ĆWICZENIE nr 10 Analiza jakościowa anionów I-III grupy analitycznej oraz mieszaniny anionów I-III grupy analitycznej

Transkrypt

1 ĆWICZENIE nr 10 Analiza jakościowa anionów I-III grupy analitycznej oraz mieszaniny anionów I-III 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 I - III oraz opanowanie umiejętności przeprowadzenia analizy mieszaniny anionów tych grup. ZAKRES MATERIAŁU OBOWIĄZUJĄCEGO NA ĆWICZENIE: 1. Znajomość warunków strącania osadów anionów grup I - III z odczynnikami grupowymi.. Umiejętność zapisywania równań reakcji chemicznych charakterystycznych dla anionów grup I III i reakcji rozpuszczania trudno rozpuszczalnych osadów powstałych w wyniku w/w reakcji w dobrze rozpuszczalne sole. umiejętność uzasadnienia przeprowadzenia analizy rozdzielenia dowolnej mieszaniny anionów grup I III wraz ze znajomością sposobów identyfikacji anionów (próby na obecność utleniaczy, reduktorów, lotnych produktów itd.), równań i efektów reakcji chemicznych 3. Znajomość obliczeń chemicznych ph słabych elektrolitów/ph roztworów buforowych. 4. Zagadnienia z wykładów poprzedzających ćwiczenie. 1

2 I. CZĘŚĆ WPROWADZAJĄCA Podział anionów na grupy analityczne wg BUNSENA GRUPA Aniony Odczynnik grupowy AgNO 3 Odczynnik grupowy Ba(NO 3 ) lub BaCl I Cl,Br,I,CN,SCN, 4 3 [ Fe(CN) 6 ],[Fe(CN) ], ClO 6 biały lub żółty osad trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 nie strąca osadu II S,NO,CH3COO HCOO, biały lub czarny osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 (Ag S na gorąco) nie strąca osadu III 3,BO,SO 3, O 4,C 4 H 4 O 6 CO C C 3 6H5O7 biały osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 biały osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 IV S O,CrO,Cr O, V PO 3 4 AsO 3 3,AsO 3, 4 barwny osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 biały lub żółty osad rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 NO 3,ClO 3,ClO 4, MnO 4 nie strąca osadu nie strąca osadu VI VII SO 4,F,[SiF6 ] nie strąca osadu 3 SiO żółty osad rozpuszczalny w HNO 3 biały osad trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 biały osad rozpuszczalny w HNO 3

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

4 [ II. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA Jon chlorkowy Cl jon Cl jest anionem kwasu chlorowodorowego (HCl), należącego do najmocniejszych kwasów mineralnych; HCl zwany kwasem solnym, jest roztworem gazowego chlorowodoru w wodzie; jest kwasem lotnym; roztwory wodne chlorków mocnych zasad, jak NaCl, KCl, mają odczyn obojętny, natomiast roztwory chlorków słabych zasad, np. NH 4 Cl, na skutek hydrolizy mają odczyn kwaśny; większość chlorków jest w wodzie łatwo rozpuszczalna; do trudnorozpuszczalnych należą AgCl, Hg Cl, PbCl, CuCl oraz wodorotlenki lub tlenki/chlorki bizmutu, antymonu i cyny. Reakcje charakterystyczne jonu chlorkowego Cl [0,5M NaCl] AgNO 3 0,1M Ag + + Cl AgCl biały, serowaty osad nierozpuszczalny w HNO 3 h AgCl Ag Cl AgCl pod wpływem światła widzialnego ulega rozkładowi do metalicznego srebra dając szarofioletowe zabarwienie; HCl stęż. AgCl + Cl AgCl osad AgCl rozpuszcza się w stęż. HCl Na S O 3 0,5M AgCl + S O 3 [Ag(S O 3 ) ] 3 + Cl rozpuszcza się w tiosiarczanie i cyjankach NH 3 aq M AgCl + (NH 3 H O) [Ag(NH 3 ) ] + + Cl + H O rozpuszcza się w amoniaku HNO 3 M [Ag(NH 3 ) ] + + Cl + H + AgCl + NH 4 BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadu KMnO 4 0,1M +H SO 4 stęż. 10Cl + MnO H + 5Cl + Mn + + 8H papierek jodoskrobiowy Cl + I Cl + I ANIONY I GRUPY [ Cl, Br, I, SCN, [Fe(CN) 6 ] 4, [Fe(CN) 6 ] 3 ] ponowne strącenie osadu następuje po dodaniu do roztworu kwasu azotowego (V) odbarwienie roztworu KMnO 4 w środowisku kwaśnym, na gorąco; natomiast w środowisku obojętnym KMnO 4 ulega redukcji do ciemnobrunatnego MnO wydzielający się chlor można zidentyfikować po charakterystycznym duszącym zapachu lub fioletowym zabarwieniu zwilżonego papierka jodoskrobiowego Pb(CH 3 COO) 0,5M Pb + + Cl PbCl biały osad HCl M PbCl + H + + Cl H PbCl 4 rozpuszczalny w gorącej wodzie i kwasie solnym H SO 4 stęż. Cl + H + HCl po podgrzaniu uwalnia się gazowy HCl NH 3 M HCl + NH 3 NH 4 Cl który po dodaniu kropli amoniaku tworzy białe dymy chlorku amonu 4

