LITERATURA ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCEGO NA ĆWICZENIE:

Transkrypt

1 ĆWICZENIE nr 11 Analiza jakościowa anionów IV-VI grupy analitycznej oraz mieszaniny anionów IV-VI grupy analitycznej. Rozdzielanie mieszaniny anionów I-VI grupy analitycznej LITERATURA 1. Minczewski J., Marczenko Z.: Chemia analityczna. T.1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. Wyd. 10. PWN, Warszawa 009. Kocjan R.: Chemia analityczna. Analiza jakościowa. Analiza klasyczna; tom 1, Wyd.1 PZWL, Warszawa, Skrypt do ćwiczeń z chemii ogólnej, nieorganicznej i analitycznej, Białystok 010, pod redakcją E. Skrzydlewskiej. 4. Szmal Z., Lipiec T.: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. Wyd. VII poprawione i unowocześnione PZWL, Warszawa, Celem ćwiczenia jest poznanie warunków strącania anionów grup IV - VI oraz opanowanie umiejętności przeprowadzenia analizy mieszaniny anionów grup I - VI. ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCEGO NA ĆWICZENIE: 1. Znajomość zasad podziału anionów na grupy analityczne wg Bunsena, umiejętność zapisywania równań reakcji chemicznych charakterystycznych dla anionów grup IV VI oraz dotyczących przemian trudno rozpuszczalnych osadów powstających w wyniku tych reakcji, umiejętność uzasadnienia przeprowadzenia analizy rozdziału dowolnej mieszaniny anionów grup I VI wraz ze znajomością sposobów identyfikacji anionów (próby na obecność utleniaczy, reduktorów, lotnych produktów itd.), równań i efektów reakcji chemicznych.. Znajomość obliczeń chemicznych ph roztworów buforowych.. Zagadnienia z wykładów poprzedzających ćwiczenie. 1

2 I. CZĘŚĆ WPROWADZAJĄCA Podział anionów na grupy analityczne wg BUNSENA GRUPA Aniony Odczynnik grupowy AgNO Odczynnik grupowy Ba(NO ) lub BaCl I Cl,Br,I,CN,SCN, 4 [ Fe(CN) 6 ],[Fe(CN) ], ClO 6 lub żółty osad trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO nie strąca osadu II S,NO,CHCOO HCOO, lub czarny osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO (Ag S na gorąco) nie strąca osadu III,BO,SO, O 4,C 4 H 4 O 6 CO C C 6 H 5 O 7 osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO IV S O,CrO,Cr O, V 4 7 PO 4 AsO,AsO, 4 barwny osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO lub żółty osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO NO,ClO,ClO 4, MnO 4 nie strąca osadu nie strąca osadu VI SO 4,F,[SiF6 ] nie strąca osadu osad trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO VII SiO żółty osad rozpuszczalny w HNO osad rozpuszczalny w HNO

3 NAZWY JONÓW I GRUPA ANIONÓW Cl jon chlorkowy S O Br jon bromkowy CrO 4 I jon jodkowy Cr O 7 CN jon cyjankowy PO 4 SCN jon tiocyjanianowy AsO 4 [ Fe(CN) 6 ] jon heksacyjanożelazianowy (II) AsO 4 IV GRUPA ANIONÓW jon tiosiarczanowy jon chromianowy (VI) jon dichromianowy (VI) jon fosforanowy (V) jon arsenianowy (III) jon arsenianowy (V) [ Fe(CN) 6 ] ClO jon heksacyjanożelazianowy (III) jon chloranowy (I) II GRUPA ANIONÓW S jon siarczkowy NO V GRUPA ANIONÓW jon azotanowy (V) NO HCOO COO CH jon azotanowy (III) ClO jon mrówczanowy MnO 4 jon octanowy ClO 4 III GRUPA ANIONÓW jon chloranowy (V) jon manganianowy (VII) jon chloranowy (VII) VI GRUPA ANIONÓW CO jon węglanowy 4 SO jon siarczanowy (VI) BO SO ( COO) jon boranowy F jon fluorkowy jon siarczanowy (IV) jon szczawianowy [ SiF 6 ] jon heksafluorokrzemianowy(iv) C 4 H 4 O 6 jon winianowy VII GRUPA ANIONÓW C 6H5O7 jon cytrynianowi SiO jon krzemianowy (IV) II. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

