH₄MgPO₄:

НРО₄^2- + Mg²⁺ + NH₃→ NH₄MgPO₄

4. Реакция с молибдатом аммония (фармакопейная).

Реакцию проводят в азотнокислой среде при нагревании:

РО ₄ ^3- + 3 NH₄⁺ + 12 MoO₄^2- + 24 H⁺ → (NH₄)₃[PO₄(MoO₃)₁₂] + 12 H₂O

Признаки реакции: Выпадает желтый осадок фосфоромолибдата аммония.

Чувствительность реакции повышается при добавлении в раствор бензидина или кристаллического нитрата аммония NH₄NO₃.

Аналитические реакции арсенит – иона AsO₃^3-.

1. Реакция с хлоридом бария.

Реакцию проводят в аммиачной среде:

2 AsO₃^3- + 3 Ва²⁺ → Ва₃(AsO₃)₂↓(белый)

2. Реакция с сульфид – ионами в кислой среде (фармакопейная).

Реакцию проводят только в сильнокислой среде. Из нейтральных или щелочных растворов осадок не выпадает.

2 Н₃AsO₃ + 3 Н₂S → As₂S₃↓(желтый) + 6 Н₂О

Осадок As₂S₃нерастворим в НСl, но растворяется в растворах щелочей, аммиака, карбоната аммония при избытке сульфидов аммония или натрия с образованием тиосолей, например:

As₂S₃ + 6 NaOH → Na₃AsS₃ + Na₃AsO₃ + 3 H₂O

As₂S₃ + 6 NH₃*H₂O → (NH₄)₃AsS₃ + (NH₄)₃AsO₃ + 3 H₂O

As₂S₃ + 6 (NH₄)₂CO₃ + 3 H₂O → (NH₄)₃AsS₃ + (NH₄)₃AsO₃ + 6 NH₄HCO₃

As₂S₃ + 3 (NH₄)₂S → 2 (NH₄)₃AsS₃

3.Реакция с нитратом серебра (фармакопейная).

AsO₃^3- + 3 Ag⁺ → Ag₃AsO₃↓(желтый аморфный)

· Осадок растворяется в HNO₃и в аммиаке:

Ag₃AsO₃ + 3 Н NO₃ → 3 AgNO₃ + H₃AsO₃

Ag₃AsO₃ + 6 NH₃ → 3 [Ag(NH₃)₂]⁺ + AsO₃^3-

4. Реакция с йодом.

Арсениты окисляются йодом I₂до арсенатов в нейтральной или слабощелочной среде (раствор йода обесцвечивается):

AsO₃^3- + I₂ + Н₂О ↔ AsO₄^3- + 2 I^- + 2Н⁺

5. Реакция с солями меди (II).

Реакцию проводят в слабощелочной среде.

2. AsO₃^3- + 3 Сu → Cu₃(AsO₃)₂↓(желто-зеленый)

 

Аналитические реакции тиосульфат – иона S₂O₃^2-.

1. Реакция с хлоридом бария.

ВaCl₂ + Na₂ S₂O_3→ BaS₂O₃↓ + 2NaCl

Ва²⁺ +S₂O₃^2-→BaS₂O₃↓(белый мелкокристаллический)

· Осадок растворяется в кислотах с разложением:

BaS₂O₃ + 2 Н ⁺ → Ва ²⁺ + S + SO₂ + H₂O

2. Реакция разложения тиосульфатов кислотами (фармакопейная).

При действии минеральных кислот на тиосульфаты вначале образуется нестабильная тиосерная (серноватистая) кислота Н₂S₂O₃, быстро разлагающаяся с выделением газообразного диоксида серы SO₂ и элементной серы S, которая вызывает помутнение раствора:

Na₂ S₂O₃ + H₂SO₄ → Н ₂ S₂O₃ + Na₂ SO₄

S₂O₃^2- + 2 Н ⁺ ↔ Н ₂ S₂O₃

Н ₂ S₂O₃ → S↓ + SO₂↑ + H₂O

Выделяющийся SO₂ обнаруживают либо по характерному запаху, либо по обесцвечиванию им растворов KMnO₄ или йода.

