Chemia ogólna. Analiza jakościowa anionów i kationów. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Transkrypt

1 Chemia ogólna Analiza jakościowa anionów i kationów Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego 1

2 Forma długa układu okresowego - pierwiastki zostały podzielone na grupy zgodnie z: budową elektronową właściwościami chemicznymi H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe gazy szlachetne nie wchodzące w reakcje chemiczne. Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh niemetale najbardziej elektroujemny - fluor. elektroujemność niemetali maleje od fluoru w lewo (w kierunku boru) i w dół (w kierunku astatu). pierwiastki niemetaliczne (prócz gazów szlachetnych) tworzą aniony proste: Cl -, Br -, S 2- lub złożone:clo 3-, SO 4 2-, PO 4 3-2

3 Forma długa układu okresowego - pierwiastki zostały podzielone na grupy zgodnie z: budową elektronową właściwościami chemicznymi H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe gazy szlachetne nie wchodzące w reakcje chemiczne. Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh metale - najliczniejsza grupa pierwiastków najbardziej elektrododatni jest frans. właściwości elektrododatnie maleją na prawo i w górę od fransu metale tworzą kationy proste: Na +, Cu 2+, lub kationy złożone:vo 2+, UO 2 2+, TaO 2+ 3

4 Forma długa układu okresowego - pierwiastki zostały podzielone na grupy zgodnie z: budową elektronową właściwościami chemicznymi H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe gazy szlachetne nie wchodzące w reakcje chemiczne. Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh pierwiastki amfoteryczne - na pograniczu między metalami i niemetalami wykazują właściwości chemiczne metali i niemetali tworzą w roztworach, zależnie od warunków, kationy lub aniony, np. As 3+, AsO

5 Metale dzielimy na trzy grupy: metale grupy A, do której należą: litowce, berylowce glin kationy metali grupy A mają zewnętrzną warstwę 8-elektronową (konfiguracja gazów szlachetnych). A Przejściowe B H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh metale grupy B położone między pierwiastkami Cu - Ge- Po - Au kationy metali grupy B mają 18-elektronowa warstwę zewnętrzną, podpowłoki d tych kationów są zapełnione elektronami. metale przejściowe, które znajdują się w tablicy między metalami grupy A i grupy B. metale przejściowe mają niezapełnioną elektronową podpowłokę d. (lantanowce i aktynowce mają także niezapełnioną podpowłokę f) Odmienne rozmieszczenie elektronów w tych trzech grupach metali powoduje, że różnią się one właściwościami chemicznymi, w tym zdolnością tworzenia związków kompleksowych. 5

6 Chemia analityczna Analiza klasyczna związków nieorganicznych analiza jakościowa analiza ilościowa metody wagowe polegają na oznaczeniu zawartości składnika na podstawie masy strąconego osadu. metody miareczkowe polegają na dodawaniu reagenta tak długo, aż całkowicie przereaguje z oznaczaną substancją. Na podstawie ilości dodanego titranta obliczamy stężenie (zawartość) naszej substancji. Analiza instrumentalna - do wykonania tych oznaczeń konieczny przyrząd. zajścia reakcji lub jej końca nie rejestrujemy za pomocą naszych zmysłów, a wykorzystujemy urządzenia zdolne do pomiaru różnych zjawisk fizycznych lub fizykochemicznych. 6

7 Podstawy analizy jakościowej Do badanego roztworu, zawierającego nieznane jony, wprowadza się odczynniki powodujące: wytrącenie osadów rozpuszczenie osadów zmianę barwy roztworu wydzielenie gazu pęcherzyki gazu widoczne w cieczy reakcyjnej wyczuwalny zapach gazu, np. amoniaku, wyczuwalny zapach substancji lotnej, np. kwasu octowego Stosowane odczynniki charakteryzuje wysoka czułość w wykrywaniu rozpuszczonych jonów. Miara czułości najmniejsze stężenie jonu, poniżej którego efekt reakcji nie jest zauważalny Analiza jakościowa związków nieorganicznych składa się z dwóch oddzielnych działów: analizy kationów analizy anionów. 7