4 ANIONY IV GRUPY [S O, CrO 4, Cr O 7, PO 4 ] Jon tiosiarczanowy S O jon S O jest anionem dość mocnego kwasu tiosiarkowego H S O, który w stanie wolnym nie jest znany ze względu na swą nietrwałość ulega natychmiastowemu rozkładowi z wydzieleniem S i SO ; sole tego kwasu tiosiarczany są trwałe; większość z nich jest dobrze rozpuszczalna w wodzie; najczęściej spotykaną solą jest tiosiarczan sodowy Na S O ; jon tiosiarczanowy ma właściwości redukujące, na skutek obecności w nim jednego atomu siarki na - stopniu utlenienia; jon tiosiarczanowy utlenia się wobec silnych utleniaczy do siarczanu (VI), a wobec słabych do jonu tetrationianowego Reakcje charakterystyczne jonu tiosiarczanowego S O Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji [0,5M Na S O ] AgNO 0,1M S O + Ag + Ag S O osad tiosiarczanu (VI) srebra (I) H O dest. Ag S O + H O H SO 4 + Ag S osad żółknie i ciemnieje tworząc czarny siarczek srebra (I) Na S O 0,5M Ag S O + S O [Ag(S O ) ] tiosiarczan srebra (I) rozpuszcza się w nadmiarze jonów tiosiarczanowych i BaCl lub Ba(NO ) 1M Ba + + S O BaS O HCl M BaS O + HCl BaCl + SO + H O + S 0 HCl M S O + H + H S O S 0 +H SO S 0 + SO + H O KMnO 4 0,1M 8MnO 4 + 5S O + 14H + 10SO 4 + 8Mn + + 7H O +H SO 4 M KMnO 4 0,1M + NaOH M MnO 4 + S O MnO 4 + S 4 O 6 w wodzie ze stężonych roztworów tiosiarczanów wytrąca się krystaliczny osad tiosiarczanu baru rozpuszczalny w gorącej wodzie oraz w rozcieńczonych kwasach (azotowym i solnym), z wydzielaniem siarki; roztwór staje się mleczno lub żółty rozkład z wydzieleniem wolnej siarki i SO mleczno lub żółty roztwór, reakcja jest wydajniejsza podczas ogrzewania odbarwienie jonów manganianowych (VII) na zimno w środowisku kwaśnym; w środowisku zasadowym powstają jony manganianowe (VI) o zabarwieniu zielonym I w KI 0,1M S O + I S 4 O utlenianie do tetrationianu; odbarwienie roztworu jodu 6 + I FeCl 0,M Fe + + S O [Fe(S O ) ] [Fe(S O ) ] + Fe + Fe + + S 4 O 6 nietrwały związek kompleksowy o fioletowym zabarwieniu; rozkładający się z utworzeniem tetrationianu Pb(CH COO) 0,5M S O + Pb + PbS O osad, rozkładający się pod wpływem ogrzewania do czarnego PbS PbS O + H O PbS+ H SO 4 4

5 Jon chromianowy (VI) CrO 4 i dichromianowy (VI) Cr O 7 jony CrO 4 i CrO 7 są anionami kwasów praktycznie nie istniejących w stanie wolnym; mogą istnieć tylko w roztworze wodnym; większość chromianów i dichromianów jest trudnorozpuszczalna w wodzie z wyjątkiem chromianów litowców, wapnia i magnezu; prawie wszystkie chromiany i dichromiany rozpuszczają się w rozcieńczonych kwasach mineralnych; chromiany pod wpływem jonów H + zmieniają swą żółtą barwę na pomarańczową, przechodząc w dichromiany, które pod wpływem jonów OH przechodzą z powrotem w chromiany: CrO 4 +H + Cr O 7 + H O; Cr O 7 + OH CrO 4 + H O; chromiany i dichromiany mają właściwości utleniające Reakcje charakterystyczne dla jonu chromianowego(vi) CrO 4 [0,1M K CrO 4 ] i jonu dichromianowego(vi) Cr O 7 [0,1M K Cr O 4 ] Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji AgNO 0,1M Ag + + CrO 4 Ag CrO 4 Ag + + Cr O 7 Ag Cr O 7 czerwonobrunatny osad chromianu (VI) srebra (I) i czerwonobrunatny osad dichromianu (VI) srebra (I) oba osady rozpuszczają się w rozcieńczonym kwasie azotowym (V) i amoniaku, nie rozpuszczają się w kwasie octowym H O Ag Cr O 7 + H O Ag CrO 4 + H CrO 4 osad dichromianu (VI) w roztworze wodnym przechodzi w chromian (VI) - tworzący się kwas chromowy (VI) powoduje żółte zabarwienie BaCl lub Ba(NO ) + CH COONa Na SO 1M Ba + + CrO 4 BaCrO 4 roztworu żółty osad chromianu (VI) baru podczas wytrącania osadu z roztworu dichromianów (VI) należy dodać CH COONa w celu związania jonów wodorowych Ba + + Cr O 7 + H O BaCrO 4 + H + BaCrO 4 jest rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie azotowym (V) i solnym, nie rozpuszczalny w kwasie octowym (kryształki) Cr O 7 + SO + 8 H + Cr + + SO 4 + 4H O w środowisku kwaśnym w wyniku reakcji redukcji żółte (CrO 4 ) lub pomarańczowe (Cr O 7 - ) zabarwienie roztworu zmienia się na kolor od zielonego do fioletowego KI 0,1M +H SO 4 M Cr O I + 14 H + Cr + + I + 7 H O Pb(CH COO) 0,5M Pb + + CrO 4 PbCrO 4 w środowisku kwaśnym przy zastosowaniu jonu I zabarwienie roztworu może być maskowane przez wydzielający się I (podczas gotowania jod utlenia się i zostaje zielone zabarwienie) żółty osad chromianu (VI) ołowiu (II), trudno rozpuszczalny w kwasie octowym Pb + +CH COO + Cr O 7 + H O PbCrO 4 + CH COOH HNO M PbCrO 4 + H + Pb + + H CrO 4 rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie azotowym (V) NaOH M PbCrO 4 + 4OH [Pb(OH) 4 ] - + CrO 4 rozpuszczalny w mocnych zasadach, Hg (NO ) 0,1M Hg + CrO 4 Hg CrO 4 ceglasty bezpostaciowy osad chromianu (VI) rtęci (I), który podczas gotowania zmienia się w krystaliczny jaskrawoczerwony 5

