Диализ смеси анионов I аналитической группы.

При анализе смеси ионов I аналитической группы, содержащей СI^-, Вr^-, I^-, S^2-, NO₂^-, NO₃^-, последовательно выполняют следующие операции:

определение рН среды. Если рН среды не более 1 — 2 и раствор не пахнет сероводородом, то присутствие NО₂ и S^2- ионов, образующих летучие соединения в кислой среде, исключено, так же как и совместное присутствие анионов окислителей и восстановителей;

обнаружение ионов S^2- посредством реакций с солями свин­ца, кадмия или других характерных реакций [см. (4.170)— (4.174)];

обнаружение ионов NО₂ иодидом калия [уравнение (4.182)];

обнаружение ионов NО₃ — после удаления ионов NО₂ кипя­чением раствора с солями аммония или мочевиной ОС(NН₂)₂ [см. (4.185)-(4.186)];

обнаружение и отделение ионов S^2- осаждением сульфида никеля;

обнаружение и отделение ионов Сl^- , Вr^- и I^- с помощью суль­фата серебра в азотнокислом растворе. Далее осадок последова­тельно обрабатывают 10 %-ным (NН₄)₂СО₃ (растворяет АgСl) и 25 %-ным NН₄ОН (растворяет АgВr). В полученных растворах их открывают с помощью характеристических реакций. Для откры­тия I^- обрабатывают отдельную порцию раствора хлорной водой и экстрагируют выделившийся иод толуолом или хлороформом.

Применение в медицине. Хлориды натрия, калия и кальция широко используются в идее инъекционных растворов при различных заболеваниях. Бромиды калия, натрия и аммония назначают в микстурах как успокаивающие и регулирующие деятельность центральной нервной системы средства Иодиды калия и натрия применяют при заболеваниях щитовидной железы, бронхиальной астме, воспалительных процессах.

Ряд органических производных азотной кислоты (нитроглицерин, нитросорбит), ее соли с органическими основаниями, получили распространение как сердечные средства. Нитрат натрия применяют при стенокардии и как противоядие при отравлении синильной кислотой.

2. 1. 2. Аналитические реакции анионов II аналитической группы (SО₄^2-, SО₃^2-, S₂О₃^2-, СО₃^2-, РО₄^3- АsО₄^3-, АsО₃^3-)

Реакции анионов SО₄^2-.

Реакция с хлоридом бария ВаСl₂:

Nа₂SО₄ + ВаСl₂ = ВаSО₄ ¯+ 2NаСl (4. 187)

Образуется белый кристаллический осадок ВаSО₄, не раство­римый в кислотах и щелочах.

Реакция с солями кальция Са(NО₃)₂

Nа₂SО₄ + Са(NO₃)₂ = СаSО₄ ¯+ 2NаNO₃ (4.188)

проводится на предметном стекле микроскопа. В присутствии суль­фат-иона образуются характерные кристаллы гипса СаSО₄ • 2Н₂О в виде игольчатых пучков (см. рис. 4.4).

Реакция с солями свинца, например Рb(NO₃)₂:

Na₂SO₄ + Pb(NO₃)₂ = РbSО₄ ¯+ 2NаNО₃ (4.189)

Образуется белый осадок, растворимый в ацетате аммония.

Реакции анионов SО₃^2-.

Реакция с хлоридом бария ВаСl₂:

Na₂SО₃ + ВаСl₂ = ВаSО₃ ¯+ 2BаСl (4. 1 90)

Образуется белый осадок ВаSО₃, растворимый в кислотах.

Реакция с кислотами (на примере НСl):

Na₂SO₃ + 2НСl = Н₂SО₃ + 2NаСl (4.191)

Н₂SО₃ = Н₂О + SО₂ ­ (4.192)

При действии кислот на сухие сульфиты появляется характер­ный резкий запах SО₂ (горящей серы).

Реакция с окислителями:

а) с перманганатом калия

5Nа₂SО₃ + 2КМnО₄ + 8Н₂SО₄ = 2МnSО₄ + 5Na₂SО₄ + К₂SО₄ + 8Н₂О (4.193)

Наблюдается обесцвечивание раствора перманганата калия;

б) с иодом

Nа₂SО₃ + I₂ + Н₂О = Nа₂SО₄ + 2НI (4.194)

В присутствии ионов SО₃^2- раствор иода обесцвечивается. Реак­ция становится более чувствительной, если ее проводить в при­сутствии крахмала.

Реакции анионов S₂О₃^2-.