8 Cechy osadu barwa osadu: biały (bezbarwny) kolorowy trwała zmieniająca się pod wpływem światła struktura osadu bezpostaciowy krystaliczny ciężki, gruboziarnisty, łatwo sedymentujący lekki, tworzący względnie trwałą zawiesinę 8

9 Analiza jakościowa kationów W analizie jakościowej kationy dzielimy na grupy analityczne. Podstawą podziału są najczęściej reakcje strąceniowe, w których kationy reagują w określonych warunkach z wybranymi odczynnikami grupowymi. Klasyczny podział według C.R. Freseniusa obejmuje 5 grup Odczynniki grupowe stosuje się kolejno: rozcieńczony kwas solny siarkowodór w środowisku rozcieńczonego kwasu solnego jony siarczkowe w środowisku amoniakalnym węglan amonowy. Wymienione odczynniki strącają z badanego roztworu kationy należące odpowiednio do grup I, II, III i IV. W przesączu, po oddzieleniu osadu węglanów kationów grupy IV, pozostają kationy grupy V, których nie strąca żaden z czterech odczynników grupowych. 9

10 roztwór zawierający nieznane jony + HCl osad: kationy I grupy roztwór: kationy grup: II, III, IV, V +H 2 S, H + +S x-, NH 4 OH roztwór: kationy grup: III, IV, V osad: kationy grupy II roztwór: kationy grup: IV, V osad: kationy grupy III +(NH 4 ) 2 CO 3 osad: kationy grupy IV roztwór: kationy grupy V osad: kationy - 10 związki zawierające kationy grup

11 I grupa analityczna - grupa kwasu solnego odczynnik grupowy kwas solny (jony chlorkowe w środowisku słabo kwaśnym) H He kationy, których chlorki są trudno rozpuszczalne w wodzie i słabych kwasach Ag, Hg I, Pb, Tl I, Cu I, Au II Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Uwaga! ołów umieszcza się zarówno w I, jak i II grupie. chlorek ołowiu(ii) rozpuszcza się częściowo w wodzie. w przesączu osadu kationów I grupy, jest wystarczające stężenie jonów Pb 2+, by pod działaniem siarkowodoru wytrącił się znacznie trudniej rozpuszczalny od PbCl 2 osad siarczku ołowiu(ii) PbS 11

12 II grupa analityczna - grupa siarkowodoru kationy chlorki są rozpuszczalne w wodzie siarczki nie rozpuszczają się w kwasach kationy strącone przez siarkowodór z kwaśnego roztworu (ok. 0,3 N HCl, ph<=0,5) H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh kwasowość środowiska przy strącaniu II grupy kationów jest tak dobrana, żeby strącał się możliwie całkowicie siarczek kadmu, lecz aby nie zaczął się jeszcze strącać siarczek cynku. 12

13 II grupa analityczna - grupa siarkowodoru podgrupa IIA: Hg II, Pb, Cu, Bi, Cd, Re, Rh, Pd, Ru, Os. trudnorozpuszczale siarczki nie rozpuszczają się w: (poli)siarczku amonu, roztworach siarczków metali alkalicznych lub wodorotlenków alkalicznych H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh podgrupa IIB: As, Sb, Sn, Ge, Mo, W, Au III, Ir, Pt. siarczki mają charakter kwasowy rozpuszczają się w roztworach siarczków lub wodorotlenków metali alkalicznych tworząc kompleksy siarczkowe (siarkosole) 13

14 III grupa analityczna - grupa siarczku amonu kationy: chlorki rozpuszczają się w wodzie siarczki: rozpuszczają się w rozcieńczonych kwasach nie rozpuszczają się w wodzie lub hydrolizują do wodorotlenków H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh kationy strącane przez jony siarczkowe z roztworów: słabo kwaśnego, obojętnego lub słabo alkalicznego (ph ok.9) w postaci siarczków lub wodorotlenków. 14

15 III grupa analityczna - grupa siarczku amonu grupa IIIA - kationy strącane w postaci siarczków: Zn, Ni, Co, Mn, Fe, V IV, U IV, In, Ga. H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh grupa IIIB - kationy strącane w postaci wodorotlenków: Al, Cr, Ti, Zr, Hf, Th, La i lantanowce, Sc, Y, Nb, Ta, Be. 15

