Blog chemie a dalších zájmů: Předběžné zkoušky + důkazy aniontů I.

Předběžné zkoušky:

a) V původním roztoku - 1) zkouška ze zředěnou H₂SO₄

2) zkouška s koncentrovanou H₂SO₄

b) V sodném výluhu – filtrát, který se získává filtrací suspenze krystalizujících kationtů I.- IV. třídy pomocí roztoku Na₂CO₃

- Kationty I.- IV. třídy by rušily důkazy aniontů, proto je nutno ze vzorku odstranit

c) Zkouška se zředěnou H₂SO₄- pomocí ní získáváme přehled, zda jsou přítomny anionty slabých kyselin

S^2-,SO₃^2-, S₂O₃^2-, CN^-, SiO₃^-, CO₃^2-, NO^2-

- S^2-+ 2H⁺ --) H₂S – jedovatý zápach po zkažených vejcích

- SO₃^2-+ 2H⁺--) SO₂ _(g) + H₂O – bezbarvý štiplavý zápach redukčních vlastností

- S₂O₃^2-+ 2H⁺ --) SO_2(g)+ S+ H₂O – roztok se zakalí vyloučením S

- CN^- + H⁺--) HCN – plyn, prudce jedovatý, zápach po hořkých mandlích

- SiO₃^- + 2H⁺--) H₂SiO₃ – rosolovitá sraženina

- CO₃^2- + 2H⁺--) CO₂+ H₂O – bezbarvý plyn, roztok šumí

- NO^2-+ 2H⁺--) NO + H₂O, 2NO + O₂--) N₂O₄– červenohnědý dusivý plyn

d) Zkouška s koncentrovanou H₂SO₄– reagují se všemi anionty, kromě aniontů, které reagují již se zředěnou H₂SO₄

- Cl^-, Br^-, I^-, NO₃^-, SCN^-, [Fe(CN)₆]^4-,3-

- Cl^---) Cl₂– zelenožlutý

- Br^- --) Br₂– červené páry

- I^---) I₂– fialové páry

- NO₃^---) NO + NO₂--) N₂O₄– červené páry

- SCN^- --) SO₂– štiplavý plyn

- [Fe(CN)₆]^4-,3---) CO – mohou unikat plyny HCN, prudce jedovaté

e) Zkouška v sodovém výluhu

f) Zkouška na redukovadla

- S^2-_,SO₃^2-_,S₂O₃^2-_,NO₂^-_,[Fe(CN)₆]^4-

- K části sodného výluhu se přidá několik kapek kyseliny octové a zředěného roztoku KMnO₄, nebo I₂

- V případě přítomnosti některého z redukovadel dojde k odbarvení přidaného jódu či manganistanu draselného

g) Sodový výluh + CH₃COOH + I₂

- S^2-+ I₂--) S + 2I^-

- SO₃^2-+ I₂+ H₂O --) SO₄^2- + 2I^- + 2H⁺

- 2S₂O₃^2-+ I₂--) S₄O₆^2- + 2I^-

- NO₂^-+ I₂+ H₂O --) NO₃^- + 2I^- + 2H⁺

- 2[Fe(CN)₆]^4-+ I₂--) 2[Fe(CN)₆]^4-+ 2I^-

h) Sodový výluh + CH₃COOH + KMnO₄^-

- 5 S^2- + 2MnO₄^-+ 24 H⁺--) 5 SO₄^2-+ 8Mn²⁺+12 H₂O

- 5 SO₃^2-+ 2MnO₄^-+ 6 H⁺--) 5 SO₄^2-+ 2Mn²⁺+5 H₂O

- 5 S₂O₃^2-+ 8MnO₄^-+ 14 H⁺--) 10 SO₄^2-+ 8Mn²⁺+7 H₂O

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

- 5[Fe(CN)₆]^4-+ MnO₄^-+ H⁺--) 5[Fe(CN)₆]^3-+Mn²⁺+4 H₂O

i) Zkouška na oxidovadla

- Zkouška na přítomnost aniontů mající oxidační charakter: CrO₄^2-, Cr₂O₇^2-_, NO₃^-, [Fe(CN)₆]^3-, MnO₄^-

- Anionty + kyselina octová + KI, které způsobují vznik žlutého zabarvení (až hnědého) přidaný škrobový maz pak zmodrá (ztmavne)

