Дробное обнаружение анионов.

После проведения предварительных испытаний, отдельные анноны открывают дробным методом, учитывая их возможное мешающее влияние друг на друга.

Рассматриваемые анионы вступают в многочисленные реакции с различными реагентами. Многие из этих реакций представляют аналитический интерес. Ниже охарактеризованы только некоторые из этих реакций, рекомендуемые чаще других.

1. Открытие сульфат-нона.

SО₄^2- – ион обнаруживают по реакции с катионами бария Ва²⁺:

SО₄^2- + Ва²⁺ → BaSО₄ ↓

Образуется белый мелкокристаллический осадок, не растворяющийся в минеральных кислотах.

2. Открытие сульфид-поиа.

S^2- – ион обнаруживают при подкислении раствора разбавленной НCI:

S^2- + 2HCI → Н₂S ↑ + 2CI^–, фильтровальная бумага, смоченная раствором (СН₃СОО)₂Pb, чернеет:

Н₂S + (СН₃СОО)₂Рb → PbS + 2СН₃COOН.

3. Открытие сульфит – нона.

Если в растворе присутствуют анионы S^2-, S₂O₃^2-, сульфит-ионы сначала переводят и осадок в виде SrSO₃, затем осадок отделяют, растворяют в кислоте и проводят качественную реакцию.

а). В отсутствии ионов S^2-, S₂O₃^2-, сульфит-ионы обнаруживают по реакции:
SО₃^2- + J₂ +H₂О → SО₄^2- + 2J^– + 2H⁺, pH = 5-7. Желтый раствор йода обесцвечивается.

б). Реакция разложения сульфитов кислотами: SO₃^2- + 2H⁺ → SO₂↑ + H₂O.

Выделяющийся диоксид серы обнаруживают по обесцвечиванию водного раствора йода или перманганата калия (реакцию проводят в приборе для обнаружения газов).

4. Открытие тиосульфат — иона.

Ионы S₂O₃^2- открывают по помутнению пробы раствора при подкислении серной или хлороводородной кислотой. S₂О₃^2- + 2H⁺ ↔ H₂S₂О₃ → S ↓ + SО₂ + Н₂О.

Примечание: тиосульфаты щелочных металлов, стронция, цинка, кадмия, марганца (II), железа (II), кобальта (II), никеля (II) растворимы в воде; тиосульфаты других металлов малорастворимы в воде.

5. Открытие карбонат-иона.

Если в растворе отсутствуют ионы SO₃^2-, S₂O₃^2-, то карбонат-ион обнаруживают при подкислении раствора по выделению газообразного СО₂, который вызывает помутнение известковой воды: СО₃^2- + 2Н⁺ → СО₂↑ + Н₂О.

Если же ионы SO₃^2-, S₂O₃^2- присутствуют, то их необходимо предварительно окислить до SО₄^2- и S₄О₆^2- соответственно раствором КМnO₄ пли К₂Сr₂O₇. В полученном растворе открывают СO₃^2- – ионы.

6. Открытие оксалат – иона. При отсутствии и растворе карбонат-ионов и анионов-восстановителей, C₂O₄^2- иона открывают по реакции:

↓Agl +Na₂S₃О₃ → Na[Ag(S₂О₃)] • Nal. желтый

7. Открытие нитрит – иона. NO₂^– – ион открывают по реакции с реактивом Грисса-Илошвая (смесь сульфаниловой кислоты HSO₃C₆H₄NН₂ с 1 – нафтиламином C₁₀Н₇NH₂): NO₂^– + реактив Грисса → ярко-красное окрашивание.

NO₃^– – ион не дает аналогичной реакции.

Если нитрит – ион открыт, то его обычно удаляют, поскольку он мешает открытию нитрат – иона NO₃^–: NО₂^– + NH₄CI → N₂ + 2Н₂О

Раствор используют для открытия нитрат – ионов.

8. Открытие нитрат – иона. NO₃^– + 1-дифениламин → синее окрашивание раствора; постепенно окраска изменяется на бурую, а затем на желтую.

9. Открытие ацетат – иона.

а) Ацетат – ион в сернокислой среде (H₂SO₄ конц.) реагирует со спирт образованием сложных эфиров уксусной кислоты:

СН₃СООН + С₂Н₅ОН → СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О.

Этилацетат СН₃СООС₂Н₅ обладает характерным приятным запахом. Реакцию катализируют соли серебра.