16 IV grupa analityczna grupa węglanu amonowego kationy: siarczki i chlorki są dobrze rozpuszczalne w wodzie węglany nie są rozpuszczalne wodnych roztworach chlorku amonu H He kationy strącane przez węglan amonowy z roztworu obojętnego lub słabo alkaliczego (zawierającego amoniak i chlorek amonowy) Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh w postaci trudno rozpuszczalnych węglanów. Do grupy tej należą: Ca, Sr, Ba, Ra 16

17 V grupa analityczna H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh metale, których kationy pozostają w roztworze po kolejnym oddzieleniu odczynnikami grupowymi kationów metali grup I-IV. do grupy należą: Mg, K, Na, Li, Rb, Cs. do V grupy metali zaliczamy jest również kation amonowy NH 4+ - właściwości analityczne są zbliżone do właściwości kationu potasu. 17

18 Tioacetamid Tioacetamid rozkłada się w roztworach wodnych z wytworzeniem jonów siarczkowych. substancja krystaliczna, dobrze rozpuszczalna w wodzie. Obojętne roztwory są trwałe w temperaturze pokojowej. Ogrzanie roztworów powoduje szybki rozkład. Tioacetamid przechodzi w formę tioenolową hydrolizuje Powstaje acetamid i siarkowodór W środowisku kwaśnym hydroliza zachodzi w temperaturze pokojowej. Obniżenie ph roztworu i podwyższenie temperatury przyspieszają rozkład. 18

19 Grupowe reakcje kationów reakcje z chlorkami Ag + do badanego roztworu, zakwaszonego HNO 3, dodaje się małymi porcjami kwas solny (1 2N) Ag + + Cl - AgCl osad AgCl: biały, serowaty, nierozpuszczalny w HNO 3, fioletowiejący na powietrzu (fotochemiczna reakcja rozpadu na srebro i chlor) łatwo rozpuszczalny w amoniaku rozpuszczalny w tiosiarczanach: lekko rozpuszczalny w: stężonych roztworach HCl rozpuszczalnych chlorków (np. NaCl) AgCl + 2NH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ] + + Cl - AgCl + 2S 2 O 3 2- Ag(S 2 O 3 ) Cl - AgCl + Cl - [AgCl 2 ] - 19

20 Grupowe reakcje kationów reakcje z chlorkami do badanego roztworu, zakwaszonego HNO 3, dodaje się małymi porcjami kwas solny (1 2N) Hg 2 2+ Hg Cl - Hg 2 Cl 2 osad Hg 2 Cl 2 - kalomel: biały, nierozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach rozpuszczalny w gorącym, stężonym HNO 3 i wodzie królewskiej utlenia się do sublimatu HgCl 2 Hg 2 Cl 2 + 2H 2 SO 4 +2Cl - 2HgCl 2 + SO 2 + SO H 2 O łatwo rozpuszczalny w amoniaku Hg 2 Cl 2 + 2NH 3 Hg + NH Cl - + Cl-Hg-NH 2 metaliczna rtęć biały osad amidochlorku rtęci 20

21 Grupowe reakcje kationów reakcje z chlorkami do badanego roztworu, zakwaszonego HNO 3, dodaje się małymi porcjami kwas solny (1 2N) Pb 2+ Pb Cl - PbCl 2 osad PbCl 2 : biały, wytrąca się na zimno, z niezbyt rozcieńczonych roztworów rozpuszczalny w gorącej wodzie w stężonym HCl i stężonych rozwtorwach chlorków alkalicznych rozpuszcza się tworząc kompleks chlorkowy PbCl 2 + 2Cl - [PbCl 4 ] 2- rozpadający się po rozcieńczeniu rozpuszczalny w mocnych zasadach (np. NaOH) PbCl 2 + 4OH - [Pb(OH) 4 ] Cl - 21

