Качественные реакции на анионы.

2.1. Качественные реакции на сульфид-анион S^2-. Из сульфидов растворимы сульфиды только щелочных металлов и аммония. Нерастворимые сульфиды имеют специфическую окраску, по которым можно определить тот или иной сульфид.
Окраска:
MnS — телесный (розовый).
ZnS — белый.
PbS — черный.
Ag₂S — черный.
CdS — лимонно-желтый.
SnS — шоколадный.
HgS (метакиноварь) — черный.
HgS (киноварь) — красный.
Sb₂S₃ — оранжевый.
Bi₂S₃ — черный.
Некоторые сульфиды при взаимодействии с кислотами-неокислителями образуют токсичный газ сероводород H₂S с неприятным запахом (тухлых яиц):
Na₂S + 2HBr = 2NaBr + H₂S↑
S^2- + 2H⁺ = H₂S↑

А некоторые устойчивы к разбавленным растворам HCl, HBr, HI, H₂SO₄, HCOOH, CH₃COOH — к примеру CuS, Cu₂S, Ag₂S, HgS, PbS, CdS, Sb₂S₃, SnS и некоторые другие. Но они переводятся в раствор конц. азотной кислотой при кипячении (Sb₂S₃ и HgS растворяются тяжелее всего, причем последний гораздо быстрее растворится в царской водке):
CuS + 8HNO₃ =t= CuSO₄ + 8NO₂↑ + 4H₂O

Также сульфид-анион можно выявить, приливая раствор сульфида к бромной воде:
S^2- + Br₂ = S↓ + 2Br^-
Образующаяся сера выпадает в осадок.

2.2. Качественная реакция на сульфат-анион SO₄^2-. Сульфат-анион обычно осаждают катионом свинца, либо бария:
Pb²⁺ + SO₄^2- = PbSO₄↓

Ва²⁺ + SO₄^2- = ВаSO₄↓
Осадки сульфата свинца и сульфата бария белого цвета.

2.3. Качественная реакция на силикат-анион SiO₃^2-. Силикат-анион легко осаждается из раствора в виде стекловидной массы при добавлении сильных кислот:
SiO₃^2- + 2H⁺ = H₂SiO₃↓ (SiO₂ * nH₂O)

2.4. Качественные реакции на хлорид-анион Cl^-, бромид-анион Br^-, иодид-анион I^- смотрите в пункте «качественные реакции на катион серебра Ag⁺»

2.5. Качественная реакция на сульфит-анион SO₃^2-. При добавлении к раствору сильных кислот образуется диоксид серы SO₂ — газ с резким запахом (запах зажженной спички):
SO₃^2- + 2H⁺ = SO₂↑ + H₂O

2.6. Качественная реакция на карбонат-анион CO₃^2-. При добавлении к раствору карбоната сильных кислот образуется углекислый газ CO₂, не поддерживающий горение, вызывающий помутнение известковой воды:
CO₃^2- + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O

Са(ОН)₂ + CO₂= СаСО₃↓ + H₂O (при избытке CO₂ осадок растворяется с образованием гидрокарбоната СаСО₃ + CO₂+ H₂O= Са(НСО₃)₂

2.7. Качественная реакция на тиосульфат-анион S₂O₃^2-. При добавлении раствора серной или соляной кислоты к раствору тиосульфата образуется диоксид серы SO₂ и выпадает в осадок элементарная сера S:
S₂O₃^2- + 2H⁺ = S↓ + SO₂↑ + H2O

2.8. Качественная реакция на хромат-анион CrO₄^2-. При добавлении к раствору хромата раствора солей бария выпадает желтый осадок хромата бария BaCrO₄, разлагающегося в сильнокислой среде:
Ba²⁺ + CrO₄^2- = BaCrO₄↓
Растворы хроматов окрашены в желтый цвет. При подкислении раствора цвет изменится на оранжевый, отвечающий дихромат-аниону Cr₂O₇^2-:
2CrO₄^2- + 2H⁺ = Cr₂O₇^2- + H₂O
Кроме того хроматы являются окислителями в щелочной и нейтральной средах (окислительные способности хуже, чем у дихроматов):
S^2- + CrO₄^2- + H₂O = S + Cr(OH)₃ + OH^-

