Předběžné zkoušky + důkazy aniontů I. - III. skupiny

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⁺ --)   SO_2 (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 BaSiF₆  s H₂SO₄ v 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 SiF₄ zakaluje 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 HNO₃ vznik žluté sraženiny

Důkaz BO₂^- :

1)      Plamenná reakce , esterová zkouška + NaOH se odpaří dosucha, pak se přidá H₂SO₄ a 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 CO₂ zakaluje 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 H₂SiO₃ se zkoncentrovanou H₂SO₄ a 40% HF vzniká v platinovém kelímku SiF₄ a HF, (SiF₄  zakaluje kapku destilované vody vyloučenou H₂SiO₃₎

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

-          Provádět v digestoři

II.SKUPINA

Důkaz Cl^- :

1)      Zahříváním s koncentrovanou H₂SO₄ uniká 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 I₂ který 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 FeSO₄ a 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