Как найти анион no3

Большинство
нитратов растворимо в воде. Ион NO₃^–
бесцветен. Определяют его с помощью
реакций окисления-восстановления.

А) Реакция с
металлической медью

В присутствии
серной кислоты нитраты восстанавливаются
металлической медью до оксида азота
(II), который сразу же окисляется кислородом
воздуха до бурого оксида азота (IV)

2NO₃^–
+ 3Cu + 8Н⁺
= 2NO + 3Cu²⁺
+ 4Н₂О

2NO + О₂
= 2NO₂

К 2 – 3 каплям раствора
нитрата добавьте 1 – 2 капли концентрированной
серной кислоты, кусочек меди и нагревайте
на водяной бане. Бурая окраска NO₂
хорошо заметна на белом фоне.

Б) Реакция с
сульфатом железа (II)

В кислой среде
нитраты также восстанавливаются FeSО₄
до NO

2NO^3–
+ 6Fе²⁺
+ 8Н⁺
= 2NO
+ 6Fe³⁺
+ 4Н₂О

Образующийся в
результате реакции оксид азота (II) даст
с сульфатом железа комплексное соединение
бурого цвета

NO + FеSО₄
= [Fе(NО)SО₄]

К 2 – 3 каплям раствора
нитрата натрия на часовом стекле
поместите кристалл сульфата железа
(II) FeSO₄∙7Н₂О
и добавьте каплю концентрированной
серной кислоты. Вокруг кристалла появится
бурое кольцо. Анион NO^2–
также дает эту реакцию.

В) Реакция с
металлическим алюминием

Металлический
алюминий в присутствии щелочи
восстанавливает нитраты до аммиака

3NO^3–
+ 8А1 + 5ОН^–
+ 2Н₂О
= 3NН₃
+ 8АlO^2–

К 2 – 3 каплям раствора
нитрата натрия добавьте 1 – 2 капли 6 н
раствора гидроксида натрия, кусочек
алюминия и нагрейте. Поднесите к отверстию
пробирки влажную красную лакмусовую
бумагу. Под действием выделяющегося
аммиака она изменит свой цвет. Анион
NO₂^–
также даст аналогичную реакцию. Катион
NН₄⁺
должен быть предварительно удален из
раствора кипячением его со щелочью.

Г) Реакция с
дифениламином

Дифениламин
(С₆Н₅)₂NH
окисляется ионом NO^3–
до продукта, имеющего темно-синюю
окраску.

К 3 – 4 каплям раствора
дифениламина в концентрированной серной
кислоте, нанесенным на чистое часовое
стекло, прибавьте стеклянной палочкой
очень немного раствора нитрата натрия.
Аналогично окрашивают дифениламин и
анионы NO₂^–.

Опыт п. Определение анионов no2–

Нитриты хорошо
растворимы в воде. Анион NO₂^–
в растворе бесцветен.

А) Реакция с
сульфаниловой кислотой и -нафтиламином

К капле нейтрального
или слабокислого раствора нитрита на
часовом стекле прибавьте 1 – 2 капли смеси
сульфаниловой кислоты НSО₃С₆Н₄NН₂
и -нафтиламина
С₁₀H₇NH₂,
называемой реактивом Грисса – Илосвая.
Появится красное окрашивание. Реакция
характерна только для нитритов.

Б) Реакция с
кислотами

Разбавленные
кислоты разлагают нитриты с выделением
бурого оксида азота (IV)

2NO₂^–
+ 2Н⁺
= NO₂
+ NO
+ Н₂O

К 6 – 8 каплям раствора
нитрита натрия добавьте 5 – 6 капель
серной кислоты. Наблюдайте на белом
фоне выделение бурого оксида азота.