3. Реакция с йодом .

2 Na₂S₂O₃ + I₂ → 2 NaI + Na₂S₄O₆

2 S ₂ O ₃ ^2- + I ₂ → S ₄ O ₆ ^2- + 2 I ^-

Эта реакция имеет большое значение в количественном титриметрическом анализе.

3. Реакция с нитратом серебра (фармакопейная).

 Na₂S₂O₃ + ₂AgNO₃ ^- →Ag₂S₂O₃↓( белый ) + 2NaNO₃

2 Ag⁺+S₂O₃^2-→Ag₂S₂O₃↓( белый )

Осадок Ag₂S₂O₃ быстро разлагаются до черного Ag₂S. Цвет осадка последовательно изменяется на желтый, бурый и под конец – на черный:

Ag₂S₂O₃+ Н₂О →Ag₂S+ Н₂SO₄

При избытке S₂O₃^2- - ионов осадок Ag₂S₂O₃ растворяется с образованием комплексных дитиосульфатоаргентат (I) – ионов [Ag(S₂O₃)₂]^3-:

Ag₂S₂O₃+ 3S₂O₃^2-→ 2 [Ag(S₂O₃)₂]^3-

4. Реакция с сульфатом меди (II).

CuSO₄+ Na₂S₂O₃ → Cu₂S₂O₃ + Na₂ S₄O₆

2Cu²⁺ + 3 S₂O₃^2- → Cu₂S₂O₃ + S₄O₆^2-

Cu ₂ S ₂ O ₃ + H ₂ O → Cu ₂ S ↓(черный) + H ₂ SO ₄

С FeCl₃образует тиосульфатный комплекс [Fe(S₂O₃)₂]^-- фиолетового цвета (постепенно разлагающийся в водном растворе), с солями ртути (II) – черный осадок сульфида ртути (II)HgS; легко окисляется различными окислителями (Н₂О₂, К₂Cr₂O₇и другие).

4. Аналитические реакции оксалат – иона С₂O₄^2-.

1. Реакция с хлоридом бария.

ВаС l ₂ + Na ₂ С₂О₄^-→ ВаС₂О₄↓(белый)+ 2 NaCl

Ва²⁺+ С₂О₄^2-→ ВаС₂О₄↓(белый)

· Осадок ВаС₂О₄ растворяется в минеральных кислотах и в уксусной кислоте (при кипячении):

2. Реакция с хлоридом кальция (фармакопейная).

_3. C аС l ₂ + Na ₂ С₂О₄^-→ C аС₂О₄↓(белый)+ 2 NaCl

Са²⁺+ С₂О₄^2-→ СаС₂О₄↓(белый)

· Осадок растворяется в минеральных кислотах, но не растворяется в уксусной кислоте.

4. Реакция с нитратом серебра.

2 Ag NO ₃ + Na ₂ С₂O₄→Ag₂С₂O₄↓+ 2 NaNO ₃ (белый творожистый)

2 Ag⁺+ С₂O₄^2-→Ag₂С₂O₄↓(белый творожистый)

Проба на растворимость. Растворяют с помощью соляной кислоты

Ag₂С₂O₄+ 2 НСl→ 2 АgСl↓(белый) + Н₂С₂O₄

4. Реакция с перманганатом калия.

Оксалат ионы с KMnO₄ в кислой среде окисляются с выделением СО₂; раствор KMnO₄ при этом обесцвечивается вследствие восстановления марганца (VII) до марганца (II):

5Na₂C₂O₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 10CO₂ + 8H₂O.

5 С₂O₄^2-+ 2MnO₄^-+ 16 Н⁺→ 10 СО₂+ 2Mn²⁺+ 8H₂O

Признаки реакции: Разбавленный раствор KMnO₄ обесцвечивается; наблюдается выделение пузырьков газа – СО₂.

1. Аналитические реакции борат – ионов В₄О₇^2- и ВО₂^-.