6 Jon fosforanowy(v) PO 4 jon PO 4 jest anionem kwasu ortofosforowego H PO 4, który w stanie wolnym jest substancją stałą; H PO 4 jest kwasem trójprotonowym i dysocjuje trójstopniowo; najdalej jest posunięta dysocjacja pierwszego stopnia i kwas fosforowy (V) w roztworze wodnym zachowuje się jak kwas średniej mocy; dysocjacja drugiego stopnia jest słabsza, a trzeciego stopnia jeszcze słabsza; z poszczególnych stopni dysocjacji kwasu fosforowego (V) wywodzą się trzy szeregi soli; fosforany litowców oraz jednometaliczne wodorofosforany wapniowców, np. Ca(H PO 4 ) są rozpuszczalne w wodzie; pozostałe fosforany (V) rozpuszczają się w kwasie octowym lub dopiero w kwasach mineralnych; sole kwasu ortofosforowego w roztworze wodnym ulegają hydrolizie; pierwszorzędowe sole litowców tzw. jednometaliczne lub diwodorofosforany, wykazują w roztworze wodnym odczyn słabo kwaśny, np. NaH PO 4, ph drugorzędowe tzn. dwumetaliczne lub wodorofosforany odczyn słabo zasadowy np. Na HPO 4, ph9,6; trzeciorzędowe zaś mocno zasadowy np. Na PO 4, ph1,6 Reakcje charakterystyczne dla jonu fosforanowego (V) PO 4 [0,15M Na HPO 4 ] Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji AgNO 0,1M Ag + + HPO 4 Ag PO 4 + H żółty osad fosforanu (V) srebra (I) HNO M Ag PO 4 + H + HPO 4 + Ag + rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie azotowym (V), octowym i amoniaku BaCl lub Ba(NO ) 1M HPO 4 + Ba + BaHPO 4 bezpostaciowy osad wodorofosforanu (V) baru NH aq. M HPO 4 + NH H O PO 4 + NH 4 + H O (NH 4 ) MoO 4 +HNO stęż. MgCl +NH H O+NH 4 Cl M [mieszanina magnezowa] PO 4 + Ba + Ba (PO 4 ) HPO MoO 4 + NH 4 + H + (NH 4 ) P(Mo O 10 ) 4 + 1H O PO 4 + Mg + + NH 4 MgNH 4 PO 4 w obecności NH aq. stracą się bezpostaciowy osad fosforanu (V) baru zarówno osad fosforanu jak i wodorofosforanu baru rozpuszcza się w amoniaku, kwasie azotowym (V) i kwasie octowym w obecności stężonego HNO powstaje jasnożółty drobnokrystaliczny osad molibdenianofosforanu amonowego, rozpuszczalny w nadmiarze fosforanu (V), amoniaku i mocnych zasadach, nie rozpuszcza się w roztworach soli amonu osad fosforanu amonu i magnezu rozpuszczalny w kwasach powstaje żółty osad fosforanu (V) żelaza (III) FeCl 0,5M HPO 4 + Fe + + CH COO FePO 4 + CH COOH +CH COONa 1M H PO 4 FePO 4 PO 4 [Fe(PO 4 ) ] rozpuszczalny w kwasie fosforowym (V) i w kwasie octowym 6

