1.2.5. Аналитические реакции фосфат-иона po43-.

Фосфат-ион – анион трехосновной фосфорной кислоты (рК₁=2,15; рК₂=7,21; рК₃=12,30).

Реакция с хлоридом бария. Фосфат-ион образует с BaCl₂ белый осадок фосфата бария Ba₃(PO₄)₂:

2PO₄^3- + 3Ba²⁺ Ba₃(PO₄)₂↓

Осадок растворим в HCl, HNO₃, CH₃COOH.

Выполнение реакции: к 3-4 каплям Na₂HPO₄ приливают 2-3 капли аммиака и по каплям BaCl₂ до прекращения образования белого осадка:

2HPO₄^2- + 2NH₃ + 3Ba²⁺ Ba₃(PO₄)₂ + 2NH₄⁺

Фармакопейная. Реакция с нитратом серебра. Ион Ag⁺ при взаимодействии с солями фосфорной кислоты образует желтый осадок фосфата серебра, растворимый в HNO₃ и NH₃:

3Ag⁺ + HPO₄^2- Ag₃PO₄ + H⁺

3Ag⁺ + PO₄^3- Ag₃PO₄

Выполнение реакции: к 4-5 каплям фосфата или гидрофосфата натрия приливают по каплям раствор AgNO₃ до прекращения образования желтого осадка Ag₃PO₄.

Фармакопейная. Реакция с магнезиальной смесью. Гидрофосфат-ион при взаимодействии с магнезиальной смесью (MgCl₂ + NH₄Cl + NH₃H₂O) образует белый мелкокристаллический осадок магнийаммонийфосфата MgNH₄PO₄, растворимый в кислотах:

HPO₄^2- + Mg²⁺ + NH₃ MgNH₄PO₄

Выполнение реакции: в пробирку вносят 3-4 капли Na₂HPO₄ и прибавляют столько же капель магнезиальной смеси. Образуется белый осадок MgNH₄PO₄.

Фармакопейная. Реакция с молибдатом аммония. Фосфат-ионы образуют с (NH₄)₂MoO₄ в присутствии азотной кислоты желтый кристаллический осадок фосфоромолибдата аммония:

PO₄^3- + 3NH₄⁺ + 12MoO₄^2- + 24H⁺ (NH₄)₃H₄[P(Mo₂O₇)₆] + 10H₂O

PO₄^3- + 3NH₄⁺ + 12MoO₄^2- + 24H⁺ (NH₄)₃[PO₄(MoO₃)₁₂] + 12H₂O

Мешают AsO₄^3-, дающий аналогичный эффект,а также анионы-восстановители, восстанавливающие комплексный гетерополианион до молибденовой сини Mo₂O₅Mo₂O₃6H₂O.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора гидрофосфата натрия прибавляют 6-7 капель концентрированной азотной кислоты и 9-10 капель концентрированного раствора молибдата аммония. Раствор нагревают до появления желтой окраски и из него выпадает желтый осадок фосфоромолибдата аммония.

1.2.6. Аналитические реакции оксалат-иона c2o42-.

Оксалат-ион C₂O₄^2- - анион двухосновной щавелевой кислоты H₂C₂O₄ средней силы (рК₁=1,25; рК₂=4,27).

Реакция с хлоридом бария. Анион C₂O₄^2- с катионом бария образует осадок BaC₂O₄ белого цвета:

C₂ O₄^2- + Ba²⁺ BaC₂O₄

Осадок растворяется в HCl, HNO₃, а при кипячении – в CH₃COOH.

Выполнение реакции: к 2-3 каплям раствора (NH₄)₂C₂O₄ приливают 2-3 капли раствора BaCl₂. Выпадает белый осадок оксалата бария.

Аналогично протекает реакция оксалат-ионов с ионом Ca²⁺ с образованием CaC₂O₄, растворимого в HCl, HNO₃, но не растворимого в CH₃COOH.

Реакция с перманганатом калия. Оксалат-ион при взаимодействии в кислой среде при нагревании с перманганатом калия обесцвечивает раствор последнего:

5C₂O₄^2- + 2MnO₄^- + 16H⁺ 10CO₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

Выполнение реакции: в пробирку вносят 2-3 капли оксалата аммония, прибавляют 3-5 капель раствора H₂SO₄, смесь нагревают до 70-80⁰С и медленно по каплям прибавляют разбавленный раствор KMnO₄. Последний обесцвечивается и наблюдается выделение пузырьков газа – диоксида углерода CO₂.

1.2.6. Аналитические реакции тетраборат-иона в4о72-.

Ортоборная кислота Н₃ВО₃ - бесцветное, твердое кристаллическое вещество, относится к очень слабым электролитам. Соли ортоборной кислоты отвечают по составу метаборной или тетраборной кислоте. Натриевая соль тетраборной кислоты называется бурой.

Реакция с хлоридом бария BaCl₂. Концентрированные растворы буры дают с BaCl₂ белый осадок метабората натрия, растворимый в хлороводородной, азотной и уксусной кислотах:

BaCl₂ + Na₂B₄O₇ + ЗН₂О Ва(ВО₂)₂ + 2H₃BO₃ + 2NaCl

Ba²⁺ + B₄O₇^2- + ЗН₂О Ва(ВО₂)₂ + 2H₃BO₃

Выполнение реакции. К 3 каплям раствора буры добавляют 3 капли раствора хлорида бария и наблюдают выпадение осадка.

Фармакопейный тест. Проба окрашивания пламени. Этиловый спирт и концентрированная серная кислота при взаимодействии с борной кислотой или тетраборатами образуют борно-этиловый эфир, который при горении дает пламя с ярко-зеленой окраской.

Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5Н₂О 4Н₃ВО₃ + Na₂SO₄

Н₃ВО₃ + ЗС₂Н₅ОН В(С₂Н₅О)₃ + ЗН₂О

Выполнение реакции. В фарфоровой чашке выпаривают досуха 10 капель раствора буры. Сухой остаток охлаждают, добавляют 5 капель концентрированной серной кислоты, 15 капель этилового спирта, смесь перемешивают стеклянной палочкой и поджигают Наблюдают яркую зеленую кайму язычка пламени.

Фармакопейная. Реакция с куркумином. Соли борной кислоты окрашивают в кислой среде в розовый цвет бумажку, обработанную раствором красителя куркумина (куркумовая бумага), вследствие образования куркуминового комплекса. В зависимости от концентрации борат-ионов комплекс окрашивается в розовый или темно-красный цвет, который в щелочной или аммиачной среде изменяет окраску на зеленовато-черную или синевато-черную.

Выполнение реакции: в пробирку вносят 4-5 капель раствора буры, 2-3 капли раствора HCl. В эту пробирку погружают высушенную куркумовую бумагу, выдерживают одну минуту и высушивают. Желтая окраска куркумина изменяется на темно-красный или коричневый цвет комплекса. Бумагу смачивают раствором аммиака – цвет меняется на зеленовато-черный или синевато-черный.