Реакция с хлоридом бария ВаСl₂:

Nа₂S₂О₃ + ВаСl₂ = ВаS₂О₃ ¯+ 2NаСl (4.195)

Образуется белый осадок ВаS₂О₃. При проведении реакции воз­можно образование пересыщенных растворов. Поэтому для выпа­дения осадка необходимо потереть стенки пробирки стеклянной палочкой.

Реакция с кислотами (например, с НСl):

Nа₂S₂О₃ + 2НСl = Н₂О + SО₂ ­+ S¯+ 2NаСl (4.196)

В ходе реакции наблюдается помутнение раствора (выделение свободной серы) и образование сернистого газа с резким запахом. В разбавленных растворах реакция идет медленно: 2 - 10 мин.

Реакция с нитратом серебра АgNO₃:

Nа₂S₂О₃ + 2АgNО₃ = Аg₂S₂О₃ ¯+ 2NаNO₃ (4.197)

Аg₂S₂О₃ + Н₂О = Аg₂S ¯+ Н₂SО₄ (4.198)

С избытком АgNO₃ образуется белый осадок Аg₂S₂О₃, посте­пенно желтеющий, а затем чернеющий в результате превращения тиосульфата серебра в сульфид Аg₂S черного цвета.

Реакция с иодом:

Na₂S₂O₃ + I₂ = Na₂S₄O₆ + 2NаI (4.199)

Наблюдается обесцвечивание раствора иода. Для повышения чувствительности реакцию проводят в присутствии крахмала. Ре­акция применяется в количественном анализе.

Реакции анионов СО₃^2-.

Реакция с хлоридом бария ВаСl₂:

Na₂CO₃ + ВаСl₂ = ВаСО₃ ¯+ 2NаСl (4.200)

Образуется белый осадок ВaСО₃, растворимый в кислотах.

Реакция с кислотами:

Nа₂СО₃ + 2НСl = Н₂СO₃ + 2NaСl (4.201)

Н₂СО₃ = Н₂О + СО₂ ­ (4.202)

Выделяются пузырьки СО₂ (газ без цвета и запаха). Для обнару­жения СО₂ полученный газ пропускают через раствор известковой воды Са(ОН)₂. При наличии СО₂ наблюдается помутнение раствора.

Реакции анионов РО₄^3-.

Реакция с хлоридом бария ВаСl₂:

Nа₂НРО₄ + ВаСl₂ = ВаHPO₄¯+ 2NаСl (4.203)

Образуется белый осадок гидрофосфатз бария ВаНРО₄, раство­римый в кислотах.

Реакция с магнезиальной смесью:

Nа₂НРО₄ + МgСl₂ + NН₄ОН = МgNН₄РО₄ ¯+ 2NаСl + Н₂О (4.204)

Наблюдается образование кристаллического белого осадка МgNН₄РО₄ (см. рис. 4.5).

Реакция используется для гравиметрического количественного определения фосфора.

Реакция с парамолибдатом аммония (NН₄)₆Мо₇О₂₄:

7NН₂РО₄ + 12(NН₄)₆Мо₇О₂₄ + 58НNО₃ =7(NH₄)₃[РМо₁₂О₄₀]¯+ 5NН₄NO₃ + 7NаNО₃ + 36Н₂О (4.205)

Образуется желтый мелкокристаллический осадок молибдофосфзта аммония (NН₄)₃[РМо₁₂О₄₀]. Осадок растворяется в щелочах при нагревании. Аналогичные реакции дают анионы мышьяковой [см. подразд. 4.4.2, уравнение (4.68)] и кремниевой кислот.

Реакции анионов АsО₄^3-.

Большинство солей ортомышьяковой кислоты — Н₃АsО₄ (арсенаты) нерастворимы в воде, растворимы только соли щелочных элементов и аммония. Ортомышьяковая кислота является слабой (К\ = 5,6 • 10^-3, К₂ = 1,7 * 10^-7, К₃ = ~ 2,95 • 10^-12) и образует три ряда солей разной степени замещения, существующие в кислой (Н₂АsО₄^-), нейтральной (НАsО₄^2-) и сильнощелочной (АзО₄^3-) средах.

Ортомышьяковая кислота обладает окислительными свойства­ми. Она окисляет иодид-ион, сернистую кислоту, сероводород.

Реакции обнаружения арсенатов см. подразд. 4.4.2.

Реакции анионов АsО₃^3-.

Соли мышьяковистой кислоты (арсениты), за исключением солей щелочных элементов, аммония и магния, нерастворимы в воде. Кислота слабая и в зависимости от Реакции среды образует соли разной степени замещения.

Мышьяковистая кислота и ее соли являются восстановителями,

Например, в нейтральной среде восстанавливают иод до иодидов.

Реакции обнаружения арсенитов.