2.9. Качественная реакция на дихромат-анион Cr₂O₇^2-. При добавлении к раствору дихромата раствора соли серебра образуется осадок оранжевого цвета Ag₂Cr₂O₇:
2Ag⁺ + Cr₂O₇^2- = Ag₂Cr₂O₇↓
Растворы дихроматов окрашены в оранжевый цвет. При подщелачивании раствора окраска изменяется на желтую, отвечающую хромат-аниону CrO₄^2-:
Cr₂O₇^2- + 2OH^- = 2CrO₄^2- + H₂O
Кроме того, дихроматы — сильные окислители в кислой среде. При внесении в подкисленный раствор дихромата какого-либо восстановителя окраска раствора изменится с оранжевого на зеленый, отвечающей катиону хрома (III) Сr³⁺ (в качестве восстановителя бромид-анион):
6Br^- + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ = 3Br₂ + 2Cr³⁺ + 7H₂O
Эффектная качественная реакция на шестивалентный хром — темно-синее окрашивание раствора при добавлении конц. перекиси водорода в эфире. Образуется пероксид хрома состава CrO₅.

2.10. Качественная реакция на перманганат-анион MnO₄^-. Перманганат-анион «выдает» темно-фиолетовая окраска раствора. Кроме того, перманганаты — сильнейшие окислители, в кислой среде восстанавливаются до Mn²⁺ (фиолетовая окраска исчезает), в нейтральной — до Mn⁺⁴ (окраска исчезает, выпадает бурый осадок диоксида марганца MnO₂) и в щелочной — до MnO₄^2- (окраска раствора изменяется на темно-зеленый):
5SO₃^2- + 2MnO₄^- + 6H⁺ = 5SO₄^2- + 2Mn²⁺ + 3H₂O
3SO₃^2- + 2MnO₄^- + H₂O = 3SO₄^2- + 2MnO₂↓ + 2OH^-
SO₃^2- + 2MnO₄^- + 2OH^- = SO₄^2- + 2MnO₄^2- + H₂O

2.11. Качественная реакция на манганат-анион MnO₄^2-. При подкислении раствора манганата темно-зеленая окраска изменяется на темно-фиолетовую, отвечающую перманганат-аниону MnO₄^-:
3K₂MnO₄(р.) + 4HCl(разб.) = MnO₂↓ + 2KMnO₄ + 4KCl + 2H₂O

2.12. Качественная реакция на фосфат-анион PO₄^3-. При добавлении к раствору фосфата раствора соли серебра выпадает желтоватый осадок фосфата серебра (I) Ag₃PO₄:
3Ag⁺ + PO₄^3- = Ag₃PO₄↓
Аналогична реакция и к дигидрофосфат-аниону H₂PO₄^-.

2.13. Качественная реакция на феррат-анион FeO₄^2-. Осаждение из раствора феррата бария красного цвета (реакция проводится в среде щелочи):
Ba²⁺ + FeO₄^2- =OH^-= BaFeO₄↓
Ферраты — сильнейшие окислители (сильнее перманганатов). Устойчивы в щелочной среде, неустойчивы в кислой:
4FeO₄^2- + 20H⁺ = 4Fe³⁺ + 3O₂↑ + 10H₂O

2.14. Качественная реакция на нитрат-анион NO₃^-. Нитраты в растворе не проявляют окислительных способностей. Но при подкислении раствора способны окислить, к примеру, медь (раствор подкисляют обычно разб. H₂SO₄):
3Cu + 2NO₃^- + 8H⁺ = 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O

