Дія групового реагенту (розчин аргентуму нітрату)

Аргентуму нітрат утворює з йонами другої аналітичної групи осади відповідних солей. Всі реакції проводять в середовищі розбавленої нітратної кислоти.

Білий осад аргентуму хлориду нерозчинний у розбавлених кислотах, але розчиняється в розчинах амонію гідроксиду і амонію карбонату. Цю властивість використовують для відділення хлорид-йонів від бромід- і йодид-йонів. Слабо-жовтий осад аргентуму броміду нерозчинний у розбавлених кислотах і (NH₄)₂CO₃, але розчинний в NH₄OH. Ясно-жовтий осад аргентуму йодиду нерозчинний ні в одному із названих реагентів. Чорний осад аргентуму сульфіду не розчиняється в розчині амонію гідроксиду, але розчиняється при нагріванні в розведеній нітратній кислоті.

Виконання реакцій:

До 0,5-1 см³ розчинів, що містять аніони II-ї аналітичної групи, додають по 5-6 крапель розчину нітратної кислоти і по 3-4 краплі розчину аргентуму нітрату.

 

Реакції хлорид-йонів

3.2.1. Дія розчину аргентуму нітрату (фармакопейна)

Аргентуму нітрат в середовищі розбавленої нітратної кислоти утворює з хлорид-йонами білий осад аргентуму хлориду, який, на відміну від AgBr і AgI розчиняється в 10-12%-ному розчині амонію карбонату. Цю властивість, як уже вказувалося вище, використовують для відділення осаду AgCl від осадів AgBr і AgI та наступного його виявлення:

Ag⁺ + Cl^- → AgCl↓

Виконання досліду:

До 0,5-1 см³ розчину, що містить хлорид-йони, додають 10-12 крапель нітратної кислоти і 5-6 крапель розчину аргентуму нітрату.

 

Дія оксидників

Оксидники (MnO₂, KMnO₄, K₂Cr₂O₇) в кислому середовищі оксидують хлорид-йони до вільного хлору:

MnO₂ + 2NaCl + 2H₂SO₄ → Na₂SO₄ + MnSO₄ + 2H₂O + Cl₂↑

Виконання досліду:

Помістити в пробірку мікрошпатель мангану діоксиду, долити 1-2 см³ розчину натрію хлориду і стільки ж концентрованої сульфатної кислоти. Суміш обережно нагріти. Хлор, що виділяється, виявляють за запахом або за посинінням йодокрохмального паперу.

 

Реакції бромід-йонів

3.3.1. Дія розчину аргентуму нітрату (фармакопейна)

Аргентуму нітрат утворює з бромід-йонами блідо-жовтий осад аргентуму броміду. Осад не розчиняється в нітратній кислоті, погано розчиняється в амонію гідроксиді і добре розчиняється в розчині натрію тіосульфату.

Ag⁺ + Br^- → AgBr↓

Виконання досліду:

До 0,5-1 см³ розчину, що містить бромід-йони, додають 5-6 крапель розчину аргентуму нітрату.

 

3.3.2. Дія оксидників (фармакопейна)

Оксидники (MnO₂, KMnO₄, хлорна вода) оксидують бромід-йони до вільного брому:

2KBr + Cl₂ → 2KCl + Br₂↑

Виконання досліду:

До 2-3 крапель розчину калію броміду додають 2-3 краплі 1М розчину сульфатної кислоти, 5-7 крапель хлороформу і приливають краплями при постійному струшуванні свіжовиготовлену хлорну воду. При цьому органічний розчинник забарвлюється в лимонно-жовтий колір.

 

Дія розчину хлораміну

Хлорамін в присутності розведеної хлоридної кислоти оксидує бромід-йони до вільного брому:

Виконання досліду:

До 1 см³ розчину броміду додають 2 см³ розведеної хлоридної кислоти, 0,5 см³ хлораміну та 1 см³ хлороформу. Збовтують. Хлороформний шар забарвлюється в жовто-бурий колір.

 

Дія розчину купруму сульфату

Розчин купрум сульфату в сильнокислому середовищі утворює чорний осад купрум броміду:

Cu²⁺ + 2Br^- → CuBr₂↓

Виконання досліду:

До 1-2 крапель розчину калію броміду додають 1 краплю купруму сульфату, 5 крапель концентрованої сульфатної кислоти. З’являється чорний осад. Після додавання декількох крапель води відбувається знебарвлення.

 

Реакції йодид-йонів

Дія розчину аргентуму нітрату

Аргентуму нітрат утворює з йодид-йонами жовтий осад аргентуму йодиду. Осад не розчиняється в нітратній кислоті і амонію гідроксиді, погано розчиняється в розчині натрію тіосульфату.

Ag⁺ + I^- → AgI↓

Виконання досліду:

До 0,5-1 см³ розчину, що містить йодид-йони, додають 5-6 крапель розчину аргентуму нітрату.