5 Jon bromkowy Br jon Br jest anionem mocnego kwasu bromowodorowego HBr; kwas bromowodorowy jest roztworem gazowego bromowodoru w wodzie; do trudnorozpuszczalnych bromków należą AgBr, Hg Br, PbBr i Cu Br ;bardzo trudnorozpuszczalny jest BiOBr; bromki wykazują właściwości analogiczne do chlorków, mają jednak silniejsze właściwości redukujące Reakcje charakterystyczne jonu bromkowego Br [0,M NaBr] AgNO 3 0,1M Ag + + Br AgBr żółty, serowaty osad bromku srebra (I), rozkłada się pod wpływem światła dając zielone zabarwienie; osad trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 NH 3 aq 4 M AgBr + (NH 3 H O) [Ag(NH 3 ) ] + + Br + H O rozpuszczalny w amoniaku, trudniej niż AgCl HNO 3 30% [Ag(NH 3 ) ] + + Br + H + AgBr + Na S O 3 0,5M AgBr + 3 S O [Ag(S O 3 ) ] 3 + Br NH + 4 po dodaniu HNO 3 ponownie strąca się do AgBr rozpuszczalny w tiosiarczanie BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadu KMnO 4 0,1M + H SO 4 M + chloroform Chloramina T 5% + H SO 4 M + chloroform K Cr O 7 1M + H SO 4 stęż. MnO Br + 16H + Mn + + 5Br + 8H O Br + Cl Br + Cl papierek jodoskrobiowy Br + KI KBr + I Cr O 7 + 6Br + 14H + Cr Br + 7H O redukcja i odbarwienie KMnO 4 jon Br jest silniejszym reduktorem od jonu Cl (reakcja zachodzi na zimno) wydzielony brom można wyekstrahować do chloroformu, który zabarwi się na kolor od żółtego do brązowego w zależności od zawartości bromu żółte lub brunatnoczerwone zabarwienie warstwy chloroformowej, w zależności od zawartości bromu* reakcja zachodzi w podwyższonej temperaturze w obecności stężonego H SO 4 pary wolnego bromu powodują zabarwienie zwilżonego papierka jodoskrobiowego na granatowo H SO 4 stęż. Br + H + HBr wydziela się gazowy bromowodór KBrO 3 0,1M HCl M Br + SO 4 + 4H + Br + SO + H O 5Br + BrO 3 + 6H + 3Br + 3H O który zostaje częściowo utleniony przez H SO 4 do wolnego bromu o żółtobrunatnym zabarwieniu ** w środowisku kwaśnym jony bromkowe są utleniane do wolnego bromu o żółtobrunatnym zabarwieniu * wykonanie : roztwór zakwaszamy H SO 4 i wlewamy kilka kropel chloroform, następnie kroplami dodajemy chloraminę T. Probówką mocno wstrząsamy. ** reakcja zachodzi przy działaniu stężonym H SO 4 na stałe bromki 5

6 Jon jodkowy I jon I jest anionem mocnego kwasu jodowodorowego HI (silny reduktor); do trudnorozpuszczalnych soli tego kwasu należą AgI, Hg I, HgI, PbI, Cu I BiI 3, trudno rozpuszczalny jest BiOI; HI i jodki wykazują silniejsze właściwości redukujące niż bromki Reakcje charakterystyczne jonu jodkowego I [0,M KI] AgNO 3 0,1M Ag + + I AgI żółty, serowaty osad jodku srebra (I), zieleniejący pod wpływem światła Na S O 3 0,5M AgI + 3 S O [Ag(S O 3 ) ] 3 + I nie rozpuszcza się w rozcieńczonym kwasie azotowym (V) i amoniaku, osad AgI rozpuszcza się w nadmiarze tiosiarczanu BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytraca osadu KMnO 4 0,1M + H SO 4 M + chloroform Chloramina T 5% + chloroform Pb(CH 3 COO) MnO I + 16H + Mn + + 5I + 8H O reakcja zachodzi na zimno w środowisku kwaśnym; wydzielony jod zabarwia warstwę chloroformową na kolor różowofioletowy Cl + I I + Cl wydzielony jod zabarwia roztwór na kolor czerwonobrunatny; warstwę chloroformową na różowofioletowy; reakcja bardzo czuła I +5Cl + 6H O IO Cl + 1H + nadmiar chloraminy T może utlenić jony I do bezbarwnego jodanu (V) IO 3 0,5M Pb + + I PbI żółty osad jodku ołowiu (II), rozpuszcza się w gorącej wodzie lub po dodaniu kilku kropli rozcieńczonego kwasu octowego i ogrzaniu; po ostudzeniu wytrąca się ponownie osad w postaci błyszczących złocistych kryształków HgCl 0,1M Hg + + I HgI ceglastoczerwony osad jodku rtęci (II) KI 0,1M HgI + I [HgI 4 ] w rozpuszczalny w nadmiarze jonów jodkowych z utworzeniem bezbarwnego jonu tetrajodortęci (II) CuSO 4 0,M Cu + + 4I CuI Cu I + I biały osad jodku miedzi (I), maskowany przez brązowe zabarwienie pochodzące od wydzielającego się jodu; próbę można odbarwić za H SO 4 stęż. I + SO 4 + 4H + I + SO + H O NaNO 0,5M +HCl M +roztwór skrobi FeCl 3 0,1M + roztwór skrobi I + NO + 4H + I + NO+ H O Fe 3+ + I I + Fe + pomocą tiosiarczanu wydzielony jod zabarwia roztwór na kolor żółtobrunatny; przy ogrzaniu wydziela się w postaci fioletowych par; duże stężenie jodków może prowadzić do wydzielenia szarego, stałego jodu powstaje wolny jod, barwiący roztwór skrobi na niebiesko powstaje wolny jod, barwiący roztwór skrobi na niebiesko 6