- 2 CrO₄^2-+ 6I^-+ 16H⁺--) 2Cr³⁺ + 3I₂ + 8 H₂O

- Cr₂O₇^2-+ 6I^-+ 14H⁺--) 2Cr³⁺ + 3I₂ + 7 H₂O

- NO₃^-+ 6I^-+ 8H⁺--) 2NO+ 3I₂ + 4 H₂O

- NO₂^-+ 2I^-+ 8H⁺--) 2NO+ I₂ + H₂O

- 2[Fe(CN)₆]^3-+ 2I^---) 2[Fe(CN)₆]^4-+ I₂

- 2 MnO₄^-+ 10I^-+ 16H⁺--) ; 2Mn²⁺ + 5I₂ + 8H₂O

- Ve vzorku nemohou být vedle sebe oxidovadla s redukovali, mimo dusitany vedle dusičnany

DŮKAZY JEDNOTLIVÝCH ANIONTŮ

- přesto, že jsou anionty rozděleny do jednotlivých skupin, , nedochází (na rozdíl od kationtů) k oddělení jedné třídy, nýbrž jednotlivé kationty se dokazují vedle ostatních

I.A Skupina

Důkaz SO₄^2-:

1) SO₄^2-+ Ba²⁺--) BaSO₄- bílá sraženina nerozpustná ve zředěné kyselině

Pokračování: Hepparova reakce- nejprve redukce SO₄^2- na S^2-

BaSO₄+ Na₂CO₃ --) Na₂SO₄ + BaCO_3¨

SO₄^2-+ 4C --) S^2- + 4CO

S^2-+ nitroprusid sodný - S^2-+ [Fe(CN)₅NO]^2---) + [Fe(CN)₅NOS]^4-

Důkaz SiF₆^2-:

1) SiF₆^2-+ Ba²⁺--) BaSiF₆– bílá sraženina nerozpustná ve zředěné kyselině

Pokračování: Zahříváme BaSiF₆s H₂SO₄v železném kelímku, vzniká HF, SiF₄– zakaluje kapka destilované vody vyloučeným gelem kyseliny křemičité (mléčně)

BaSiF₆+ H₂SO₄--) BaSO₄ + SiF₄ + 2HF –bezbarvá sraženina, leptá sliznice

SiF_4(g)+3H₂O --) H₂SiO₃ + 4HF

I.B SKUPINA

Důkaz F^-: důkaz ruší většina aniontů, které se odstraní přidáním AgNO_3,vysráží se z roztoku všechny anionty mimo : SO₄^2-, SiF₆^2-, F^-, NO₂^-, NO₃^-

1) Přidáním CaCl₂--) CaF₂– 2F^- + Ca²⁺ --) CaF₂

Pokračování: 3CaF₂+ SiO₃+ 3 H₂SO₄ --) SiF₄+2 HF + 3CaSO₄+ 2H₂O

- Unikající SiF₄zakaluje kapku destilované vody gelem SiF₄

SiF_{4 +}3H₂O --) 4HF + H₂SiO₃.nH₂O

Důkaz SO₃^2-:

1) Se zředěnou H₂SO₄- SO₄^2-+ 2H⁺ --) SO_2(g)+ H₂O

2) Na redukovadla, odbarvení zředěného roztoku I₂, KMnO₄
SO₃^2-+ I₂+ H₂O --) SO₄^2-+ 2I^- + 2H⁺

5 SO₃^2-+ 2MnO₄^-+ 6 H⁺--) 5 SO₄^2-+ 2Mn²⁺+5 H₂O

3) + nitroprusid sodný --) červené zabarvení roztoku ruší S^2-, S₂O₃^2-,které se odstraní vyvařením s HgCl₂

Důkaz S₂O₃^2-:

1) Se zředěnou H₂SO₄- S₂O₃^2-+ 2H⁺ --) SO_2(g)+ S+ H₂O – roztok se zakalí vyloučením S

2) Zkouška na redukovadla I₂, K MnO₄- 2S₂O₃^2-+ I₂--) S₄O₆^2- + 2I^-,

5 S₂O₃^2-+ 8MnO₄^-+ 14 H⁺--) 10 SO₄^2-+ 8Mn²⁺+7 H₂O

3) S₂O₃^2-+ 2Ag²⁺--) Ag₂S₂O₃– bílá sraženina postupně šedne, až zčerná

Důkaz CrO₄^2-,(Cr₂O₇^2-):