22 Grupowe reakcje kationów reakcje z siarczkami w środowisku kwaśnym Metale tworzące trudno rozpuszczalne siarczki dzielimy na dwie grupy: nie rozpuszczają się w roztworach rozcieńczonych kwasów siarczki powstają w kwaśnym środowisku I i II grupa wg Freseniusa mają mniejsze iloczyny rozpuszczalności ze wzrostem iloczynów rozpuszczalności wzrasta ph roztworów, z których można je strącić nie wytrącają się w środowisku rozcieńczonych kwasów mineralnych siarczki powstają pod działaniem siarczku amonu lub tioacetamidu na obojętne roztwory 22

23 Grupowe reakcje kationów reakcje z jonem siarczkowym w środowisku kwaśnym Ag + Ag + + S - Ag 2 S osad Ag 2 S czarny, nie rozpuszczalny w: rozcieńczonych kwasach mineralnych amoniaku roztworze tiosiarczanu rozpuszczalny w 2N HNO 3 z wydzieleniem siarki 3Ag 2 S + 2NO H + 6Ag + + 2NO + 3S +4H 2 O 23

24 Grupowe reakcje kationów reakcje z jonem siarczkowym w środowisku kwaśnym Pb 2+ strącany ze słabo kwaśnych roztworów powstaje 1. żółty sulfochlorek Pb 2 SCl 2 2. czarny siarczek PbS rozpuszczalny w gorącym5% HCl w trakcie rozpuszczania w HNO 3 może przejść w biały osad PbSO 4 3 PbS +8NO H + 3PbSO 4 + 8NO + 4H 2 O 24

25 Grupowe reakcje kationów reakcje z jonem siarczkowym w środowisku kwaśnym Cu 2+ reakcja w kwaśnym środowisku czarny osad: 3Cu S 2- CuS + Cu 2 S + S nierozpuszczalny w kwasach mineralnych roztworze siarczku alkalicznego rozpuszczalny w gorącym HNO 3 roztworze wielosiarczku amonowego 25

26 Grupowe reakcje kationów reakcje z jonem siarczkowym w środowisku amoniakalnym wytrącanie z roztworu obojętnego kationów wszystkich metali z wyjątkiem metali alkalicznych i ziem alkalicznych. odczynniki strącające: roztwór tioaceamidu siarczku amonu (NH 4 ) 2 S. gazowy siarkowodór, ph badanego roztworu ok.9,0 (amoniak) obecność EDTA zapobiega strącaniu siarczków: żelaza, niklu, kobaltu i cynku. wykrywalność metali grupy III za pomocą reakcji strącania siarczków jest większa w przypadku kationów tworzących barwne osady siarczków. 26

27 Grupowe reakcje kationów reakcje z jonem siarczkowym w środowisku amoniakalnym Fe 2+ osad FeS rozpuszcza się w kwasie octowym czarny FeS w rozcieńczonych roztworach tworzy koloidalne roztwory o barwie zielonej wilgotny FeS brunatnieje na powietrzu przechodząc w wodorotlenek żelaza(iii) 4FeS + 3O 2 +6H 2 O 4Fe(OH) 3 +4S Fe 3+ osad Fe 2 S 3 rozpuszcza się w kwasie octowym czarny hydrolizuje w wodzie przechodząc w brunatny wodorotlenek żelaza (III), trudniej rozpuszczalny niż Fe 2 S 3 Fe 2 S 3 + 6H 2 O 2Fe(OH) 3 + 3H 2 S 27

28 Grupowe reakcje kationów reakcje z wodorotlenkami alkalicznymi Wodorotlenki alkaliczne (NaOH, KOH) wytrącają z roztworu większość metali w formie bezpostaciowych osadów. 1. 0,2N wodorotlenek sodu 2. 2,0N wodorotlenek sodu czułość reakcji zależy od ph środowiska Fe(OH) 3 ph 2-3 Cu(OH) 2 ph 5,0 Mg(OH) 2 ph 9,7 reakcje nie są bardzo czułe, szczególnie, gdy strącają się wodorotlenki bezbarwne. jeśli badany roztwór zawiera jony amonowe, to po dodaniu NaOH wydziela się amoniak, który może tworzyć z niektórymi metalami (Zn 2+, Cu 2+, Co 2+, Ni 2+ ) rozpuszczalne amminokompleksy. 28