7 Jon tiocyjanianowy lub izotiocyjanianowy SCN, NCS jon SCN lub izomeryczny NCS - może koordynować z metalem przez siarkę M SCN lub przez azot M NCS; jest to przypadek tzw. izomerii wiązania; metale bloku d (IV okresu) wiążą się zwykle przez azot, V i VI okresu przez siarkę; rodanki wykazują strukturę M NCS (Zn, Cd, Co, Ni, Cu(II), Cr, Fe, K, Na) a M SCN (Cu(I), Ag, Au, Hg, Pd, Pt, Tl); jon NCS jest anionem mocnego kwasu izotiocyjanianowego; wzór tego kwasu ze względu na następujące powiązanie atomów w cząsteczce: H S CN lub H NCS piszemy HSCN lub HNCS; wolny kwas jest cieczą o ostrym zapachu dobrze rozpuszczalną w wodzie; sole tego kwasu tiocyjaniany (rodanki) są na ogół rozpuszczalne, z wyjątkiem soli srebra, rtęci, miedzi, ołowiu; zarówno HSCN, jak i jego sole wykazują silne właściwości redukujące i w przeciwieństwie do cyjanków nie są trujące Reakcje charakterystyczne jonu tiocyjanianowego SCN [0,M NH 4 SCN] AgNO 3 0,1M Ag + + SCN AgSCN biały osad tiocyjanianianu srebra, trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 NH 3 aq M AgSCN + (NH 3 H O) [Ag(NH 3 ) ] + + SCN + H O rozpuszczalny w tiosiarczanie i częściowo w amoniaku HNO 3 M [Ag(NH 3 ) ] + + SCN + H + + AgSCN + NH 4 po dodaniu HNO 3 osad ponownie wytrąca się BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadu FeCl 3 0,5M + HCl M + eter etylowy * Co(NO 3 ) 0,5M +HCl M +alkohol amylowy KMnO 4 0,1M +H SO 4 stęż. Fe 3+ + xscn [Fe(SCN) x ] 3-x x=16 w środowisku kwaśnym lub obojętnym powstają krwistoczerwone kompleksy; w roztworach rozcieńczonych kompleks jest nietrwały i pojawia się różowe zabarwienie; po dodaniu eteru zabarwienie przechodzi do warstwy eterowej Co + + SCN Co(SCN) reakcja Vogla niewielka ilość odczynnika reagując z nadmiarem jonów SCN - Co(SCN) + SCN [Co(SCN) 4 ] powoduje powstanie jonu tetratiocyjanianokobaltu (II), który barwi alkohol amylowy na niebiesko 14MnO SCN + 3H + 14Mn + + 5(CN) + 10 SO H O KMnO 4 w środowisku kwaśnym na zimno odbarwia się H SO 4 stęż. SCN + H + + H O COS + NH 4 + rozkład jonów tiocyjanianowych z powstaniem COS CuSO 4 0,M +H SO 4 M SCN + Cu + [Cu(SCN)] + niewielkie ilości odczynnika tworzą zielony kompleks [Cu(SCN)] + ; SCN + Cu + Cu(SCN) w nadmiarze odczynnika wytrąca się czarny osad Cu(SCN) SCN + Cu + + SO + H O CuSCN + SO 4 + 4H + w obecności siarczanów (IV) wytrąca się biały osad tiocyjanianu miedzi (I) * wykonanie: odczynniki połączyć w niewielkiej ilości (około 1- kropli), rozcieńczyć wodą destylowaną, następnie dodać eter etylowy. 7

8 Jon heksacyjanożelazianowy (II) [Fe(CN) 6 ] 4 jon heksacyjanożelazianu (II) [Fe(CN) 6 ] 4 jest anionem mocnego kwasu heksacyjanożelazowego (II) H 4 [Fe(CN) 6 ]; wolny kwas jest białą substancją stałą, dobrze rozpuszczalną w wodzie, nietrwałą; heksacyjanożelaziany (II), tzw. żelazocyjanki metali ciężkich są trudnorozpuszczalne w wodzie; sole litowców i berylowców są rozpuszczalne; kwas heksacyjanożelazowy (II) i jego sole są reduktorami; jon [Fe(CN) 6 ] 4 ma zabarwienie żółtozielonkawe Reakcje charakterystyczne jonu heksacyjanożelazianowego (II) [Fe(CN) 6 ] 4 [1% K 4 [Fe(CN) 6 ] AgNO 3 0,1M 4Ag + + [Fe(CN) 6 ] 4 Ag 4 [Fe(CN) 6 ] biały osad heksacyjanożelazianu (II) srebra (I), trudnorozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3 i amoniaku, rozpuszczalny w Na S O 3 ; osad zwilżony roztworem FeCl 3 barwi się na niebiesko, pod wpływem stężonego HNO 3 zabarwia się na pomarańczowoczerwono od utworzonego heksacyjanożelazianu (III) srebra (I), rozpuszczalnego w amoniaku BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadu FeCl 3 0,M 4Fe [Fe(CN) 6 ] 4 Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 niebieski osad heksacyjanożelazianu (II) żelaza (III) błękit pruski NaOH M Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 1 OH Fe(OH) 3 + 3[Fe(CN) 6 ] 4 ulegający rozkładowi w zasadach CuSO 4 0,M Cu + + [Fe(CN) 6 ] 4 Cu [Fe(CN) 6 ] FeSO 4 KMnO 4 0,1M +H SO 4 M 0,1M Fe + + [Fe(CN) 6 ] 4 Fe [Fe(CN) 6 ] MnO 4 + 5[Fe(CN) 6 ] 4 + 8H + Mn + + 5[Fe(CN) 6 ] 3 +4H O czerwonobrunatny osad heksacyjanożelazianu (II) miedzi (II), trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie octowym, rozpuszcza się w amoniaku barwiąc roztwór na niebiesko wytrącają osad Fe [Fe(CN) 6 ], który pod wpływem tlenu z powietrza powoli przyjmuje zabarwienie niebieskie od powstającego błękitu pruskiego następuje odbarwienie manganianu (VII) na skutek redukcji do jonu Mn + pod wpływem jonów [Fe(CN) 6 ] 4 w środowisku kwaśnym 8

9 Jon heksacyjanożelazianowy (III) [Fe(CN) 6 ] 3 jon [Fe(CN) 6 ] 3 jest anionem mocnego kwasu heksacyjanożelazowego (III) H 3 [Fe(CN) 6 ]; wolny kwas jest substancją stałą, barwy brunatnej, dobrze rozpuszczalną w wodzie, względnie trwałą w odróżnieniu od H 4 [Fe(CN) 6 ]; sole tego kwasu heksacyjanożelaziany (III), tzw. żelazocyjanki są trudno rozpuszczalne; wyjątek stanowią sole litowców i berylowców; kwas heksacyjanożelazowy (III) i jego sole są utleniaczami; jon [Fe(CN) 6 ] 3 ma zabarwienie żółte Reakcje charakterystyczne jonu heksacyjanożelazianowego (III) [Fe(CN) 6 ] 3 [1% K 3 [Fe(CN) 6 ] ] AgNO 3 0,1M 3Ag + + [Fe(CN) 6 ] 3 Ag 3 [Fe(CN) 6 ] pomarańczowoczerwony osad heksacyjanożelazianu (III) srebra (I), trudno rozpuszczalny w rozcieńczonym HNO 3, rozpuszczalny w amoniaku BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadu FeSO 4 0,1M 3Fe + + [Fe(CN) 6 ] 3 Fe 3 [Fe(CN) 6 ] w środowisku kwaśnym powstaje niebieski osad KI 0,1M +H SO 4 stęż. + roztwór skrobi I + [Fe(CN) 6 ] 3 [Fe(CN) 6 ] 4 + I heksacyjanożelazianu (III) żelaza (II) tzw. błękit Turnbulla jony jodkowe zostają utlenione przez heksacyjanożelaziany (III) do wolnego jodu, który wykrywa się roztworem skrobi - zabarwienie granatowe (w przeciwieństwie do[fe(cn) 6 ] 4 ) FeCl 3 0,5M nie tworzą osadu, powstaje brunatne zabarwienie roztworu CuSO 4 0,M 3Cu + + [Fe(CN) 6 ] 3 Cu 3 [Fe(CN) 6 ] brązowozielony osad Cu 3 [Fe(CN) 6 ] trudno rozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach 9