 

Дія нітритів

Калію нітрит або натрію нітрит в кислому середовищі оксидують йодид-йони до вільного йоду:

2KI + 2KNO₂ + 2H₂SO₄ → 2K₂SO₄ + I₂↑ + 2NO + 2H₂O

Виконання досліду:

До 2-3 крапель розчину калію йодиду додають 2-3 краплі 1М розчину сульфатної кислоти, 5-7 крапель хлороформу і 3-4 краплі калію нітриту. При цьому органічний розчинник забарвлюється в синій колір.

 

Дія сульфатної кислоти

При нагріванні 0,1 г йодиду з 1 см³ концентрованої сульфатної кислоти виділяються фіолетові пари йоду.

 

Реакції сульфід-йонів

Дія розчину аргентуму нітрату

Аргентуму нітрат утворює з сульфід-йонами чорний осад аргентуму сульфіду. Осад не розчиняється в амонію гідроксиді, але розчиняється в розчині розбавленої нітратної кислоти.

2Ag⁺ + S^2- → Ag₂S↓

Виконання досліду:

До 0,5-1 см³ розчину, що містить сульфід-йони, додають 5-6 крапель розчину аргентуму нітрату.

 

Дія солей кадмію

Солі кадмію з сульфід-йонами утворюють жовтий осад кадмію сульфіду:

Cd²⁺ + S^2- → CdS↓

Виконання досліду:

До 2-3 крапель розчину амонію сульфіду додають стільки ж розчину кадмію хлориду.

 

Дія натрію нітропрусиду

Сульфід-йони з натрію нітропрусидом при рН > 7 утворюють комплексну сполуку червоно-фіолетового кольору:

S^2- + [Fe(CN)₅NO]^2- → [Fe(CN)₅NOS]^4-

Виконання досліду:

До 2-3 крапель розчину амонію сульфіду додають стільки ж розчину натрію нітропрусиду.

 

Завдання 4. Характерні реакції аніонів третьої

Аналітичної групи

Реакції виявлення аніонів третьої аналітичної групи

(NO₃^-, NO₂^-, CH₃COO^-)

Реакції нітрат-йонів

Дія солей феруму (II)

Нітрат-йони з йонами Fe²⁺ в присутності концентрованої сульфатної кислоти утворюють коричневе кільце [Fe(NO)]SO₄:

2NaNO₃ + 6FeSO₄ + 4H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 3Fe₂(SO₄)₃ + 2NO + 4H₂O

Нітрогену оксид з надлишком реактиву утворює нестійкі комплексні йони FeNO²⁺ бурого кольору:

NO + FeSO₄ → [Fe(NO)]SO₄

Виконання досліду:

До 3-5 крапель натрію нітрату додають 5-8 крапель насиченого розчину ферум (II) сульфату, перемішують та обережно по стінці пробірки додають 2-3 краплі концентрованої сульфатної кислоти. У місці стикання рідин утворюється темно-буре кільце.

 

4.1.2. Дія розчину дифеніламіну (фармакопейна)

Нітрат-йони оксидують дифеніламін, при цьому утворюється сполука темно-синього кольору:

 

Виконання досліду:

На годинникове скло поміщають 3-4 краплі розчину дифеніламіну в концентрованій сульфатній кислоті і додають краплю розчину калію нітрату. Розчин забарвлюється в темно-синій колір.

 

Дія металічної міді

Мідь в присутності сульфатної кислоти відновлює нітрат-йони до нітрогену (II) оксиду:

3Cu + 8NaNO₃ + 4H₂SO₄ → 4Na₂SO₄ + 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Виконання досліду:

До 4-5 крапель розчину натрію нітрату додають 5-6 крапель концентрованої сульфатної кислоти, кусочок металічної міді і нагрівають на водяній ванні. Нітрогену (II) оксид, що виділяється, оксидується киснем повітря до NO₂, який має буре забарвлення, що добре видно на білому фоні.

 

Реакції нітрит-йонів

4.2.1. Дія сильних кислот (фармакопейна)

Нітрит-йони при дії сильних кислот утворюють нестійку нітритну кислоту, яка розкладається на нітрогену (II) оксид, нітрогену (IV) оксид і воду:

2KNO₂ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + NO₂ + NO + H₂O

Виконання досліду:

До 3-5 крапель розчину калію нітриту додають 3-5 крапель розчину концентрованої сульфатної кислоти. Нітрогену (IV) оксид, який виділяється, добре видно на білому фоні.

 

4.2.2. Дія розчину антипірину (фармакопейна)

Нітрит-йони реагують з антипірином в кислому середовищі з утворенням нітрозоантипірину смарагдово-зеленого кольору:

 

Виконання досліду:

У фарфоровій чашці розчиняють декілька кристалів антипірину в 2-3 краплях розведеної хлоридної кислоти та додають 2-3 краплі розчину натрію нітриту.