VI.3.3. Identificarea și separarea anionilor din grupa a III a analitică.
Grupa a III-a analitică de anioni: NO3-, NO2-, CH3COO-, ClO3-, MnO4- etc.
Particularitatea anionilor grupei a III-a este solubilitatea sărurilor lor cu cationii Ba2+, Ag+ şi alţii. O solubilitate relativ mică are CH3COOAg, dar şi această sare poate fi precipitată din soluţii concentrate. În soluţii diluate, la încălzire, este uşor solubilă. Iată de ce grupa a III-a de anioni nu are reactiv de grupă. Anionii NO3-, NO2- și CH3COO- în soluţii sunt incolori, ionul MnO4- colorează soluţiile în roz-violet (soluţiile concentrate au culoare violet-neagră).
🔦 Observație
Spre deosebire de cationi, majoritatea anionilor pot fi identificaţi în prezenţa celorlalţi, de aceea analiza amestecului de anioni nu necesită decât foarte rar separarea lor în grupe analitice.
👀 Experiment: Identificarea anionului azotat (NO3-) cu cupru, în mediu acid
🔥 Atenție! Experiența se realizează numai de către profesor, cu echipament de protecție, sub nișă !
🔥 Atenție! Acidul sulfuric este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea!
🔥 Atenție! Dioxidul de azot obținut este un gaz toxic, coroziv și extrem de iritant !
Materiale necesare:
Eprubetă, azotat de sodiu, acid sulfuric concentrat, granulă de cupru, pipetă, spirtieră, clește de lemn.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă 5 picături de soluţie de azotat de sodiu, adaugă 5 picături de H2SO4 concentrat şi o granulă de cupru metalic.
- Încălzește amestecul.
- Ce observi ?
La încălzirea amestecului se degajă un gaz brun de dioxid de azot (hipoazotită).
Concluzia experimentului:
Anionii azotat fac parte din grupa analitică a-III-a, alături de NO2-, CH3COO-, ClO3-, MnO4- etc. și care nu au reactiv de grupă. Practic toate sărurile acidului azotic sunt solubile în apă și de aceea ionul azotat nu se identifică prin reacţii de precipitare cu cationii.
În mediu acid, ionul azotat este un oxidant puternic. Majoritatea reacţiilor de identificare se bazează pe proprietăţile oxidante ale azotaţilor în mediu acid.
3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 4H2O + 2NO ↑
Monoxidul de azot obţinut se oxidează cu oxigenul din aer până la dioxid de azot (NO2), de culoare brună :
2NO + O2 = 2NO2 ↑
👀 Experiment: Identificarea anionului azotit (NO2-) cu azotat de argint
🔥 Atenție! Azotatul de argint este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea!
Materiale necesare:
Eprubetă, azotit de sodiu, azotat de argint, pipetă.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă 4 picături de soluţie de azotit de sodiu și adaugă soluție de azotat de argint până la precipitare.
- Ce observi ?
Apare un precipitat alb de azotit de argint.
Concluzia experimentului:
Anionul azotit NO2- se identifică cu azotatul de argint, caz în care apare un precipitat alb de azotit de argint, AgNO2.
NO3- + Ag+ → AgNO2 ↓
NaNO2 + AgNO3 → AgNO2 ↓ + NaNO3
👀 Experiment: Identificarea anionului acetat (CH3COO-) cu acid sulfuric
🔥 Atenție! Acidul sulfuric este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea !
🔥 Atenție! Acetatul de plumb este toxic și periculos pentru mediu !
🔥 Atenție! Acidul acetic obținut este iritant și coroziv !
Materiale necesare:
Eprubetă, acetat de plumb, acid sulfuric concentrat, pipetă.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă 5 picături de soluţie de acetat de plumb și adaugă 5 picături de H2SO4 concentrat.
- Ce observi ?
La încălzirea amestecului se degajă acidul acetic, cu miros specific de oțet și se formează un precipitat alb de sulfat de plumb.
Concluzia experimentului:
Acidul sulfuric substituie acidul acetic din soluţiile acetaţilor:
H2SO4 + (CH3COO)2Pb = PbSO4 ↓ + 2CH3COOH ↑
Acidul acetic obținut se recunoaşte după mirosul specific.