7 ANIONY V GRUPY [NO ] Jon azotanowy (V) NO jon NO jest anionem mocnego kwasu azotowego HNO ; bezwodny HNO jest cieczą; zarówno azotany (V) jak i kwas azotowy (V) są utleniaczami; wszystkie azotany (V) z wyjątkiem niektórych hydrokso lub oksosoli, np. BiONO są rozpuszczalne w wodzie Reakcje charakterystyczne jonu azotanowego (V) NO [ 0,5M NaNO ] Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji AgNO 0,1M nie wytrąca osadów BaCl lub Ba(NO ) 1M nie wytrąca osadów FeSO 4 H SO 4 nasycony stęż. Fe + + NO + 4H + Fe + + NO + H O* [Fe(H O) 6 ] + + NO [Fe(NO)(H O) 5 ] + + H O jon pentaakwanitrozylżelaza (II) na granicy faz kwas siarkowy/ próbka powstaje brunatny pierścień na skutek powstania [Fe(NO)(H O) 5 ] + H SO 4 stęż. 4NO + 4H + H O + 4NO + O rozkłada azotany (V) z wydzieleniem tlenu i brunatnego NO * wykonanie: kolejność dodawanych odczynników do probówki powinna być następująca: FeSO 4, H SO 4, jony NO, odczynniki należy nawarstwiać powoli, nie wstrząsając zawartości probówki 7

8 ANIONY VI GRUPY [SO 4 ] Jon siarczanowy (VI) SO 4 jon SO 4 jest anionem mocnego dwuprotonowego kwasu siarkowego (VI) H SO 4 ; stężony H SO 4 jest silnym utleniaczem w odróżnieniu od rozcieńczonego H SO 4 ; H SO 4 jest kwasem trudno lotnym, wypiera więc podczas ogrzewania wszystkie bardziej lotne kwasy (np. HCl, HNO ) z ich soli, co znalazło zastosowanie w analizie; większość siarczanów (VI) jest rozpuszczalna w wodzie; do trudnorozpuszczalnych w wodzie należy siarczan (VI) wapnia CaSO 4, siarczan (VI) strontu (II) SrSO 4, siarczan (VI) ołowiu (II) PbSO 4, siarczan (VI) rtęci (I) Hg SO 4 i praktycznie trudnorozpuszczalny siarczan (VI) baru BaSO 4. Reakcje charakterystyczne jonu siarczanowego (VI) SO 4 [0,5M Na SO 4 ] Odczynnik Równania reakcji Efekt reakcji AgNO * 0,1M BaCl lub Ba(NO ) 1M Ba + + Pb(CH COO) 0,5M Pb + + jony srebra nie wytrącają osadów z rozcieńczonych roztworów siarczanów (VI) SO 4 BaSO 4 krystaliczny osad siarczanu (VI) baru trudnorozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie azotowym i solnym, nawet po ogrzaniu SO 4 PbSO 4 osad trudnorozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach, rozpuszczalny w winianie i octanie amonu oraz w mocnych zasadach * z roztworów bardziej stężonych wydziela się, krystaliczny osad siarczanu (VI) srebra (I) Ag SO 4 8

9 ANALIZA MIESZANINY ANIONÓW I - VI W przeciwieństwie do analizy kationów, podczas wykrywania anionów obecność pozostałych anionów w większości przypadków nie przeszkadza. Dlatego stosunkowo rzadko zachodzi potrzeba rozdzielania anionów. Najczęściej aniony wykrywamy bezpośrednio w oddzielnych porcjach badanego roztworu. Tak zwane odczynniki grupowe stosuje się w analizie anionów zwykle podczas badań wstępnych, których celem jest stwierdzenie obecności lub nieobecności danej grupy anionów, a nie oddzielania grup. Nieobecność anionów jednej z grup w badanym roztworze znacznie upraszcza analizę. Gdy już stwierdziliśmy brak szeregu anionów, ustalamy w każdym poszczególnym przypadku dalszy bieg analizy sprowadzający się do wykrywania w oddzielnych próbkach pierwotnego roztworu tych anionów, których obecność w danym przypadku jest możliwa. Sposób identyfikacji anionów polega na: 1) wykonaniu reakcji grupowych: a) na obecność reduktorów, b) na obecność utleniaczy, c) na wydzielanie lotnych produktów, d) na obecność anionów wytrącających się z jonami srebra, e) na obecność anionów wytrącających się z jonami baru ) przeprowadzeniu reakcji charakterystycznych poszczególnych anionów. Kolejno przeprowadzone reakcje grupowe wskazują na obecność lub nieobecność poszczególnych grup anionów (lotnych, nietrwałych w środowisku kwaśnym, strącanych przez jony srebra lub baru, o właściwościach utleniających albo redukujących). Próby wstępne pozwalają na ewentualne wykluczenie obecności w badanym roztworze dużej ilości anionów. Aniony, których obecności nie wykluczono w reakcjach wstępnych, identyfikuje się następnie za pomocą reakcji charakterystycznych. PRÓBY WSTĘPNE 1. Próba na odczyn roztworu a). zbadać odczyn roztworu za pomocą papierka wskaźnikowego. Jeżeli odczyn jest alkaliczny, obecne są aniony słabych kwasów: S O,SO,S,CO, BO b). próba ma charakter pomocniczy i nie można na jej podstawie np. wykluczyć obecności tych anionów. Próba na obecność silnych reduktorów a). 10 kropli próby + 0,5 ml 1M H SO 4 + kroplami roztwór I w KI + skrobia b). odbarwienie roztworu świadczy o obecności S O I + SO + H O I + SO + H + I + S O I + I + S I + S I + SCN I + ISCN S 4 O 6 Jod w reakcjach z silnymi reduktorami przejawia właściwości utleniające 4,SO,S,SCN 9