10 ANIONY II GRUPY [S, NO, CH 3 COO ] Jon siarczkowy (II) S jon S jest anionem słabego dwuprotonowego kwasu siarkowodorowego; kwas siarkowodorowy jest to gazowy siarkowodór (H S) rozpuszczony w wodzie; siarkowodór ma właściwości silnie trujące; siarczki metali ciężkich są trudnorozpuszczalne w H O, a niektóre nawet w kwasach; siarczki litowców dobrze rozpuszczają się w wodzie, siarczki berylowców słabo; roztwory wodne siarczków wskutek hydrolizy wykazują odczyn zasadowy; H S jest silnym reduktorem Reakcje charakterystyczne jonu siarczkowego (II) S [0,1M Na S] AgNO 3 0,1M Ag + + S Ag S czarny osad siarczku srebra (I) HNO 3 M 3Ag S + NO 3 + 8H + 6Ag + + 3S 0 + NO + 4H O rozpuszczalny na gorąco w nadmiarze rozcieńczonego HNO 3 z wytrąceniem koloidalnej siarki BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadu H SO 4 M S + H + H S kwasy rozkładają siarczki z wydzieleniem siarkowodoru Pb(CH 3 COO) 0,5M Pb + + H S PbS + H + który można poznać po charakterystycznym zapachu lub po Na [Fe(CN) 5 NO] 0,05M [nitroprusydek sodu] KMnO 4 0,0M H SO 4 M I w KI 0,1M +H SO 4 M + roztwór skrobi Na S + Na [Fe(CN) 5 NO] Na 4 [Fe(CN) 5 NOS] MnO 4 + 5S + 16H + 5 S 0 + Mn H O S + I S + I zaciemnieniu bibuły nasączonej octanem ołowiu (II) pentacyjanonitrozylżelazian(iii)sodu powoduje powstanie czerwonofioletowego zabarwienia - w lekko zasadowym środowisku powstaje tionitrozolowy związek kompleksowy roztwór manganianu (VII) odbarwia się na zimno z wydzieleniem wolnej siarki dochodzi do odbarwienia niebieskiego roztworu skrobi na skutek redukcji do jonów jodkowych żółty osad siarczku kadmu CdSO 4 0,1M Cd + + S CdS Pb(CH 3 COO) 0,5M Pb + + S PbS czarny osad siarczku ołowiu (II) 10

11 jon NO Jon azotanowy (III) NO jest anionem słabego kwasu azotowego (III) HNO ; HNO może występować jedynie w roztworach wodnych; kwas azotowy (III) i jego sole wykazują właściwości utleniające i redukujące; azotany (III) są rozpuszczalne w wodzie z wyjątkiem azotanu (III) srebra, który jest na zimno słabo rozpuszczalny; wodne roztwory wykazują odczyn zasadowy Reakcje charakterystyczne jonu azotanowego (III) NO [0,5M NaNO ] AgNO 3 0,1M Ag + + NO AgNO AgNO + NO biały osad azotanu (III) srebra (I) [Ag(NO ) ] rozpuszczalny w gorącej wodzie, rozcieńczonym HNO 3 rozpuszczalny w nadmiarze jonów azotanowych (III) z utworzeniem jonu [Ag(NO ) ] BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadu H SO 4 M H + + NO HNO 3HNO HNO 3 + NO + H O NO + O NO KMnO 4 0,1M H SO 4 M KI 0,1M CH 3 COOH M FeSO 4 H SO 4 nasycony M (C 6 H 5 ) NH 1% [difenyloamina] MnO 4 + 5NO + 6H + I + NO + 4H + I + NO + H O Fe + + NO + H + Fe 3+ + NO + H O* Fe + + NO [Fe(NO)] + Mn + + 5NO 3 + 3H O kwasy rozkładają azotany (III) z utworzeniem brunatnych dymów tlenków azotu odbarwienie jonów manganianowych (VII); reakcja zachodzi na zimno w środowisku kwaśnym utlenianie jonów jodkowych do wolnego jodu w środowisku kwaśnym brunatna obrączka; w lekko kwaśnym środowisku nadmiar jonów Fe + reaguje z NO, prowadząc do powstania jonu [Fe(NO)] +, dającego brunatne zabarwienie difenyloamina jest utleniana przez jony NO i obserwujemy na ściankach probówki ciemnoniebieskie zabarwienie roztworu *wykonanie: do nasyconego na zimno roztworu FeSO 4 dodajemy kilka kropli rozcieńczonego H SO 4 i ostrożnie po ściankach probówki nawarstwiamy kilka kropli badanego roztworu; na granicy zetknięcia się płynów powstaje brunatna obrączka 11