б) При растирании твердых проб, содержащих ацетаты, с твердыми NaНSО₄, KHSO4 выделяется уксусная кислота, обнаруживаемая по характерному запаху укуса

10. Открытие тартрат-иона ^–ООС – СН(ОН) – СН(ОН) – СОО^–

Тартрат-анион – аннон слабой двухосновной винной кислоты, хорошо растворим в воде. В растворе ионы обнаруживают по реакции с хлоридом калия о присутствии ионов:
С₄Н₄О₆^2- + К⁺ + Н⁺ → ↓KHC₄H₄O₆. Образуется белый кристаллический осадок, растворимый в минеральных кислотах и щелочах

11. Открытие цитрат-иона ^– ООССН₂ – С(ОН)(СОО^–) – СН₂СОО^–.

Цитрат-ион – анион слабой трех основной лимонной кислоты, хорошо pacтворяется в воде. Открывают ноны по реакции взаимодействия с катионами кальция в нейтральной среде: 5С₂О₄^2- + 2MnO₄^– + 16H⁺ → 10CO₂↑ + 2Mn²⁺ + 8H₂O.

Раствор KMnO₄ обесцвечивается, выделение CO₂ фиксируется по помутнению известковой воды за счет образования СаСО₃↓.

Если исследуемый раствор содержит мешающие ноны, оксалат-ион отделяют в виде осадка оксалата кальция СаС₂О₄, действуя избытком раствора СаС1₂ в уксуснокислой среде при нагревании. Полученный осадок обрабатывают разбавленной серной кислотой при нагревании, при этом С₂О₄^2- – ионы переходят в раствор, где их можно открыть: ↓СаС₂О₄ + H₂SО₄ → CaSО₄ + С₂SО₄²↓ + 2Н⁺.

12. Открытие ортофосфат – иона. РO₄^3- – ионы можно обнаружить двумя способами:

а) Реакция с магнезиальной смесью (MgCl₂ + NH₃ + NH₄Cl):

HPO₄^2- + MgCI₂ + NH₃ + NH₄MgPO₄↓

Образуется белый мелкокристаллический осадок магнийаммонийфосфат растворяющийся в кислотах.

б) Реакция с молибдатом аммония (NH₄)₂MoО₄:

PO₄^3- + 3NH₄⁺ + 12MoO₄^2- +24H⁺ →↓(NH₄) ₃[PO₄(Mo₅O₁₀)₁₂ + 12 H₂O

Образуется желтый кристаллический осадок комплексной аммонийной фосфоромолибдеповой гетерополикислоты — фосфоромолибдат аммония. Мешают анионы-восстановители, восстанавливающие продукт реакции молибденовой сини.

13. Открытие Сl^– иона. Хлорид-ионы осаждают в виде белого осадка хлорида серебра, который, в отличие от AgBr и AgJ, растворяется в насыщенном водном растворе (NH₄)₂CО₃:

Ag⁺ + Cl^– → AgCl,

AgCl + (NH₄)₂CO₃ → [Ag(NH₃) ₂]CI + CO₂ + H₂O.

Раствор отделяют от осадка и доказывают присутствие в нем хлорид-ионов:
[Ag(NH₃) ₂]CI + 2HNO₃ (конц.)→ AgCI↓ + 2NH₄NO₃

Открытию Сl^– иона мешают SCN^– ионы, поэтому их необходимо предварительно удалить.

14. Открытие бромид- и иодид-ионов. Обычно в присутствии Сl^– ионов, бромид – и иодид-ионы открывают одновременно, учитывая, что осадок AgCI растворяется в насыщенном растворе (NH₄)₂CО₃, осадок AgBr в концентрированном водном аммиаке, a AgJ – в растворе тиосульфата натрия: ↓AgBr + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Br,

2 Сit^3- + 3СаС1₂ → Ca₂Cit₂ + 6Cl^–.

При кипячении раствора из него выпадает белый осадок, растворяющийся при охлаждении смеси, а также в разбавленной соляной кислоте. Мешают С₂О₄^2-

15. Открытие бензоат-иона С₆Н₅СОО^–. Бензоат-ион – анион слабой одноосновной бензойной кислоты, малорастворимой в воде.

При подкислении растворов, содержащих бензоаты, минеральными кислотам образуется белый осадок бензойной кислоты: С₆Р₅СОО^– + Н⁺ → ↓C₆Н₅COOН. Аналогичный эффект дают салицилат-ионы.

16. Открытие салицилат-иона НО – С₆Н₄ – СОО^–. Салицилат-ион — анион слабой одноосновной салициловой кислоты, очень плохо растворимой в воде. Обнаружить его можно в нейтральной среде по реакции: 3НОС₆Н₄СОО^– + Fе³⁺ → [Fe(HOC₆H₄COO)₃].

Образуется соединение сине-фиолетового или красно-фиолетового цвета, при подкислении раствора минеральными кислотами окраска раствора обесцвечивается.

В аналогичной реакции с бензоат-ионами образуется розово-желтый осадок, растворимый в кислотах.