10 . Próba na obecność słabych reduktorów Próbę wykonać tylko w przypadku, gdy w próbie nie stwierdzono obecności silnych reduktorów. a). 10 kropli próby + 0,5 ml 1M H SO 4 i kroplę 0,0 M KMnO 4 b). w przypadku braku silnych reduktorów odbarwienie roztworu KMnO 4 świadczy o obecności NO, C 4 H 4 O 6 5NO MnO 4 6H 5NO Mn HO 5C 4 H 4 O 6 + MnO H + Mn CO + 5C H 4 (OH) + 8H O c). odbarwienie roztworu KMnO 4 i zabarwienie na żółto świadczy o obecności Br, I, lub [Fe(CN) 6 ] 4 10Br MnO 4 16H 5Br Mn 8HO 10I MnO 4 16H 5I Mn 8HO 5[Fe(CN) 6 ] 4 + MnO H + 5[Fe(CN) 6 ] +Mn + + 4H O d). odbarwienie roztworu KMnO 4 na gorąco świadczy o obecności C O 4, Cl 10Cl MnO 4 16H 5Cl Mn 8HO 4 Δ 5C O MnO 4 16H 10CO Mn 8HO 4. Próba na obecność azotanów a). krople próby + 1 ml difenyloaminy [(C 6 H 5 ) NH] wlewać po ścianie ukośnie trzymanej probówki b). niebieskie zabarwienie świadczy o obecności NO, NO 5. Próba na obecność utleniaczy a). 10 kropli próby + 10 kropli 1M H SO kropli KI + skrobia b). tworzenie intensywnie zabarwionych niebieskich roztworów skrobi świadczy o obecności: NO, MnO 4, [Fe(CN) 6 ], CrO 4, Cr O 7 NO I 4H NO I H O MnO4 10I 16H Mn 5I 8HO [Fe(CN) 6 ] + I [Fe(CN) 6 ] 4 + I Cr O 7 6I 14H Cr I 7HO 10

11 6. Próba na wydzielanie lotnych produktów a). 10 kropli próby + 1 ml l M H SO 4, ogrzewać CH COO + H + CH COOH zapach octu NO H HNO HNO HNO NO HO NO O NO H H SO HO brunatny gaz [NO ] obecność NO SO H SO SO gaz o ostrym zapachu [SO ] obecność SO CO H HO intensywnie wydzielają się pęcherzyki gazu [CO ] obecność CO S H HS nieprzyjemny zapach zepsutych jaj [H S] obecność S S O H SO S HO wydzielający się gaz [SO ] + zmętnienie roztworu (S) obecność S O 7. Wytrącanie soli srebra trudno rozpuszczalnych w wodzie a). 10 kropli próby + 1 ml 0,1M AgNO, ogrzać b). kolor wydzielających się osadów wskazuje na obecność: osad : SCN, C O 4, Fe(CN) 6 4, NO, C 4 H 4 O 6, SO 4 osad kolorowy: S, Br, I, CrO 4, Cr O 7, PO 4, [Fe(CN) 6 ] osad ciemniejący po czasie: Cl, S O, osad ciemniejący po ogrzaniu: CO, SO, BO c). do probówki z osadem dodajemy M HNO i ogrzewamy całkowite rozpuszczenie osadu świadczy o obecności anionów II, III lub IV grupy lub brak I grupy anionów częściowe rozpuszczenie obecne są aniony I, II, III lub IV grupy analitycznej anionów osad nie rozpuszcza się obecne są aniony I grupy, brak anionów II-IV 8. Wytrącanie soli baru trudno rozpuszczalnych w wodzie a). 10 kropli próby + 1 ml 1M BaCl lub Ba(NO ) strącenie się osadów świadczy o obecności grupy III, IV lub VI b). próbkę z osadem zakwasić M HNO całkowite rozpuszczenie osadu obecne są aniony grupy III lub IV i brak VI grupy anionów osad nie rozpuszcza się obecne są aniony VI grupy, brak anionów III i IV grupy analitycznej Po wykonaniu prób wstępnych i stwierdzeniu nieobecności określonych grup anionów przystępuje się do wykrywania tych anionów, których obecność w roztworze jest możliwa. Nie stosuje się systematycznego biegu analizy. Najczęściej wykrywa się aniony bezpośrednio w oddzielnych porcjach badanego roztworu i w dowolnej kolejności. W różnych przypadkach zależnie od składu próbki do wykrycia tego samego anionu może być konieczne zastosowanie różnych reakcji. 11