В) Реакция с иодидом
калия

В слабокислой
среде нитриты окисляют анион иода до
свободного иода

2NO₂^–
+ 2H⁺
= NO₂
+ NO
+ 2Н₂О

К 2 – 3 каплям раствора
нитрита прибавьте столько же 2 н серной
кислоты, 2 – 3 капли раствора иодида калия
и 1 – 2 капли бензола или раствора крахмала.
Бензол окрашивается иодом в фиолетовый
цвет, а крахмал – в синий.

Г) Реакция с
перманганатом калия

В кислой среде
перманганат калия окисляет нитриты до
нитратов

5NO₂^–
+ 2MnO₄^–
+ 6Н⁺
= 5NO₃^–
+ 2Mn²⁺
+ 3Н₂О

К 2 – 3 каплям раствора
перманганата калия прибавьте столько
же 2 н серной кислоты и 5 – 6 капель раствора
нитрита. В результате реакции малиновая
окраска раствора обесцвечивается. Также
действуют на перманганат калия другие
восстановители: S^2–,
Br
^–
, I
^–.

Таким образом,
реакции с сульфатом железа (II) и
дифениламином являются общими для
нитратов и нитритов. В присутствии
нитрита нитрат можно обнаружить действием
металлической меди и серной кислоты по
выделению оксида азота NO₂.

В большинстве
случаев для надежного определения
нитратов нитриты необходимо предварительно
удалить из исследуемого раствора.
Достигается это нагреванием раствора
с твердым хлоридом или сульфатом аммония

NO₂^–
+ 2H⁺
= N₂
+ 2Н₂О

Полноту удаления
нитритов контролируют реакцией с
перманганатом калия.

Подобно солям
аммония действует мочевина в кислой
среде

2NO₂^–
+ 2Н⁺
+ СО(NH₂)₂
= 3Н₂О
+ СО₂
+ 2N₂

В 4 каплях исследуемого
раствора растворяют около 0,1 г мочевины,
полученный раствор по каплям прибавляют
к 2 – 4 каплям 2 н раствора серной кислоты.
Каждую следующую каплю прибавляют
только после того, как закончится бурная
реакция с предыдущей каплей. Когда весь
раствор будет добавлен, жидкости дают
некоторое время постоять, после чего
отдельную порцию ее испытывают на
присутствие нитритов реакцией с иодидом
калия.

Следует заметить,
что нитриты сравнительно легко окисляются.
Поэтому, если в растворе нитриты
присутствуют в значительных количествах,
то почти всегда будут присутствовать
и ионы NO₃^–
. Поэтому специфическая реакция на
нитраты едва ли существует. С достаточной
достоверностью можно обнаружить только
большие количества нитратов в присутствии
малых количеств нитритов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Анализ анионов

Анионы, по наиболее распространенной классификации, делятся на три группы. Такое деление основано на различиях в растворимости бариевых и серебряных солей. Классификация анионов представлена в таблице.

Классификация анионов на аналитические группы

Первая аналитическая группа анионов:

SO₄^2-, SO₃^2-. S₂O₃^2-, CO₃^2-, SiO₃^2-, PO₄^3-

Все анионы первой группы образуют соли бария, нерастворимые в воде, но растворимые в разбавленных кислотах ( за исключением сульфата бария).Поэтому групповым реактивом первой группы является хлорид бария в нейтральном или слабо щелочном растворе. Серебряные соли, образуемые анионами 1 группы, в отличие от 2 группы растворимы в разбавленных кислотах, а сульфат серебра даже в воде. Большинство солей серной кислоты хорошо растворяется в воде. К нерастворимым относятся только сульфаты бария, стронция, кальция, свинца. Сульфит-ион в растворе неустойчив и постепенно окисляется до сульфат-иона. К растворимым тиосульфатам относятся соли щелочных металлов, стронция, цинка, кадмия. Из средних солей угольной кислоты растворимы только карбонаты натрия, кадмия и аммония. Соли фосфорной кислоты в основном в воде нерастворимы. Исключение составляют фосфаты щелочных металлов и аммония и дигидрофосфаты щелочноземельных металлов. Все фосфаты растворяются в минеральных кислотах, а многие (кроме фосфатов железа и аммония) также в уксусной кислоте. Из силикатов растворимы в воде лишь соли щелочных металлов метакремниевой кислоты, которые называются «растворимыми стеклами». Водные растворы этих солей вследствие гидролиза имеют сильно щелочную реакцию. Часть нерастворимых силикатов разлагается минеральными кислотами с образованием свободных кремниевых кислот. Все анионы первой группы в растворах бесцветны. Объектами качественного анализа на присутствие анионов 1 группы являются почвы, природные воды, растения, биологические жидкости.

