1.3.5. Аналитические реакции тиоцианат-иона scn-.

SCN^- -анион сильной роданистоводородной кислоты, обладает в кислых средах восстановительными свойствами.

Реакция с нитратом серебра AgNO_3. Тиоцианат-ион при взаимодействии с катионами серебра образует белый творожистый осадок тиоцианата серебра AgSCN:

SCN^- + Ag⁺ AgSCN

Осадок растворим в NH₃H₂O, Na₂S₂O₃, KCN и в избытке SCN-ионов:

AgSCN + 2NH₃ [Ag(NH₃)₂]⁺ + SCN^-

AgSCN + nS₂O₃^2- [Ag(S₂O₃)n]^1-2n + SCN^- (n = 2,3)

AgSCN + 2CN^- [Ag(CN)₂]^- + SCN^-

AgSCN- + nSCN^- [Ag(SCN)n]^1-n

Выполнение реакции: к 2-3 каплям AgNO₃ приливают по каплям раствор тиоцианата калия или аммония до прекращения образования белого осадка AgSCN, а затем избыток тиоцианата до растворения образовавшегося осадка.

Реакция с солями железа(III) или кобальта (II). Реакция основана на способности тиоцианат-иона образовывать с катионами металлов Fe(III) и Co(II) устойчивые окрашенные тиоцианатные комплексы:

Fe³⁺ + 6SCN^- [Fe(SCN)₆]^3-– красный цвет

Co²⁺ + 4SCN^- [Co(SCN)₄]^2- - сине-голубой цвет

Выполнение реакции: смотри в аналитических реакциях на катионы Fe³⁺ и Co²⁺.

Реакция с иодат-ионами IO₃^- (проводить под тягой!). Тиоцианат-ионы в кислой среде выделяют из иодатов свободный иод, обнаруживаемый по посинению крахмала:

5 SCN^- + 6IO₃^- + H⁺ + 2H₂O 5SO₄^2- + 5HCN + 3I₂

Проведению реакции мешают анионы-восстановители.

Выполнение реакции: реакцию проводят на крахмальной бумаге. Для этого фильтровальную бумагу пропитывают свежеприготовленным раствором крахмала и высушивают. На нее наносят каплю раствора HCl, каплю KSCN и каплю KJO₃. Бумага окрашивается в синий цвет вследствие образования иод-крахмального комплекса синего цвета.

1.4. Третья группа анионов.

Характеристика группы. К третьей аналитической группе анионов относятся нитрат-ион NO₃^-, нитрит-ион NO₂^-, ацетат-ион CH₃COO^- и др. Серебряные и бариевые соли этих анионов растворимы в воде, вследствие чего ни AgNO₃, ни BaCl₂, не осаждают анионы третьей группы. Группового реагента у этой группы нет.

Определение нитритов и нитратов имеет большое значение для исследования питьевой воды. Наличие большого количества нитритов и нитратов является показателем загрязнения и непригодности воды для питья.

1.4.1. Аналитические реакции нитрит-иона no2-.

Нитрит-ион является анионом слабой (рК=3,29) и нестойкой азотистой кислоты. Нитриты устойчивее азотистой кислоты, все они хорошо растворимы в воде. Нитрит-ион редокс-амфотерен, что используется в анализе.

Фармакопейная. Реакция с кислотами. При взаимодействии с кислотами нитриты выделяют свободную азотистую кислоту:

2KNO₂ + H₂SO₄ 2HNO₂ + K₂SO₄

Азотистая кислота нестойкая и разлагается на оксиды и воду:

2HNO₂ NO₂ + NO + H₂O

Пары выделяющегося диоксида азота имеют бурый цвет и хорошо заметны на белом фоне.

Выполнение реакции: в пробирку с 3-4 каплями раствора нитрита калия прибавляют 3-4 капли растовра серной кислоты. На белом фоне в пробирке наблюдается выделение бурого газа.

Реакция окисления нитрит-ионом иодид-иона. Нитрит-ион в кислой среде окисляет иодид-ион до свободного йода, который окрашивает хлороформ или бензол в красновато-фиолетовый цвет:

2KNO₂ + 2KI + 2H₂SO₄ I₂ + 2NO + 2H₂O + 2K₂SO₄

Выполнение реакции: к 3-4 каплям раствора KNO₂ прибавляют 1-2 капли 2моль/дм³ раствора H₂SO₄, несколько капель бензола или хлороформа и 1-2 капли KI. Пробирку энергично встряхивают и наблюдают появление красновато-фиолетовой окраски слоя органического растворителя.

Фармакопейная. Реакция с дифениламином. Нитрит-оин окисляет дифениламин (I) в среде концентрированной серной кислоты до дифенилбензидина (II), а затем до хиноидного соединения (III) синего цвета:

Нитрат-ион NO₃^- дает аналогичную реакцию с дифениламином.

Выполнение реакции. На чистую сухую стеклянную пластинку наносят 2-3 капли раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте и каплю NaNO₂. Смесь окрашивается в ярко синий цвет.

Реакция этакридина (риванола) с нитрит-ионами в кислой среде образует диазоэтакридин красного цвета:

Реакция специфична для нитритов.

Выполнение реакции: в пробирку к 3-4 каплям раствора NaNO₂ прибавляют 3-4 капли раствора этакридина. Наблюдают образование красного диазосоединения.

Фармакопейная. Реакция с антипирином. Нитрит-ион в кислой среде (HCl, H₂SO₄) образуют с антипирином нитрозоантипирин изумрудно-зеленого цвета:

антипирин нитрозоантипирин

Выполнение реакции: в пробирку помещают 3-4 капли раствора NaNO₂, прибавляют 3-4 капли раствора антипирина и каплю концентрированной HCl (H₂SO₄). Наблюдают образование нитрозоантипирина изумрудно-зеленого цвета.

Реакция Грисса. Смесь сульфаниловой кислоты с - нафтиламином (реактив Грисса – Илошвая) при взаимодействии с нитрит-ионом в нейтральных или уксуснокислых растворах образуется азокраситель ярко-красного цвета:

HO₃S−C₆H₄−NH₂ + HNO₂ + CH₃COOH [HO₃S–C₆H₄–N≡N] CH₃COO + 2H₂O

ярко-красный

Выполнение реакции: на стеклянную пластинку наносят 2 капли нейтрального или уксуснокислого раствора NaNO₂, прибавляют по капле растворы сульфаниловой кислоты и -нафтиламина (или 1-амино-2-нафтола). Образуется азокраситель ярко-красного цвета. Нитрат-ион такой реакции не дает

Фармакопейный тест. Реакция с перманганатом калия. Нитрит-ион в данной реакции проявляет восстановительные свойства и обесцвечивает раствор KMnO₄.

5NO₂^- + 2MnO₄^- + 6H⁺ 5NO₃^- + 2Mn²⁺ + 3H₂O

Нитрат-ион NO₃^- не обесцвечивает раствор KMnO₄.

Выполнение реакции: в пробирку вносят 1-2 капли разбавленного раствора KMnO₄, прибавляют 1-2 капли разбавленной серной кислоты и 3-4 капли раствора NaNO₂. Розовый раствор KMnO₄ обесцвечивается.