12 WYKRYWANIE POSZCZEGÓLNYCH ANIONÓW 9. Wykrywanie jonów BO,BO,B za pomocą stężonego H SO 4 4O7 a). do 5 kropli próby dodać 0,5 ml stężonego H SO 4, oziębić, dodać 1,5 ml CH OH, mieszać bagietką 0s, ostrożnie zapalić, b). zielone zabarwienie płomienia pochodzące od spalającego się lotnego estru metylowego kwasu borowego świadczy o obecności BO 10. Wykrywanie PO 4 a). 5 kropli próby + 0,5 ml stężonego HNO, ogrzać + 0,5 ml 0,M (NH 4 ) MoO 4 b). powstaje żółty osad świadczący o obecności PO 11. Wykrywanie SCN a). 5 kropli + 0,5 ml M HCl + 0,5 ml 0,5M FeCl b). krwistoczerwone zabarwienie świadczy o obecności 4 SCN Uwaga! Jony I redukują Fe +. Powstaje I, który barwi roztwór na brunatnoczerwony. W przypadku obecności jonu I należy do próbki dodać jeszcze 1 ml chloroformu i mocno wytrząsać, wtedy warstwa chloroformu zabarwi się na fioletowo (I ), a wodna na krwistoczerwono [Fe(SCN) x ] -x 1. Wykrywanie I i Br w nieobecności SCN a). 5 kropli + 0,5 ml M H SO 4, ogrzać do wrzenia, ostudzić, dodać 0,5 ml CHCl i porcjami chloraminę T b). probówkę po dodaniu każdej porcji chloraminy T zatkać korkiem i silnie wstrząsnąć c). fioletowe zabarwienie dolnej warstwy (CHCl ) świadczy o obecności I d). podczas dodawania dalszych porcji wody chlorowej zabarwienie znika, ponieważ I utlenia się do IO e). następne porcje wody chlorowej utleniają Br do Br, który powoduje zabarwienie dolnej warstwy (CHCl ) od żółtego do brunatnego. Świadczy to o obecności Br w próbce 1. Wykrywanie I i Br w obecności SCN a). 5 kropli próby + 0,5 ml stężonego H SO 4 b). roztwór wlać do 0,5 ml H O, następnie dodać 0,5 ml CHCl + porcjami chloraminę T; dalej postępować podobnie jak w próbie Wykrywanie Cl w obecności Br i I w roztworze nie zawierającym SCN a). 5 kropli próby + 0,5 ml M HNO ogrzać do wrzenia b). w razie pojawienia się zmętnienia gotować min c). osad siarki odsączyć d). do przesączu dodawać kroplami 0,1 M AgNO do całkowitego strącenia AgCl, AgBr, AgI e). osad odsączyć i przemyć na sączku kilkakrotnie gorącą wodą do całkowitego usunięcia jonów Ag + (roztwór z ostatniego przemycia + kilka kropli 0,5M KBr brak zmętnienia) 1

