Лабораторне заняття № 3 Аналітичні реакції аніонів

Усі аніони поділяються на три аналітичні групи залежно від розчинності їх солей барію (ІІ) і арґентуму (І). Аніони першоі аналітичної групи осаджуються катіонами Ва²⁺, аніони другої аналітичної групи осаджуються катіонами Ag⁺, аніони третьої аналітичної групи не мають групового реагента, оскільки їх солі барію (ІІ) і арґентуму (І) розчинні у воді.

У скороченому курсі якісного аналізу з аніонів першої аналітичної групи вивчаються сульфат-, сульфіт-, карбонат- і фосфат-іони, другої – хлорид-, бромід-, йодид-іони, третьої – ацетат-, нітрит- і нітрат-іони. Усі вони мають безпосереднє відношення до харчових продуктів: фосфор, сірка і хлор належать до макроелементів; ацетат і аніони інших органічних кислот входять до складу бaгатьох харчових продуктів, надаючи їм первого смаку; карбонати і сульфати широко застосовуються у харчових технологіях; нітрати і особливо нітрити негативно впливають на організм людини, їх вміст у харчових продуктах повинен постійно контролюватися методами аналітичної хімії.

Лабораторна робота № 9 Перша аналітична група аніонів: so42– , so32–, co32–, po43–

Груповим реагентом, який осаджує усі аніони першої аналітичної групи, є кaтіони барію у вигляді BaCl₂ або Ba(NO₃)₂. Унейтральному або слабколужному середовищі вони утворюють з аніонами першої аналітичної групи білі осади:

SO₄^2– + Ba²⁺ = BaSO₄ 

SO₃^2– + Ba²⁺ = BaSO₃ 

CO₃^2– + Ba²⁺ = BaCO₃ 

2 PO₄^3– + 3 Ba²⁺ = Ba₃(PO₄)₂ 

У випадку кислого або навіть слабкокислого середовища (рН 4-5 за універсальним індикаторним папером) потрібно додати 1 – 2 краплі NH₄OH.

Виконання: у чотири чисті пробірки внести по 2 – 3 краплі 0,5 н. розчинів Na₂SO₄, Na₂SO₃, Na₂CO₃ і Na₂HPO₄ і додати у кожну по 2 – 3 краплі 0,5 н. розчин BaCl₂ (або Ba(NO₃)₂). Спостерігати утвореннябілих осадів, які розрізняються за своєю розчинністю у сильних кислотах.

Сульфат ВаSO₄ є сіллю сильної кислоти і не розчиняється у сильних кислотах, а сульфіт ВаSO₃, карбонат ВаСO₃ і фосфат Ва₃(РO₄)₂ є солями слабких кислот і розчиняються у НCl або НNO₃:

ВаSO₃+ 2 Н⁺ =Ba²⁺ + Н₂SO₃

ВаСO₃ + 2 Н⁺=Ba²⁺ + Н₂СO₃

Ва₃(РO₄)₂ + 6 Н⁺= 3 Ba²⁺ + 2 Н₃РO₄

Вугільна (карбонатна) кислота Н₂СO₃швидко розкладається, тому при розчиненні білого осаду ВаСO₃ інтенсивно виділяються бульбашки безбарвного газу СO₂.

Сірчиста (сульфітна) кислота Н₂SO₃ більш стійнка, але також можна спостерігати окремі бульбашкиSO₂, хочасірчистий газ виділяється не так інтенсивно, як СO₂, і має характерний запах.

Виконання: у кожну з попередніх пробірок, де утворилися білі осади, додати 2 – 3 краплі НClі спостерігати особливості розчинення осадів.

Виконавши реакцію з груповим реагентом,потрібновідкрити іониза допомогою індивідуальних реакцій.

Аніони сульфату so42–

1. Хлорид барію ВаCl₂ (0,5 н.) (або Ва(NO₃)₂) утворює з сульфатами білий осад SO₄^2– + Ba²⁺ = BaSO₄ ,

який (на відміну від інших аніонів першої аналітичної групи) не розчиняється у НCl (або НNO₃).

Сульфат-іон SO₄^2– може з‘явитися у розчині внаслідок окиснення сульфіту SO₃^2– киснем повітря, тому, відкривши сульфат, потрібно обов‘язково перевірити присутність сульфіту, виконавши наступну реакцію, як це описано далі.