1.2.3 Аналитические реакции тиосульфат – иона s2o32-.

S₂O₃^2- - анион двухосновной тиосерной кислоты H₂S₂O₃ (рК₁=0,60; рК₂= 1,72), которая в водных растворах разлагается:

H₂S₂O₃ S + SO₂ + H₂O

Реакция с хлоридом бария BaCl₂. Тиосульфат–ион с катионами Ba²⁺ образует белый мелкокристаллический осадок тиосульфата бария:

Ba²⁺ + S₂O₃^2- BaS₂O₃

Осадок растворяется в кислотах с разложением:

BaS₂O₃ + 2H⁺ Ba²⁺ + S + SO₂ + H₂O

Выполнение реакции: к 2-3 каплям тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ прибавляют 2-3 капли хлорида бария. Раствор склонен к пересыщению и для ускорения образования осадка необходимо внутреннюю стенку пробирки потереть стеклянной палочкой.

Фармакопейная. Реакция разложения тиосульфатов кислотами. Минеральные кислоты разлагают тиосульфаты, что можно представить последовательно протекающими реакциями:

образование тиосерной кислоты: S₂O₃^2- + 2H⁺ H₂S₂O₃

разложение кислоты: H₂S₂O₃ S + SO₂ + H₂O

Выделяющаяся сера вызывает помутнение раствора, а диоксид серы SO₂ можно обнаружить либо по запаху, либо по обесцвечиванию им растворов перманганата калия или иода.

Выполнение реакции: Реакция выполняется в приборе для обнаружения газов. В одну пробирку -приемник(2) наливают 8-10 капель бледно-розового раствора KMnO₄, подкисляют раствор серной кислотой. В другую пробирку(1) помещают 6-8 капель раствора тиосульфата натрия и 6-8 капель разбавленного раствора HCl. Обе пробирки сразу же закрывают пробками, соединенными газоотводной трубкой, удлиненный конец которой опускают в раствор - приемника. Раствор в приемнике обесцвечивается, а в пробирке 1 – мутнеет.

Фармакопейная. Реакция с нитратом серебра AgNO₃. Катионы серебра с тиосульфат-ионом образуют белый осадок тиосульфата серебра Ag₂S₂O₃, который при стоянии чернеет вследствие разложения:

2Ag⁺ +S₂O₃^2- Ag₂S₂O₃↓

Ag₂S₂O₃ + H₂O Ag₂S↓ + H₂SO₄

В избытке тиосульфат-ионов осадок Ag₂S₂O₃ растворяется с образованием комплексной соли:

Ag₂S₂O₃ + 3S₂O₃^2- 2[Ag(S₂O₃)₂] ^3-

Выполнение реакции: к 2-3 каплям тиосульфата натрия приливают 2-3 капли нитрата серебра AgNO₃. Выделяется белый осадок тиосульфата серебра, постепенно меняющий окраску на буро-черную.

Реакция с иодом. Тиосульфат-ион обесцвечивает нейтральные или слабо щелочные растворы иода, восстанавливая иод до иодид-ионов, при этом сам окисляется до тетратионат-ионов (ионов тетратионовой кислоты):

2S₂O₃^2- + I₂ S₄O₆^2- + 2I^-

Выполнение реакции: к 3-4 каплям разбавленного желтого раствора иода прибавляют по каплям раствор тиосульфата натрия до обесцвечивания раствора.

1.2.4. Аналитические реакции карбонат-иона co32-.

Карбонат-ион является анионом очень слабой нестабильной угольной кислоты Н₂СО₃ (рК₁=6,35, рК₂=10,32), которая в свободном состоянии не встречается, так как почти полностью распадается на CO₂ и Н₂О.

Реакция с хлоридом бария. Из растворов карбонатов BaCl₂ осаждает мелкокристаллический белый осадок карбоната бария:

BaCl₂ + Na₂CO₃ BaCO₃ + 2NaCl

Ва²⁺ + СО₃^2- ВаСО₃

Осадок легко растворим в разбавленных хлороводородной, азотной и уксусной кислотах.

Выполнение реакции. К 5 каплям раствора карбоната натрия добавляют раствор хлорида бария и наблюдают выпадение осадка. Проверяют его растворение в разбавленных кислотах.

Реакция с минеральными кислотами (фармакопейная). Кислоты разлагают все карбонаты с бурным выделением оксида углерода (II):

Na₂CO₃ + 2HCl СО₂ + Н₂О + 2NaCl

CO₃^2- + 2H⁺ CO₂ + H₂O

Выделение CO₂ легко обнаружить с помощью баритовой или известковой воды:

Ba(OH)₂ + CO₂ BaCO₃ + H₂O

Эта реакция очень характерна для карбонатов, так как выделение SO₂ при разложении сульфитов кислотами протекает не так бурно.

Выполнение реакции. В пробирку помещают немного твердого карбоната натрия или 5-8 капель раствора карбоната натрия и приливают примерно равный объем HCl. Сейчас же вставляют пипетку с 1-2 каплями известковой или баритовой воды. Наблюдают бурное выделение газа и помутнение известковой или баритовой воды.

Фармакопейная. Реакция с сульфатом магния. Карбонат-ион образует с сульфатом магния белый осадок карбоната магния MgCO₃, растворимый в кислотах:

Mg²⁺ + CO₃^2- MgCO₃

Гидрокарбонат-ион HCO₃^- образует с MgSO₄ осадок только при кипячении:

Mg²⁺ + 2HCO₃^- MgCO₃ + CO₂ + H₂O

Выполнение реакции: к 3-5 каплям раствора Na₂CO₃ прибавляют столько же капель насыщенного раствора MgSO₄. Выпадает белый осадок карбоната магния.

Раздельное открытие CO₃^2- и HCO₃^- -ионов. Оно основано на различном взаимодействии карбонат- и гидрокарбонат-ионов с солями кальция: CO₃^2- осаждается, а HCO₃^- - нет:

Ca²⁺ + CO₃^2- CaCO₃

Ca²⁺ + HCO₃^- CaHCO₃

Выполнение реакции: к 5-10 каплям смеси, содержащей CO₃^2- и HCO₃^-, приливают 4-5 капель CaCl₂. Белый осадок CaCO₃ отделяют центрифугированием.

К центрифугату добавляют по каплям аммиак до прекращения выделения белого осадка CaCO₃. При этом:

Ca²⁺ + HCO₃^- + NH₃ CaCO₃ + NH₄⁺