13 f). osad rozpuścić na sączku w,5 ml 0,1M NH aq. (otrzymanego przez dwudziestokrotne rozcieńczenie M NH aq.) kilkakrotnie zawracając ten sam roztwór. Do otrzymanego roztworu dodać kilka kropli 0,5M HNO g). pojawiające się wyraźne białe zmętnienie lub osad świadczy o obecności Cl 15. Wykrywanie Cl w obecności SCN, I, Br a). 5 kropli próby + 0,5 ml H O + 0,5 ml stężonego HNO b). wymieszać i strącić osad halogenków nadmiarem AgNO (ok. ml) c). wstrząsnąć zawartością probówki i po opadnięciu osadu sprawdzić całkowite strącenie, dodając kilka kropli AgNO d). zawartość probówki ogrzać i znajdujący się na dnie osad przemyć trzykrotnie gorącą wodą destylowaną przez wytrząsanie i dekantacje e). do otrzymanego oczyszczonego osadu dodać 0,5 ml M NH aq. oraz 0,5 ml roztworu K 4 [Fe(CN) 6 ]. f). roztwór wytrząsać ok. 0 s, a następnie dodać 0,75 ml 0,M Zn(SO 4 ) i ponownie wytrząsać. g). osad odsączyć i do przesączu dodać 0,5 ml stężonego HNO h). w razie obecności osadu roztwór przesączyć i). do klarownego przesączu dodawać kroplami 0,0M KMnO 4 do nie znikającego fioletowego zabarwienia, roztwór ogrzać do wrzenia, po czym dodać kilka kropli H O w celu redukcji nadmiaru KMnO 4 oraz 0,5 ml 0,1M AgNO j). osad dowodzi obecności Cl. W razie nieobecności jonów Cl może powstać bardzo słabe zmętnienie 16. Wykrywanie S Próba I: a). 5 kropli próby + 0,5 ml M HCl ogrzać, charakterystyczny zapach H S świadczy o obecności S Próba II: b). 5 kropli próby + 0,5 ml roztworu nitroprusydku sodu, fioletowe zabarwienie roztworu świadczy o obecności S 17. Wykrywanie 4 SO a). 5 kropli próby + 0,5 ml M HCl ogrzać, w razie obecności osadu siarki przesączyć, dodać 0,5 ml 0,5 M BaCl b). krystaliczny osad BaSO 4 (trudnorozpuszczalny w HCl) świadczy o obecności SO Wykrywanie SO, S O a). jeżeli w próbce są obecne jony S, to należy je usunąć w następujący sposób: 5 kropli próby + 0,1M CdSO 4 do całkowitego strącenia jonów S w postaci żółtego osadu CdS b). osad odsączyć c). w przesączu sprawdzić całkowitość stracenia jonów S d). przesącz podzielić na dwie części Wykrywanie SO a). do części przesączu dodać 0,5 ml 0,M ZnSO 4 b). następnie do roztworu dodać 0,5 ml 1% K 4 [Fe(CN) 6 ] i 0,5 ml roztworu nitroprusydku sodu c). czerwony lub różowy osad świadczy o obecności SO 1

14 18.. Wykrywanie S O a). do drugiej części przesączu dodać M HCl do odczynu kwaśnego i ogrzać b). po około 1- min pojawia się żółte zmętnienie od wydzielonej koloidalnej siarki, które świadczy o obecności S O 19. Wykrywanie NO, NO a). gdy podczas wykonywania prób wstępnych roztwór difenyloaminy zabarwił się na niebiesko, świadczy to o możliwości występowania w próbce pierwotnej: NO, NO Wykrywanie NO Próba I: a). 5 kropli próby + 0,5 ml M HCl, ogrzać, obserwować na m tle wydzielający się brunatny gaz świadczący o obecności NO Próba II: a). 5 kropli próby + 0,5 ml M HCl + 0,5 ml 0,1M KI b). brunatne zabarwienie roztworu pochodzące od wydzielonego jodu dowodzi obecności NO c). gdy w próbce wykryto jony NO, może ona jeszcze zawierać jony NO 19.. Wykrywanie NO w obecności NO a). jony NO wykrywa się po uprzednim usunięciu jonów NO, które reagują podobnie jak jony NO b). w tym celu do 5 kropli próby dodać 0,75 ml 80% mocznika, roztwór wymieszać, a następnie wlać powoli do 0,5 ml M H SO 4, po zaprzestaniu burzliwej reakcji roztwór ogrzać c). każdą nową porcję mocznika należy dodawać dopiero wtedy, gdy zakończy się burzliwa reakcja, wywołana wprowadzeniem poprzedniej d). po skończonej reakcji pobrać część roztworu i w reakcji z KI sprawdzić całkowite usunięcie jonów NO (brak żółtego zabarwienia I ) e). otrzymany roztwór podzielić na dwie części f). do 0,5 ml roztworu dodać po ściankach probówki krople difenyloaminy; niebieskie zabarwienie na ściankach probówki świadczy o obecności jonu NO g). do pozostałego roztworu dodać 0,5 ml M H SO 4 i 0,1M AgNO, do całkowitego strącenia osadu; wydzielony osad odsączyć, a do przesączu dodać 0,5ml nasyconego roztworu FeSO 4 i po jej rozpuszczeniu wlać ostrożnie po ściance probówki 0,5 ml stężonego H SO 4 ; brunatna obrączka na granicy dwóch warstw świadczy o obecności jonu NO. 14