2.15. Качественная реакция на гексацианноферрат (II) и (III) ионы [Fe(CN)₆]^4- и [Fe(CN)6]^3-. При приливании растворов, содержащих Fe²⁺, образуется осадок темно-синего цвета (турнбулева синь, берлинская лазурь):
K₃[Fe(CN)₆] + FeCl₂ = KFe[Fe(CN)₆] + 2KCl (при этом осадок состоит из смеси KFe(II)[Fe(III)(CN)₆], KFe(III)[Fe(II)(CN)₆], Fe₃[Fe(CN)₆]₂, Fe₄[Fe(CN)₆]₃).

2.1.6. Качественная реакция на арсенат-анион AsO₄^3-. Образование нерастворимого в воде арсената серебра (I) Ag₃AsO₄, имеющего цвет «кофе с молоком»:
3Ag⁺ + AsO₄^3- = Ag₃AsO₄↓

3. Качественные реакции на простые и сложные вещества. Некоторые простые и сложные вещества, как и ионы, обнаруживаются качественными реакциями.

3.1. Качественная реакция на водород H₂. Характерный хлопок при поднесении горящей лучинки к источнику водорода.

3. 2. Качественная реакция на азот N₂. Не поддерживает горение. При пропускании через раствор известковой воды осадок не выпадает.

3. 3. Качественная реакция на кислород O₂. Яркое вспыхивание тлеющей лучинки в атмосфере кислорода.

3. 4. Качественная реакция на озон O₃. Взаимодействие озона с раствором иодидов с выпадением кристаллического иода I₂ в осадок:
2KI + O₃ + H₂O = 2KOH + I₂↓ + O₂↑
Кислород в данную реакцию не вступает.

3. 5. Качественная реакция на хлор Cl₂. Хлор – газ желто-зеленого цвета с резким запахом. При взаимодействии недостатка хлора с растворами иодидов в осадок выпадает иод I₂:
2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂↓
Избыток хлора приведет к окислению образовавшегося иода:
I₂ + 5Cl₂ + 6H₂O = 2HIO₃ + 10HCl

3. 6. Качественные реакции на аммиак NH₃. Примечание: данные реакции не дают в школьном курсе. Однако, это самые надежные качественные реакции на аммиак.
Почернение бумажки, смоченной в растворе соли ртути (I) Hg₂⁺:
Hg₂Cl₂ + 2NH₃ = Hg(NH₂)Cl + Hg + NH₄Cl
Бумажка чернеет из-за выделения мелкодисперсной ртути.

Взаимодействие аммиака с щелочным раствором тетраиодомеркурата (II) калия K₂[HgI₄] (реактив Несслера):
2K₂[HgI₄] + NH₃ + 3KOH = [Hg₂N]I · H₂O↓ + 7KI + 2H₂O
Комплекс [Hg₂N]I · H₂O бурого цвета (цвет ржавчины) выпадает в осадок.
Две последние реакции являются самыми надежными на аммиак.

Реакция аммиака с хлороводородом («дым» без огня):
NH₃ + HCl = NH₄Cl

3. 7. Качественная реакция на угарный газ (моноксид углерода) CO. Помутнение раствора при пропускании угарного газа в раствор хлорида палладия (II):
PdCl₂ + CO + H₂O = CO₂↑ + 2HCl + Pd↓

3. 8. Качественная реакция на углекислый газ (диоксид углерода) CO₂. Тушение тлеющей лучинки в атмосфере углекислого газа.
Пропускание углекислого газа в раствор гашеной извести Ca(OH)₂:
Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O
Дальнейшее пропускание приведет к растворению осадка:
CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂

3.9. Качественная реакция на оксид азота (II) NO. Оксид азота (II) очень чувствителен к кислороду воздуха, потому на воздухе буреет, окисляясь до оксида азота (IV) NO₂:
2NO + O₂ = 2NO₂