29 Grupowe reakcje kationów reakcje z wodorotlenkami alkalicznymi Fe 2+ Fe NaOH Fe(OH) 2 + 2Na + wodorotlenek żelaza(ii), brunatnozielony rozpuszczalny w kwasach Fe 3+ Fe NaOH Fe(OH) 3 + 3Na + wodorotlenek żelaza(iii), kłaczkowaty, czerwonobrunatny rozpuszczalny w kwasach Cu 2+ Cu NaOH Cu(OH) 2 + 2Na + wodorotlenek miedzi(ii), niebieski, włóknisty 29

30 Grupowe reakcje kationów reakcje z wodorotlenkami alkalicznymi Mg 2+ Mg NaOH Mg(OH) 2 + 2Na + wodorotlenek magnezu biały osad nie rozpuszcza się w nadmiarze wodorotlenku alaklicznego i w amoniaku. Osad rozpuszcza się w nadmiarze soli amonowych (obnizają ph roztworu poniżej poniżej zakresu strącania się wodorotlenku magnezu) Ca 2+ Ca NaOH Ca(OH) 2 + 2Na + wodorotlenek wapnia biały osad wytracający się ze stężonych roztworów Pb 2+ Pb NaOH Pb(OH) 2 + 2Na + wodorotlenek ołowiu(ii) biały osad rozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach i nadmiarze ługu z wytworzeniem jonu ołowinowego Pb(OH) 2 + 2OH - [Pb(OH) 4 ] 2- Pb(OH) 2 nie rozpuszcza się w amoniaku 30

31 Grupowe reakcje kationów reakcje z węglanem amonu tworzy on z większością kationów osady węglanów i zasadowych węglanów grup analitycznych I-IV. W środowisku węglanu amonowego nie strąca się magnez (zbyt niskie ph roztworu). 1. zobojętnienie słabo kwaśnego roztworu rozcieńczonym amoniakiem 2. dodanie węglanu amonu 1. roztwór jony: Mg 2+, Na +, K +, Cs +, (Li + ) 2. osad węglany pozostałych metali węglan litu ma ograniczona rozpuszczalność jest obecny w obu fazach 31

32 Grupowe reakcje kationów reakcje z węglanem amonu Cu 2+ Cu 2 (OH) 2 CO 3 2CuO + CO 2 + H 2 O niebieskozielony wodorowęglan podczas ogrzewania czernieje Fe 2+ FeCO 3 + 1,5O 2 + 3H 2 O 2Fe(OH) 3 + 2CO 3 2- biały osad utlenia się do czerwonobrunatnego wodorotlenku Fe 3+ Fe(OH)CO 3 + 2Fe(OH) 3 brunatny osad będący mieszaniną wodorotlenku i zasadowych węglanów 32

33 Grupowe reakcje kationów V grupa analityczna Kationy V grupy nie posiadają wspólnych reakcji charakterystycznych! Zdolność barwienia płomienia: K barwa fiołkowa Na + - barwa żółta Li barwa czerwona kation amonowy NH reakcja z odczynnikiem Nesslera K 2 [HgI 4 ] - powstaje pomarańczowo-brunatny osad Hg NH K 2 [HgI 4 ] [O NH 2 ]I +7I - +3H 2 O Hg 33

34 Analityczny podział anionów H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Fluor F - F - Chlor Cl ClO -, ClO 2-, ClO 3-, ClO 4- Brom Br Br -, BrO 3- Jod I I -, IO 3-, IO 4 - Siarka S S 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, S 2 O 3 2-, S 2 O 8 2- Azot N NO 2-, NO 3 - Fosfor P PO 3 3-, PO 4 3- Węgiel C węglany CO 3 2-, cyjanki CN -, rodanki SCN - żelazocyjanki [Fe(CN) 6 ] 4 - i żelazicyjanki [Fe(CN) 6 ] 3 - aniony kwasów organicznych CH 3 COO - (octany), C 2 O 4 2- (szczawiany) 34