12 Jon octanowy CH 3 COO jon CH 3 COO jest anionem słabego kwasu organicznego CH 3 COOH; kwas octowy jest kwasem jednoprotonowym i ulega dysocjacji wg równania CH 3 COOH + H O CH 3 COO + H 3 O + ; kwas octowy jest substancją stałą, łatwo lotną, o charakterystycznym zapachu; sole tego kwasu octany są rozpuszczalne w wodzie z wyjątkiem soli Ag +, Hg i niektórych wodorotlenooctanów; roztwory octanów litowców i berylowców wykazują odczyn zasadowy Reakcje charakterystyczne jonu octanowego CH 3 COO AgNO 3 0,1M CH 3 COO + Ag + CH 3 COOAg [0,5M CH 3 COONa] biały osad (białe zmętnienie) octanu srebra (I); strąca się tylko ze stężonych roztworów octanów HNO 3 M CH 3 COOAg + H + CH 3 COOH + Ag + osad dobrze rozpuszczalny w gorącej wodzie, HNO 3 i amoniaku BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M nie wytrąca osadów FeCl 3 0,M Fe CH 3 COO Fe(CH 3 COO) 3 w roztworach obojętnych powstaje czerwonobrunatne zabarwienie octanu żelaza (III) HCl M Fe(CH 3 COO) 3 + 3H + 3CH 3 COOH + Fe 3+ po dodaniu kwasu solnego znika czerwone zabarwienie pochodzące od H O Fe(CH 3 COO) 3 + H O H SO 4 M CH 3 COO + H + CH 3 COOH C H 5 OH +H SO 4 stęż. C H 5 OH + CH 3 COOH Fe(OH) CH 3 COO + CH 3 COOH CH 3 COOC H 5 + H O octanu żelaza (III) po rozcieńczeniu wodą i zagotowaniu powstaje brunatny osad octanu dihydroksożelaza (III) powstaje kwas octowy, który po ogrzaniu, można wykryć po charakterystycznym zapachu lub po zmianie zabarwienia papierka uniwersalnego na pomarańczowo. w środowisku bezwodnym (wobec stęż. H SO 4 ) na gorąco tworzy się ester octan etylu o charakterystycznym przyjemnym owocowym zapachu. 1

13 ANIONY III GRUPY [CO 3, BO, SO 3, C O 4, C 4 H 4 O 6 ] jon CO 3 Jon węglanowy (IV) CO 3 jest anionem kwasu węglowego, istniejącego jedynie w rozcieńczonych roztworach wodnych; zachowuje się jak kwas słaby, dwuprotonowy; jest bardzo nietrwały, rozkłada się z wydzieleniem CO ; węglany metali ciężkich i wapniowców są trudnorozpuszczalne w wodzie; rozpuszczalne są tylko węglany litowców i amonu Reakcje charakterystyczne jonu węglanowego (IV) CO 3 AgNO 3 0,1M Ag + + CO 3 Ag CO 3 Ag O + CO [0,5M Na CO 3 ] biały osad węglanu srebra (I) rozkładający się przy ogrzaniu do brunatnego tlenku srebra (I) jeżeli roztwór jonów CO 3 jest stężony to od razu wytrąca się żółty osad, który następnie brunatnieje HNO 3 M Ag O + H + Ag + + H O zarówno Ag CO 3 jak i Ag O są łatwo rozpuszczalne w rozcieńczonym HNO 3, amoniaku i w kwasie octowym HNO 3 M Ag CO 3 + H + Ag + + CO + H O BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M Ba + + CO 3 BaCO 3 biały osad węglanu baru HCl M BaCO 3 + H + Ba + + CO + H O HNO 3 M BaCO 3 + H + Ba + + CO + H O HCl M CO 3 + H + H CO 3 H O + CO Ca(OH) 0,5M CO + Ca(OH) CaCO 3 + H O Ba(OH) 0,5M CO + Ba(OH) BaCO 3 + H O CuSO 4 0,M Cu + + CO 3 CuCO 3 FeCl 3 0,1M 3 CO 3 + Fe H O Fe(OH) 3 + 3CO rozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach mineralnych (za wyjątkiem kwasu siarkowego) i w kwasie octowym kwasy mocniejsze od kwasu węglowego rozkładają węglany z wydzieleniem CO (widoczne pęcherzyki gazu) powoduje zmętnienie wody wapiennej Ca(OH) lub barytowej Ba(OH), na skutek wytrącania osadu CaCO 3 lub BaCO 3 w środowisku wodnym powstaje niebieski osad węglanu miedzi (II) powstaje brunatny osad wodorotlenku żelaza (III) 13

14 Jon boranowy (III) BO z kwasów borowych w stanie wolnym najlepiej poznany jest kwas ortoborowy H 3 BO 3, zwany popularnie kwasem borowym; jest to biała, krystaliczna, trudnorozpuszczalna w zimnej wodzie substancja; H 3 BO 3 jest jednym z najsłabszych kwasów; soli tego kwasu nie znamy, natomiast znane są sole pochodzące od kwasu metaborowego HBO i tetraborowego H B 4 O 7 ; borany metali ciężkich i wapniowców są trudnorozpuszczalne; borany litowców rozpuszczają się w wodzie i dają odczyn zasadowy na skutek silnej hydrolizy; najpospolitszym związkiem jest boraks Na B 4 O 7 ; roztwór tetraboranu sodowego (boraksu) Na B 4 O 7 zachowuje się wskutek hydrolizy jako roztwór metaboranu, kwasu borowego i NaOH; wytrącane osady są przeważnie metaboranami B 4 BO O 7 3H O BO H O OH H H 3 BO 3 3 BO Reakcje charakterystyczne jonu BO i B 4 O 7 AgNO 3 0,1M B 4 O 7 + 3H O BO + H 3 BO 3 Ag + + BO AgBO B O Ag + + 3H O AgBO + H 3 BO 3 AgBO + 3H O Ag O + H 3 BO 3 BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M B 4 O 7 + 3H O BO + H 3 BO 3 Ba + + BO Ba(BO ) H SO 4 + CH 3 OH stęż. B 4 O 7 + Ba + + 3H O Ba(BO ) + H 3 BO 3 Na B 4 O 7 + H SO 4 + 5H O 4H 3 BO 3 + Na SO 4 * H 3 BO 3 + 3CH 3 OH B(OCH 3 ) 3 + 3H O 3 [0,5M Na B 4 O 7 ] biały osad metaboranu srebra (I), rozpuszczalny w kwasie azotowym (V) i amoniaku AgBO hydrolizuje po ogrzaniu z powstaniem brunatnego osadu Ag O biały osad metaboranu baru, rozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach nieorganicznych, kwasie octowym i w chlorku amonu w środowisku zasadowym osad ponownie się wytrąca lotny ester metylowy kwasu ortoborowego nadaje płomieniowi zielone zabarwienie, tzw. znicz olimpijski *wykonanie: do badanej soli dodać kilka kropli alkoholu metylowego i stęż. H SO 4 ; po wymieszaniu należy mieszaninę ostrożnie zapalić; zielone zabarwienie płomienia świadczy o obecności boranów 14