Реакции анионов первой группы

Анионы второй аналитической группы: Cl^—, Br^—, I^—, S ^2-

Большинство солей, образуемых анионами второй группы, растворимы в воде.

Исключение составляют соли серебра, ртути и свинца. Групповой реактив на вторую группу анионов — нитрат серебра в присутствии азотной кислоты, который образует с анионами второй группы серебряные соли, не растворимые в воде и, в отличие от анионов первой группы, не растворимые в разбавленной азотной кислоте.

Хлорид бария, групповой реактив анионов первой группы, анионы второй группы не осаждает. Все анионы второй группы бесцветны.

Хлорид — ионы всегда присутствуют в почвах и в природных водах. Количество хлорид-ионов в питьевой воде не должно превышать 40мг на 1 литр. Многие хлориды используются в качестве удобрений: хлорид аммония и калия, сильвинит (KCI•NaCI) каинит (КСI•МgS0₄•ЗН₂О). Хлорид натрия (поваренная соль) обязательный компонент рациона человека и животных, является активатором многих пищеварительных ферментов. Соляная кислота, содержащаяся в желудочном соке млекопитающих, участвует в процессе переваривания белков, активируя фермент пепсин. Хлориды бария и ртути (II) применяют как сельскохозяйственные яды. Иодид-ионы содержатся в питьевой воде и продуктах питания и играют огромную роль в процессах жизнедеятельности. Большое количество йода накапливается в щитовидной железе, секретирующей йод­содержащие гормоны. Бромиды используются в медицине как средства, успокаивающие центральную нервную систему. Сероводород образуется при разложении белковых соединений. Он очень ядовит, его вдыхание может вызвать потерю сознания и паралич дыхательного центра. Поэтому все работы с сероводородом проводятся под тягой.

Реакции анионов второй группы

Анионы третьей аналитической группы: NO₃^—, NO₂^—

Соли анионов третьей аналитической группы, включая бариевые и серебряные, хорошо растворимы в воде. Поэтому группового реактива на анионы этой группы нет. Для открытия нитрат- и нитрит-ионов применяют не реакции осаждения, а окислительно-восстановительные реакции, в которых эти анионы выступают как активные окислители. Нитраты образуются в большом количестве в природе в результате нитрификации, т.е. процесса биологического превращения аммиака в окисленные неорганические соединения. Этот процесс происходит в почве и воде и осуществляется бактериями — нитрификаторами. Промежуточным продуктом химических реакций окисления аммиака являются нитриты, а конечным — нитраты. В результате этого нитраты всегда содержатся в природных водах. Предельно допустимое содержание нитратов в питьевой воде составляет 20 мг/л. Содержание нитритов в питьевой воде вообще не допустимо. Однако в результате применения больших количеств аммонийных удобрений происходит накопление и нитратов и нитритов в почвах, водах и продукции растениеводства. Кроме того, нитраты широко используются в консервной и мясоперерабатывающей промышленности в качестве добавок, сохраняющих цвет продукции. Токсическое действие нитратов и нитритов обусловлено блокадой железа в железосодержащих дыхательных ферментах, что приводит к острой гипоксии тканей и может закончиться летально. Поэтому овощи, фрукты, колбасы, копчености, консервы мясные и плодоовощные подлежат обязательному анализу на содержание нитратов и нитритов.

Реакции анионов 3 группы