35 Analityczny podział anionów w analizie nie jest konieczne systematyczne rozdzielanie anionów na grupy reakcje wstępne wydzielanie gazów, reakcje strąceniowe, reakcje redoks identyfikacja na podstawie reakcji charakterytycznych 35

36 Analityczny podział anionów Podział wg Bunsena oparty jest na reakcjach anionów z jonami Ag + i Ba 2+, oraz sprawdzeniu rozpuszczalności osadów w stężonym HNO 3 Grupa Odczynnik grupowy Jony wykrywane I AgNO 3 - osad nie rozp. w HNO 3 BaCl 2 brak osadu II AgNO 3 - osad rozp. w HNO 3 BaCl 2 - brak osadu III AgNO 3 - osad rozp. w HNO 3 BaCl 2 - osad rozp. w HNO 3 IV AgNO 3 - barwne osad rozp. w HNO 3 BaCl 2 - barwne osad rozp. w HNO 3 V VI AgNO 3 brak osadu BaCl 2 brak osadu AgNO 3 brak osadu BaCl 2 - nie rozp. w HNO 3 Cl, Br, I, CN, SCN, [Fe(CN) 6 ] 4, [Fe(CN) 6 ] 3 S 2, CH 3 COO, NO 2 SO 3 2, CO 3 2, C 2 O 4 2, C 4 H 4 O 6 2, BO 2 S 2 O 3 2, CrO 4 2, Cr 2 O 7 2, AsO 4 3, AsO 3 3, PO 4 3 NO 3, ClO 3, MnO 4 SO 4 2, F VII AgNO 3 - żółty osad rozp. w HNO 3 BaCl 2 - biały osad rozp. w HNO 3 SiO

37 Reakcje anionów z azotanem srebra badany roztwór powinien być obojętny; jeśli nie jest zobojętniamy: roztworem wodorotlenku sodu kwasem octowym może zawierać tylko kationy: amonowy pierwiastków alkalicznych pierwiastków ziem alkalicznych do badanego roztworu dodaje się 2% roztwór AgNO 3 tak długo, jak wytrąca się osad 37

38 Reakcje anionów z azotanem srebra Cl - Cl + AgNO 3 AgCl + NO 3 AgCl - biały serowaty osad, rozpuszczalny w amoniaku i tiosiarczanie; fioletowieje na świetle (fotochemiczny rozkład) Br Br + AgNO 3 AgBr + NO 3 AgBr jasnożółty, serowaty, zieleniejący na świetle rozpuszczalny w stęż. NH 3 H 2 O, Na 2 S 2 O 3 nierozpuszczalny w kwasach 38

39 Reakcje anionów z azotanem srebra I - AgNO 3 + I AgI + NO 3 AgI - żółty, serowaty; rozpuszczalny w Na 2 S 2 O 3, KCN nierozpuszczalny w roz. NH 3 H 2 O, HNO 3 CO 3 2 CO AgNO 3 Ag 2 CO 3 + 2NO 3 Ag 2 CO 3 węglan(iv) srebra(i), biały rozpuszczalny w HNO 3, amoniaku po ogrzaniu wydziela się brunatny Ag 2 O Ag 2 CO 3 Ag 2 O + 2CO 2 39

40 Reakcje anionów z azotanem srebra HPO 4 2 HPO 4 2 3AgNO 3 Ag 3 PO 4 + H + + 3NO 3 HPO H + H 2 PO 4 Ag 3 PO 4 - żółty osad, rozpuszczalny w roz. HNO 3, CH 3 COOH, NH 3 H 2 O NO 2 - NO 2 + AgNO 3 AgNO 2 + 3NO 3 AgNO 2 białe igły, rozpuszczalne w gorącej wodzie (niezbyt rozcieńczonych roztwory NO 2- ) 40

41 Reakcje anionów z chlorkiem baru CO 3 2 BaCO 3 biały, krystaliczny osad rozpuszczalny w kwasie węglowym HPO 4 2 Ba 3 (PO 4 ) 2 biały krystaliczny osad SO 4 2- BaSO 4 biały, krystaliczny osad, nierozpuszczalny w kwasach mineralnych 41

42