1) Zabarvení roztoku CrO₄^2-- žlutý, Cr₂O₇^2- - oranžový

2) Zkouška na oxidovadla : 2 CrO₄^2-+ 6I^-+ 16H⁺--) 2Cr³⁺ + 3I₂ + 8 H₂O

- Cr₂O₇^2-+ 6I^-+ 14H⁺--) 2Cr³⁺ + 3I₂ + 7 H₂O

3) Oxidace indikátoru difenylaminu v prostředí H⁺ vzniká modré zabarvení difenylbenzendinové violetě

4) + H⁺ + H₂O₂ --) zelené zabarvení Cr³⁺, modré zabarvení CrO₅

I.C SKUPINA

Důkaz PO₄^3- :

1) 3Ag⁺ + PO₄^3- --) Ag₃PO₄– nepatrně nažloutlá sraženina

2) + soluce hořečnatá v prostředí NH_{3 (aq)} - Mg ²⁺ + PO₄^3- + NH₄⁺ --) NH₄MgPO₄– vznikne bílá sraženina

3) + soluce molybdenová v prostředí HNO₃vznik žluté sraženiny

Důkaz BO₂^-:

1) Plamenná reakce , esterová zkouška + NaOH se odpaří dosucha, pak se přidá H₂SO₄a etanol, to se rozpustí a vzniklé páry nad roztokem se zapalí – vzniklý ester kyseliny borité, zabarvuje konečky plamene zeleně

Důkaz CO₃^2-:

1) Zkouška se zředěnou H₂SO₄- CO₃^2- + 2H⁺--) CO₂+ H₂O – bezbarvý plyn, roztok šumí

2) Unikající CO₂zakaluje kapku roztoku Ba(OH)₂, BaCl₂

Poznámka: důkazy CO₃^2-se provádějí v původním vzorku, před přípravou sodového výluhu

Důkaz SiO₃^2-:

1) Zkouška se zředěnou H₂SO₄- SiO₃^- + 2H⁺--) H₂SiO₃ – rosolovitá sraženina

Pokračování: zahříváním H₂SiO₃se zkoncentrovanou H₂SO₄a 40% HF vzniká v platinovém kelímku SiF₄a HF, (SiF₄zakaluje kapku destilované vody vyloučenou H₂SiO₃₎

H₂SiO₃+4HF --) SiF₄ + 3H₂0 , SiF₄+ 3H₂0 --) H₂SiO₃+4HF

- Provádět v digestoři

II.SKUPINA

Důkaz Cl^-:

1) Zahříváním s koncentrovanou H₂SO₄uniká Cl₂- Cl^---) Cl₂– zelenožlutý

Ag⁺ + Cl^- --) AgCl – bílá sraženina

AgCl + 2NH3 --) [Ag(NH₃)₂]Cl – roztok

[Ag(NH₃)₂]Cl + I^-+ 2H⁺--) AgI (nažloutlá sraženina) + 2NH₄⁺ + Cl^-

Důkaz Br^-:

1) Zahříváním s koncentrovanou H₂SO_4,vzniká Br₂– červenohnědé dýmy

2) + AgNO₃- Ag⁺ + Br^- --) AgBr – bílá sraženina, nerozpustná ve zředěném NH_3(aq), rozpustná v NH_3(aq)

3) Při vytřepávání s HClO vzniká Br₂, který se rozpustí v chloroformu nebo sirouhlíku ---oranžové až hnědé zabarvení organické vrstvy

Důkaz I^- :

1) Zahříváním s koncentrovanou H₂SO₄--) I₂– fialové dýmy, nebo se vyloučí kovově lesklé krystalky I₂

2) + AgNO₃- Ag⁺ + I^- --) AgI – nažloutlá sraženina

3) Reakce s HClO I^-na I₂který se vytřepává do CS₂ ,CHCl_{2 ,}--) fialové zabarvení organické vrstvy

4) Zkouška na redukovadla : 16 H⁺ + 10I^- + 2MnO₄^- --) 5I₂ + 2Mn²⁺ + 8 H₂O

Důkaz S^2- :

1) Zkouška se zředěnou H₂SO₄- S^2-+ 2H⁺ --) H₂S – jedovatý zápach po zkažených vejcích