15 Jon siarczanowy (IV) SO 3 jon SO 3 jest anionem dwuprotonowego kwasu siarkowego (IV), istniejącego tylko w roztworach wodnych; kwas siarkowy (IV) zachowuje się jak kwas średniej mocy; sole jego, z wyjątkiem soli litowców, są trudnorozpuszczalne; zarówno kwas siarkowy (IV) jak i jego sole są reduktorami, ale wobec silnych reduktorów mogą być utleniaczami; kwas siarkowy (IV) jest bardzo nietrwały, ulega rozkładowi z wydzieleniem SO Reakcje charakterystyczne jonu siarczanowego (IV) SO 3 [0,5M Na SO 3 ] AgNO 3 0,1M Ag + + SO 3 Ag SO 3 biały osad siarczanu (IV) srebra (I) Ag SO 3 + SO łatwo rozpuszczalny w nadmiarze siarczanów (IV) 3 [Ag(SO 3 )] HNO 3 M Ag SO 3 + H + Ag + + H O + SO osad Ag SO 3 rozpuszcza się w kwasach z wydzieleniem SO H O dest. Ag SO 3 + H O H SO 4 + Ag Ag SO 3 + H SO 4 Ag SO 4 + H O + SO Ag SO 3 gotowany z wodą rozkłada się tworząc metaliczne srebro i H SO 4, który następnie reaguje z nadmiarem osadu, z wydzieleniem SO biały osad siarczanu (IV) baru BaCl lub Ba(NO 3 ) 1M Ba + + SO 3 BaSO 3 HCl M BaSO 3 + H + Ba + + H O + SO osad rozpuszcza się w rozcieńczonym kwasie azotowym (IV) i kwasie KMnO 4 0,1M H SO 4 H SO 4 Na [Fe(CN) 5 NO] * [nitroprusydek sodu] M I w KI 0,1M roztwór skrobi MnO 4 + 5SO 3 + 6H + M SO 3 + H + H SO 3 SO + H O 5SO 4 + Mn + + 3H O solnym odbarwienie w środowisku kwaśnym manganianu (VII) potasu mocny kwas siarkowy (VI) wydziela z roztworu nietrwały, słaby kwas siarkowy (IV), który ulega rozkładowi do SO o duszącym zapachu obojętne roztwory barwią się na kolor różowy, po dodaniu siarczanu cynku zabarwienie to intensywnieje, a dodanie K 4 [Fe(CN) 6 ] powoduje wytrącenie czerwonego osadu (w przeciwieństwie od jonów S O 3 ) SO 3 + I + H O SO 4 + I + odbarwienie niebieskiego roztworu skrobi na skutek redukcji jodu do jonów + H jodkowych *wykonanie: kilka kropli 0,1 molowego ZnSO 4 umieścić na szkiełku zegarkowym, dodać kroplę K 4 [Fe(CN) 6 ], kroplę nitroprusydku sodu i 1- krople badanego roztworu; powstający czerwony osad potwierdza obecność jonów SO 3 15

16 Jon szczawianowy C O 4 jon C O 4 jest anionem kwasu szczawiowego H C O 4 ; jest to kwas organiczny, dwuprotonowy, średniej mocy; jest białą krystaliczną substancją rozpuszczalną w wodzie; sole tego kwasu szczawiany są w większości trudnorozpuszczalne w wodzie; do rozpuszczalnych należą szczawiany litowców i magnezu; H C O 4 i jego sole są reduktorami Reakcje charakterystyczne jonu szczawianowego C O 4 [0,5M K C O 4 ] AgNO 3 0,1M Ag + + C O 4 Ag C O 4 biały serowaty osad szczawianu srebra (I) rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie azotowym (V) i amoniaku BaCl lub Ba(NO 3 ) KMnO 4 0,1M + H SO 4 M 1M Ba + + C O 4 BaC O 4 MnO 4 8H O + 5C O H + 10CO + Mn + + biały osad szczawianu baru, łatwo rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie azotowym (V), amoniaku oraz w dużej ilości kwasu octowego podczas gotowania w środowisku kwaśnym na gorąco, odbarwienie KMnO 4, z wydzieleniem pęcherzyków CO CaSO 4 nasycony Ca + + C O 4 CaC O 4 * biały osad szczawianu wapnia rozpuszczalny w kwasach mineralnych, trudnorozpuszczalny w kwasie octowym H SO 4 stęż. H C O 4 + H + CO + CO + H O *do wykonania próby należy użyć suchej probówki ogrzewanie ze stężonym kwasem siarkowym powoduje rozkład szczawianów z wydzieleniem CO i CO (nie obserwuje się ciemnienia próbki odróżnienie od winianów) 16

