Аналитические реакции анионов II аналитической группы

Лабораторная работа № 8.

«Аналитические реакции анионов I-III аналитических групп»

Цель работы: качественное определение анионов I-III аналитических групп

Оборудование: штатив, спиртовка, пробирки, фарфоровая чашка, часовое стекло, предметное стекло, химический стакан, фильтры бумажные, универсальный индикатор, набор необходимых реактивов.

 

Ход работы

АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ АНИОНОВ I АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ (SO₄^2-, CO₃^2-, PO₄^3-, SiO₃^2-)

Групповым реагентом на анионы I группы является раствор хлорида бария BaCl₂. В результате образуются соли, малорастворимые в воде, но легко растворимые в минеральных кислотах (за исключением BaSO₄ и BaSiO₃). Соли серебра анионов I группы растворяются в разбавленной азотной кислоте HNO₃.

1. Аналитическая реакция сульфат-иона, SO₄^2-

Реакция с хлоридом бария.

Анион SO₄^2- с катионом Ba²⁺ образует белый кристаллический осадок сульфата бария BaSO₄ , нерастворимый в минеральных кислотах:

Ba²⁺ + SO₄^2- ® ¯ BaSO₄

Выполнение реакции: поместите в пробирку 4-5 капель раствора любого сульфата (Na₂SO₄, K₂SO₄ или (NH₄)₂SO₄) и добавьте к нему 2-3 капли раствора хлорида бария BaCl₂. Полученный осадок разделите в две пробирки. В первую пробирку добавьте 4-5 капель раствора CH₃COOH (2 М), а в другую - 4-5 капель HCl (2 М).Запишите наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2. Аналитические реакции карбонат-иона, CO₃^2-

Реакция с хлоридом бария.

Карбонат-ион CO₃^2- с катионом Ba²⁺ образует осадок карбоната бария BaCO₃ белого цвета. Как все карбонаты, BaCO₃ легко растворяется в соляной, азотной и уксусной кислотах с выделением оксида углерода (IV) CO₂:

Ba²⁺ + CO₃^2- ® ¯ BaCO₃

¯ BaCO₃ + 2 H⁺ → Ba²⁺ + CO₂ ­ + H₂O

Выполнение реакции: поместите в пробирку 4-5 капель раствора любого карбоната (Na₂CO₃, K₂CO₃ или (NH₄)₂CO₃) и добавьте к нему 3-4 капли раствора хлорида бария BaCl₂. Разделите осадок в две пробирки. В первую пробирку добавьте 1-2 мл СH₃COOH (2 М), а в другую - 1-2 мл HCl (2 М). Запишите наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

3. Аналитические реакции фосфат-иона, РО₄^3-

Реакция с хлоридом бария.

Хлорид бария образует с растворимыми солями фосфорной кислоты белые осадки гидрофосфата бария BaHPO₄ (рН = 7-9) или фосфата бария Ba₃(PO₄)₂ (рН > 9), которые растворяются в минеральных кислотах:

HPO₄^2- + Ba²⁺ → ¯ BaHPO₄

2 PO₄^3- + 3 Ba²⁺ → ¯ Ba₃(PO₄)₂

Выполнение реакции: поместите в пробирку 3-4 капли раствора гидрофосфата натрия Na₂HPO₄ и добавьте 2-3 капли раствора хлорида бария BaCl₂. Проверьте растворимость полученного осадка в минеральных кислотах (кроме H₂SO₄), например, в HCl и в CH₃COOH.Запишите наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

3.2. Реакция с молибденовой жидкостью, раствор молибдата аммония (NH₄)₂MoO₄ в азотной кислоте.

Молибдат аммония в присутствии азотной кислоты и нитрата аммония NH₄NO₃ при нагревании образует с фосфат-ионом PO₄^3- желтый кристаллический осадок фосфоромолибдата аммония (NH₄)₃[P(Mo₃O₁₀)₄]:

PO₄^3- + 3NH₄⁺ + 12MoO₄^2- + 24H⁺ → ¯(NH₄)₃[P(Mo₃O₁₀)₄] + 12H₂O

Выполнение реакции: поместите в пробирку 5-6 капель раствора молибдата аммония и нагрейте ее на водяной бане. Добавьте к теплому раствору молибдата аммония 2-3 капли раствора HNO₃ (2 М) и несколько кристаллов NH₄NO₃ (для уменьшения растворимости осадка). К полученной смеси прибавьте 2-3 капли раствора H₃PO₄ или любой ее соли. Так как осадок растворяется в избытке H₃PO₄ или Na₂HPO₄, то следует брать избыток молибденовой жидкости. При малой концентрации фосфат-ионов осадок может не образоваться, но раствор при этом окрасится в желтый цвет. Запишите наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

Запишите наблюдение и уравнение реакции в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ АНИОНОВ II АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ

Групповым реагентом на анионы II группы является раствор нитрата серебра AgNO₃. В результате образуются соли, нерастворимые в воде и разбавленной азотной кислоте. Соли бария анионов II группы растворимы в воде.

1. Аналитические реакции хлорид-иона, Cl^-

1.1. Реакция с нитратом серебра, AgNO₃.

Ион серебра Ag⁺ образует с хлорид-ионом Cl^- белый творожистый осадок хлорида серебра AgCl, нерастворимый в воде и кислотах. Осадок хлорида серебра AgCl легко растворяется в растворе аммиака с образованием комплексного соединения [Ag(NH₃)₂]Cl. При действии азотной кислоты комплексный ион [Ag(NH₃)₂]⁺ разрушается и снова выпадает осадок хлорида серебра AgCl:

Ag⁺ + Cl^- ® ¯ AgCl

¯ AgCl + 2 NH₃ ® [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^-

[Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl^- + 2 H⁺ ® ¯ AgCl + 2 NH₄⁺

Выполнение реакции: поместите в пробирку 4-5 капель раствора любого хлорида (NaCl, или KCl, или NH₄Cl) и прибавьте 2-3 капли раствора нитрата серебра AgNO₃. К образовавшемуся осадку хлорида серебра AgCl прибавьте по каплям раствор аммиака NH₃ (25%) до полного растворения осадка. К полученному бесцветному раствору комплексного соединения добавьте по каплям азотную кислоту до появления белого осадка (рН < 7). Запишите наблюдения и уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде.

2. Аналитические реакции сульфид-иона, S^2-