2) Zkouška na redukovadla: S^2-+ I₂--) S + 2I^-,

5 S^2- + 2MnO₄^-+ 24 H⁺--) 5 SO₄^2-+ 8Mn²⁺+12 H₂O

3) Zn²⁺ + S^2- --) ZnS, Cd²⁺ + S^2- --) CdS žlutá sraženina

4) S^2-+ nitroprusid sodný - S^2-+ [Fe(CN)₅NO]^2---) + [Fe(CN)₅NOS]^4-- fialový roztok

Důkaz CN^-:

1) Zkouška se zředěnou H₂SO_{4 -} CN^- + H⁺--) HCN – plyn, prudce jedovatý, zápach po hořkých mandlích

Důkaz SCN^- :

1) Specifická reakce s Fe³⁺--) krvavě červený roztok Fe³⁺ + 6SCN^- --) [Fe(SCN)₆]^3-

2Fe³⁺ + 6SCN^- --) Fe[Fe(SCN)₆]

Důkaz [Fe(CN)₆]^4-:

1) Zabarvení původního roztoku – žlutozelené

2) Zkouška na redukovadla: 5[Fe(CN)₆]^4-+ MnO₄^-+ H⁺--) 5[Fe(CN)₆]^3-+Mn²⁺+4 H₂O

3) 3 [Fe(CN)₆]^4-+ 4Fe³⁺ --) Fe₄[Fe(CN)₆]₃- Berlínská modř

4) 2[Fe(CN)₆]^4-+ 2Cu²⁺--) Cu₂[Fe(CN)₆] – hnědá sraženina - Hatchetova hněd

Důkaz [Fe(CN)₆]^3-:

1) Původní zabarvení roztoku – rezavě hnědé

2) Zkouška na oxidovadla- 2[Fe(CN)₆]^3-+ 2I^---) 2[Fe(CN)₆]^4-+ I₂– zabarvení roztoku škrobem modrým až fialově hnědým zbarvením

3) Reakce s Fe²⁺: 3Fe²⁺+2[Fe(CN)₆]^3---) Fe₃[Fe(CN)₆]–světle modrá sraženina, Thumbulova modř

III.SKUPINA

Důkaz NO^2- :

1) Zkouška se zředěnou H₂SO₄-

NO^2-+ 2H⁺--) NO + H₂O, 2NO + O₂--) N₂O₄– červenohnědý dusivý plyn

2) Zkouška na oxidovadla - NO₂^-+ 2I^-+ 8H⁺--) 2NO+ I₂ + H₂O – modré až fialově hnědé zabarvení roztoku

3) Zkouška na redukovadla s KMnO₄: 5 NO₂^-+ 2MnO₄^-+ 6 H⁺--) 5 NO₃^-+ 2Mn²⁺+3 H₂O – odbarvení roztoku manganistanu draselného

4) Kroužková reakce – vzorek dusitanu se rozmíchá ve zkumavce s čerstvě připraveným roztokem FeSO₄a pak se podvrství roztokem zředěné kyseliny octové ( CH₃COOH). Na rozhraní obou vrstev vznikne červenohnědý kroužek, který je nestálý, po čase zmizí, zpravidla dojde k promíchání obou roztoků, a potom se celý objem zabarví

5) Specifická reakce – dusitany zabarvují roztok po přidání kys sulfanylové v prostředí ch3cooh a beta- naftolu a to červeným azobarvivem

Důkazy NO₃^-:

1) Zabarvení s koncentrovanou H₂SO₄--) červenohnědý N₂O₄

2) Zkouška na oxidovadla I- --) I₂

3) kroužková reakce- obdoba jako u dusitanu, místo kyseliny octové se použije koncentrovaná kyselina sírová, kroužek na hranici je stabilní

Dodatek k aniontům: V původním vzorku je nutno dokazovat uhličitany – při odstranění kationtu. (příprava sodného výluhu – Na₂CO₃) se uhličitany dodávají

- oxidace a redukce nesmí být vedle sebe, vyjímka dusitanů- mají oxidační i redukční charakter

- můžou být vedle sebe dusitany a dusičnany

- pokud vzorek obsahuje kationty, pak jejich přítomnost ve vodném vzorku zamezuje přítomnosti těch aniontů, které vytvářejí s daným kationtem sraženinu

bílá sraženina AgCl

Stránky

Předběžné zkoušky + důkazy aniontů I. - III. skupiny

Žádné komentáře:

Okomentovat