17 Jon winianowy C 4 H 4 O 6 jon C H O jest anionem organicznego kwasu winowego; jest to kwas dwuprotonowy średniej mocy; w stanie wolnym jest substancją stałą, krystaliczną; jego sole winiany są na ogół trudnorozpuszczalne; do rozpuszczalnych należą Na C 4 H 4 O 6, NaHC 4 H 4 O 6, K C 4 H 4 O 6, (NH 4 ) C 4 H 4 O 6 Reakcje charakterystyczne jonu winianowego C 4 H 4 O 6 AgNO 3 0,1M C4 H4 O 6 + Ag + Ag C 4 H 4 O 6 [0,5M Na C 4 H 4 O 6 ] biały osad winianu srebra (I), rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie azotowym (V), amoniaku i nadmiarze winianu NH 3 aq. M Ag C 4 H 4 O 6 + 4NH 3 [Ag(NH 3 ) ] C 4 H 4 O 6 * winian diaminasrebra (I) [Ag(NH 3 ) ] C 4 H 4 O 6 otrzymany przez rozpuszczenie winianu srebra (I) w NH 3 H O, ogrzany na łaźni wodnej w idealnie czystej, przepłukanej roztworem wodorotlenku sodowego probówce daje na jej ściankach lustro srebrowe (redukcja do Ag 0 BaCl lub Ba(NO 3 ) KMnO 4 0,1M H SO 4 M KCl 0,5M CH 3 COOH M 1M C H O Ba + BaC 4 H 4 O 6 MnO 4 + 5C 4 H 4 O H + Mn CO + 5C H 4 (OH) + 8H O C4 H4 O 6 + CH 3 COOH CH 3 COO + HC 4 H 4 O 6 HC 4 H 4 O 6 + K + KHC 4 H 4 O 6 CaSO 4 nasycony Ca + + C4 H4 O 6 CaC 4 H 4 O 6 FeCl 3 0,M NH 3 aq M H SO 4 stęż. H C 4 H 4 O 6 CO + CO + C +3H O metalicznego). z obojętnych roztworów wytrąca się biały osad winianu baru - BaC 4 H 4 O 6, łatwo rozpuszczalny w nadmiarze winianu i rozcieńczonym kwasie azotowym (V), trudniej w kwasie octowym w wyniku redukcji KMnO 4 do Mn + dochodzi do odbarwienia KMnO 4 ; reakcja zachodzi szybciej podczas ogrzewania po zakwaszeniu kwasem octowym strąca się biały krystaliczny wodorowinian potasu, łatwo rozpuszczalny w kwasach nieorganicznych jeżeli odczyn roztworu jest kwaśny, należy dodać CH 3 COONa ze względu na dobrą rozpuszczalność osadu w kwasach mineralnych biały osad winianu wapnia w środowisku zasadowym wytrąca się żółtobrunatny, rozpuszczalny związek kompleksowy żelaza (III) ogrzewanie ze stężonym kwasem siarkowym (VI) obserwuje się wyraźne zwęglenie oraz pojawia się zapach karmelu *wykonanie: do probówki przemytej roztworem NaOH nalać badanej próbki, dodać roztworu AgNO 3, amoniaku (nie dopuszczając do całkowitego rozpuszczania osadu) i ostrożnie ogrzewać przez wprowadzenie i wyjmowanie probówki z płomienia palnika, nie wstrząsając jej zawartością; na ściankach probówki pojawia się lśniące metaliczne lustro Uwaga!!! jeżeli badany roztwór ma odczyn kwaśny, należy go przed reakcją zobojętnić roztworem NaOH 17

18 ANALIZA MIESZANINY ANIONÓW GRUP I - III 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, 3 3 BO obecne są aniony słabych kwasów: SO,S,CO, 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 SO 3 I + SO + H O I + 4 SO + H + 3,S,SCN I + S I + S I + SCN I + ISCN c). jod w reakcjach z silnymi reduktorami przejawia właściwości utleniające 18

19 3. 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). odbarwienie roztworu KMnO 4 świadczy o obecności NO, C 4 H 4 O 6. 5NO MnO 4 6H 5NO3 Mn 3HO MnO 4 + 5C 4 H 4 O 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 4 + 8H + 5[Fe(CN) 6 ] 3 + Mn + + 4H O d). odbarwienie roztworu KMnO 4 na gorąco świadczy o obecności C O, 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 wlewać po ścianie ukośnie trzymanej probówki niebieskie zabarwienie świadczy o obecności 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, [Fe(CN) 6 ] 3 NO I 4H NO I H O [Fe(CN) 6 ] 3 + I [Fe(CN) 6 ] 4 +I 6. Próba na wydzielanie lotnych produktów: a). 10 kropli próby + 1ml 1M H SO 4, ogrzewać 4 - CH 3 COO + H + CH 3 COOH zapach octu NO H HNO HNO HNO NO 3 3 O NO NO SO 3 H H SO 3 3 HO H SO SO CO 3 + H + H O + CO S H HS H O brunatny gaz [NO ] obecność NO gaz o ostrym zapachu [SO ] obecność SO 3 intensywnie wydzielają się pęcherzyki gazu [CO ] obecność CO 3 nieprzyjemny zapach zepsutych jaj [H S] obecność S 19

20 7. Wytrącanie soli srebra trudno rozpuszczalnych w wodzie a). 10 kropli próby + 1 ml 0,1M AgNO 3, ogrzać b). kolor wydzielających się osadów wskazuje na obecność: osad biały: SCN, C O 4, [Fe(CN) 6 ] 4, NO, C 4 H 4 O 6 osad kolorowy: S, Br, I, [Fe(CN) 6 ] 3, osad biały ciemniejący po czasie: CI osad biały ciemniejący po ogrzaniu: BO, SO 3, CO 3 c). do probówki z osadem dodajemy M HNO 3 i ogrzewamy całkowite rozpuszczenie osadu świadczy o obecności anionów II, III grupy lub brak I grupy anionów częściowe rozpuszczenie obecne są aniony I, II, III 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 3 ) strącenie się osadów świadczy o obecności grupy III brak osadu świadczy o obecności grupy I lub II b). próbkę z osadem zakwasić M HNO 3 całkowite rozpuszczenie osadu obecne są aniony grupy III anionów osad nie rozpuszcza się brak anionów III 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. WYKRYWANIE POSZCZEGÓLNYCH ANIONÓW 9. Wykrywanie jonów BO, BO 3 3, B 4 O 7 za pomocą stężonego H SO 4 a). do 5 kropli próby dodać 0,5 ml stężonego H SO 4, oziębić, dodać 1,5 ml CH 3 OH, mieszać bagietką 30s, ostrożnie zapalić. b). zielone zabarwienie płomienia pochodzące od spalającego się lotnego estru metylowego kwasu borowego świadczy o obecności BO 10. Wykrywanie SCN a). 5 kropli + 0,5 ml M HCl + 0,5 ml 0,5M FeCl 3 b.) krwistoczerwone zabarwienie świadczy o obecności SCN Uwaga! Jony I redukują Fe 3+. Powstaje I, który barwi roztwór na brunatnoczerwony. W przypadku obecności jonu I należy do próbki dodać jeszcze 1ml chloroformu i mocno wytrząsać, wtedy warstwa chloroformu zabarwi się na fioletowo (I ), a wodna na krwistoczerwono [Fe(SCN) x ] 3-x 0