1. Реакция с хлоридом бария.

В₄О₇^2- + Ва²⁺ + 3 Н₂О → Ва(ВО₂)₂ + 2 Н₃ВО₃

 

Na ₂ В₄О₇ + Ва Cl ₂ + 3 Н₂О → Ва(ВО₂)₂ + 2 Н₃ВО₃+ 2 NaCl

· Осадок растворяется в азотной и уксусной кислотах.

2. Окрашивание пламени горелки сложными эфирами борной кислоты (фармакопейный тест).

Борат – ионы или борная кислота образуют с этанолом С₂Н₅ОН в присутствии Н₂SО₄ сложный этиловый эфир борной кислоты (С₂Н₅О)₃В, который окрашивает пламя в зеленый цвет.

В₄О₇^2- + 2 Н⁺ + 5 Н₂О = 4 Н₃ВО₃

Н₃ВО₃ + 3 С₂Н₅ОН = (С₂Н₅О)₃В +3 Н₂О

3. Реакция с куркумином (фармакопейная).

Краситель куркумин (желтого цвета) в растворах может существовать в двух таутомерных формах – кетонной и енольной, находящихся в равновесии:

Щелочные растворы куркумина имеют красно-коричневый цвет, кислые - светло-желтый. При реакции куркумина с борной кислотой (в кислой среде бораты образуют борную кислоту) образуется куркумино-вый комплекс бора красного цвета:

 

Реакцию проводят обычно с помощью куркумовой бумаги.

 

Аналитические реакции фторид – иона F^-.

1.  Реакция с ВаСl₂.

ВаСl₂ + 2КF → BaF₂ + 2KCl

2 F^- + Ba²⁺ → BaF₂

· Осадок растворяется при нагревании в НСl и HNO₃, а также в присутствии катионов аммония.

2. Реакция с тиоцианатными комплексами железа (III).

6 F^- + [Fe(NCS)n (H₂O)6-n]^3-n → [FeF₆]^3- + nNCS^- + (6 – n)H₂O

                   Красный            бесцветный

n= 1,2,…, 6.

 

 

58. Аналитические реакции анионов II группы по кислотно – основной классификации ( Cl ^- , Br ^- , I ^- , BrO ₃ ^- , CN ^- , SCN ^- , S ^2- ).

 Групповой реагент – раствор нитрата серебра AgNO₃ в 2М растворе HNO₃.

В присутствии катионов серебра анионы II группы образуют осадки солей серебра, практически нерастворимые в Н₂О и в разбавленной HNO₃(Ag₂S растворяется в HNO₃ при нагревании).

Аналитические реакции хлорид – иона Cl^-.

1. Реакция с нитратом серебра (фармакопейная).

NaCl + Ag NO₃→ AgCl↓(белый творожистый) + NaNO₃

Cl- + Ag+ → AgCl↓(белый творожистый)

 

Осадок при стоянии на свету темнеет вследствие выделения тонкодисперсного металлического серебра за счет фотохимического разложения AgCl.

· Осадок растворяется в растворах аммиака, карбоната аммония, тиосульфата натрия с образованием растворимых комплексов серебра (I).

2. Реакция с сильными окислителями.

Хлорид – ионы окисляются сильными окислителями (KMnO₄, MnO₂, PbO₂) в кислой среде до молекулярного хлора Cl₂:

2 MnO₄^- + 10 Cl^- + 16 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 5 Cl₂ + 8 H₂O

MnO₂ + 2 Cl^- + 4 H⁺ → Cl₂↑ + Mn²⁺ + 2 H₂O

Выделяющийся Cl₂обнаруживают по посинению влажной иодид - крахмальной бумаги вследствие образования молекулярного йода, который реагирует с крахмалом.

Cl₂ + 2 I^- → 2 Cl^- + I₂

Образовавшийся вначале розово-фиолетовый раствор постепенно частично или полностью обесцвечивается. Каплю смеси наносят на иодид – крахмальную бумагу. На бумаге возникает синее пятно.