15 REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE ANIONÓW GRUPA Anion AgNO BaCl Reakcja charakterystyczna I II Cl Br I SCN 4 [ Fe(CN) 6 ] [ Fe(CN) 6 ] S NO COO CH AgCl* nie rozpuszcza się w HNO ; rozpuszcza się NH aq., Na S O i KCN AgBr* żółty rozpuszcza się w NH aq. i Na S O nie rozpuszcza się w HNO AgI* żółty rozpuszcza się w Na S O nie rozpuszcza się w HNO i NH aq. AgSCN rozpuszcza się w Na S O i częściowo w NH aq. nie rozpuszcza się w HNO Ag 4 [Fe(CN) 6 ] rozpuszcza się w Na S O nie rozpuszcza się w HNO i NH aq. Ag [Fe(CN) 6 ] rozpuszcza się w NH aq. i KCN nie rozpuszcza się w HNO Ag S czarny pomarańczowy rozpuszcza się na gorąco w HNO AgNO rozpuszcza się w HNO * rozkład halogenków srebra pod wpływem światła CH COOAg (ze stęż. roztworu.) rozpuszcza się w HNO i NH aq. nie wytraca osadu +Pb(CH COO) PbCl osad; rozpuszcza się w gorącej wodzie + [chloramina T + H SO 4 ] żółtobrunatne zabarwienie warstwy chloroformowej +Pb(CH COO) PbI żółty osad +[Co(NO ) + HCl + alkohol amylowy] barwią alkohol amylowy na niebiesko +FeCl niebieski osad - błękit pruski +FeSO 4 niebieski osad - błękit Turnbulla +H SO 4 H S; zapach zgniłych jaj + [FeSO 4 + H SO 4 ] brunatna obrączka +FeCl Fe(CH COO) czerwone zabarwienie znika pod wpływem HCl 15

16 GRUPA Anion AgNO BaCl Reakcja charakterystyczna III IV CO BO SO C O 4 C 4 H 4 O 6 S O 4 CrO Cr O 7-4 PO Ag CO rozpuszcza się w HNO i NH aq. AgBO rozpuszcza się w HNO i NH aq. Ag SO rozpuszcza się w HNO, NH aq. i CH COOH Ag C O 4 rozpuszcza się w HNO i NH aq. Ag C 4 H 4 O 6 rozpuszcza się w HNO, NH aq. i nadmiarze Na C 4 H 4 O 6 Ag S O, żółknie i ciemnieje (Ag S) osad tiosiarczanu srebra rozpuszcza się w nadmiarze Na S O i H O Ag CrO 4 czerwonobrunatny Ag Cr O 7 czerwonobrunatny rozpuszcza się w HNO i NH aq. nie rozpuszcza się w CH COOH Ag PO 4 żółty rozpuszcza się w HNO, CH COOH i NH aq. BaCO rozpuszcza się w HNO Ba(BO ) rozpuszcza się w kwasach nieorganicznych, CH COOH i NH 4 Cl BaSO rozpuszcza się w HNO i HCl BaC O 4 rozpuszcza się w HNO, NH H O oraz CH COOH BaC 4 H 4 O 6 rozpuszczalny w nadmiarze Na C 4 H 4 O 6, HNO, CH COOH + HCl CO perlenie + [stęż. H SO 4 + CH OH] zielone zabarwienie płomienia + [Na [Fe(CN) 5 NO] + ZnSO 4 + K 4 [Fe(CN) 6 ]] czerwony osad + CaSO 4 nasycony CaC O 4 - osad + NH aq. reakcja lustra srebrowego + Pb(CH COO) BaS O PbS rozpuszcza się w HCl i HNO O osad rozkładający się pod wpływem ogrzewania do czarnego osadu PbS BaCrO 4 żółty rozpuszcza się w HNO i HCl nie rozpuszcza się w CH COOH Ba (PO 4 ) rozpuszcza się w HNO V NO VI SO 4 BaSO 4 nie rozpuszcza się w HNO i HCl + Hg (NO ) Hg CrO 4 ceglasty osad, który podczas gotowania zmienia się na krystaliczny jaskrawoczerwony + mieszanina magnezowa MgNH 4 PO 4 osad; rozpuszcza się w kwasach + [FeSO 4 + stęż. H SO 4 ] brunatna obrączka + Pb(CH COO) PbSO 4 osad; rozpuszcza się w NaOH; nie rozpuszcza się w HNO 16