21 11. 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 3 i porcjami chloraminę T b). probówkę po dodaniu każdej porcji chloraminy T zatkać korkiem i silnie wstrząsnąć c). fioletowe zabarwienie dolnej warstwy (CHCl 3 ) świadczy o obecności I d). podczas dodawania dalszych porcji wody chlorowej zabarwienie znika, ponieważ I utlenia się do IO 3 e). następne porcje wody chlorowej utleniają Br do Br który powoduje zabarwienie dolnej warstwy (CHCl 3 ) 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 3 + 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 3 ogrzać do wrzenia b). w razie pojawienia się zmętnienia gotować 3 min. c). osad siarki odsączyć d). do przesączu dodawać kroplami 0,1 M AgNO 3 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) f). osad rozpuścić na sączku w,5 ml 0,1M NH 3 aq. (otrzymanego przez dwudziestokrotne rozcieńczenie M NH 3 aq.) kilkakrotnie zawracając ten sam roztwór. Do otrzymanego roztworu dodać kilka kropli 0,5M HNO 3 g). pojawiające się wyraźne białe zmętnienie lub osad świadczy o obecności Cl 14. Wykrywanie Cl w obecności SCN,Br, I a). 5 kropli próby + 0,5 ml H O + 0,5 ml stężonego HNO 3 b). wymieszać i strącić osad halogenków nadmiarem AgNO 3 (ok. ml) c). wstrząsnąć zawartością probówki i po opadnięciu osadu sprawdzić całkowite strącenie, dodając kilka kropli AgNO 3 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 3 aq. oraz 0,5 ml roztworu K 4 [Fe(CN) 6 ]. f). roztwór wytrząsać ok. 30 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 3 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 3 j). biały osad dowodzi obecności Cl. W razie nieobecności jonów Cl może powstać bardzo słabe zmętnienie 1

22 15. Wykrywanie S Próba I: a) 5 kropli próby + 0,5 ml M HCl ogrzać, charakterystyczny zapach H S świadczy o obecności S Próba II: a) 5 kropli próby +0,5 ml roztworu nitroprusydku sodu, fioletowe zabarwienie roztworu świadczy o obecności S 16. Wykrywanie SO 3 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). do przesączu dodać 0,5 ml 0,M ZnSO 4 e). następnie do roztworu dodać 0,5 ml 1% K 4 [Fe(CN) 6 ] i 0,5 ml roztworu nitroprusydku sodu f). czerwony lub różowy osad świadczy o obecności 17. Wykrywanie NO Próba I: a) 5 kropli próby + 0,5 ml M HCl, ogrzać, obserwować na białym 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

23 REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE ANIONÓW GRUPA Anion AgNO 3 BaCl Reakcja charakterystyczna I II Cl Br I SCN 4 [ Fe(CN) 6 ] 3 [ Fe(CN) 6 ] S NO COO CH 3 AgCl* biały nie rozpuszcza się w HNO 3 ; rozpuszcza się NH 3 aq., Na S O 3 i KCN AgBr* żółty rozpuszcza się w NH 3 aq. i Na S O 3 nie rozpuszcza się w HNO 3 AgI* żółty rozpuszcza się w Na S O 3 nie rozpuszcza się w HNO 3 i NH 3 aq. AgSCN biały rozpuszcza się w Na S O 3 i częściowo w NH 3 aq. nie rozpuszcza się w HNO 3 Ag 4 [Fe(CN) 6 ] biały rozpuszcza się w Na S O 3 nie rozpuszcza się w HNO 3 i NH 3 aq. Ag 3 [Fe(CN) 6 ] rozpuszcza się w NH 3 aq. i KCN nie rozpuszcza się w HNO 3 Ag S czarny pomarańczowy rozpuszcza się na gorąco w HNO 3 AgNO biały rozpuszcza się w HNO 3 CH 3 COOAg (ze stęż. roztworu.) rozpuszcza się w HNO 3 i NH 3 aq. biały nie wytrąca osadu nie wytrąca osadu nie wytrąca osadu nie wytrąca osadu nie wytrąca osadu nie wytrąca osadu nie wytrąca osadu nie wytrąca osadu nie wytraca osadu +Pb(CH 3 COO) PbCl biały osad; rozpuszcza się w gorącej wodzie + [chloramina T + H SO 4 ] żółtobrunatne zabarwienie warstwy chloroformowej +Pb(CH 3 COO) PbI żółty osad +[Co(NO 3 ) + HCl + alkohol amylowy] barwią alkohol amylowy na niebiesko +FeCl 3 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 3 Fe(CH 3 COO) 3 czerwone zabarwienie znika pod wpływem HCl * rozkład halogenków srebra pod wpływem światła 3

24 GRUPA Anion AgNO 3 BaCl Reakcja charakterystyczna III 3 CO BO 3 SO C O 4 C 4 H 4 O 6 Ag CO 3 biały rozpuszcza się w HNO 3 i NH 3 aq. AgBO biały rozpuszcza się w HNO 3 i NH 3 aq. Ag SO 3 biały rozpuszcza się w HNO 3, NH 3 aq. i CH 3 COOH Ag C O 4 biały rozpuszcza się w HNO 3 i NH 3 aq. Ag C 4 H 4 O 6 biały rozpuszcza się w HNO 3, NH 3 aq. i nadmiarze Na C 4 H 4 O 6 BaCO 3 biały rozpuszcza się w HNO 3 Ba(BO ) biały rozpuszcza się w kwasach nieorganicznych, CH 3 COOH i NH 4 Cl BaSO 3 biały rozpuszcza się w HNO 3 i HCl BaC O 4 biały rozpuszcza się w HNO 3, NH 3 H O oraz CH 3 COOH BaC 4 H 4 O 6 biały rozpuszczalny w nadmiarze Na C 4 H 4 O 6, HNO 3, CH 3 COOH + HCl CO perlenie + [stęż. H SO 4 + CH 3 OH] zielone zabarwienie płomienia + [Na [Fe(CN) 5 NO] + ZnSO 4 + K 4 [Fe(CN) 6 ]] czerwony osad + CaSO 4 nasycony CaC O 4 - biały osad + NH 3 aq. reakcja lustra srebrowego 4