VI.3.1. Identificarea și separarea anionilor din grupa I a analitică.

Grupa I analitică de anioni: SO₄^-2, SO₃^-2, S₂O₃^-2, CO₃^-2, C₂O₄^-2, F^-, PO₄^-3, BO₂^-, B₄O₇^-2, AsO₃^-2, AsO₄^-3, CrO₄^-2, Cr₂O₇^-2, SiO₃^-2 etc.

Toţi anionii din grupa I formează cu Ba²⁺ săruri puţin solubile în mediu neutru sau slab bazic (BaSO₄ este insolubil şi în mediu acid). Ca reactiv de grupă se foloseşte clorura de bariu (soluţie cu concentraţia 2 mol/L), în mediu neutru sau slab bazic. Ionii CrO₄^-2 colorează soluţia în galben-deschis, iar Cr₂O₇^-2- în galben-portocaliu. Ceilalţi ioni sunt incolori.

👀 Experiment: Identificarea anionului sulfat (SO₄^-2) cu clorura de bariu
🔥 Atenție! Acidul sulfuric este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea !
🔥 Atenție! Clorura de bariu este toxică și nocivă!

Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, acid sulfuric, soluție de clorură de bariu, pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune pe sticla de ceas câteva picături de acid sulfuric și adaugă apoi puțină soluție de clorură de bariu.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat alb cristalin de sulfat de bariu.

Concluzia experimentului:

Ionul sulfat (din acidul sulfuric/sulfați solubili în apă) cu clorura de bariu formează un precipitat alb cristalin conform reacției :

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl

În afară de sulfatul de bariu și sulfatul de stronţiu, respectiv de calciu şi de plumb sunt săruri puţin solubile.

👀 Experiment: Identificarea anionului carbonat (CO₃^-2) cu azotat de argint
🔥 Atenție! Azotatul de argint este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea !

Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de azotat de argint, soluție de carbonat de sodiu (poate fi și carbonat de potasiu/carbonat de amoniu), pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de carbonat de sodiu și adaugă apoi soluție de azotat de argint până la precipitare.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat alb de carbonat de argint.

Concluzia experimentului:

În urma reacției dintre carbonatul de sodiu și soluția de azotat de argint se formează un precipitat alb de carbonat de argint și azotat de sodiu.

Na₂CO₃ + 2AgNO₃ → Ag₂CO₃ ↓ + 2NaNO₃

👀 Experiment: Identificarea anionului carbonat cu sulfat de magneziu

Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de carbonat de sodiu, soluție de sulfat de magneziu, pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de Na₂CO₃ și adaugă soluție de MgSO₄ până la precipitare.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat alb de carbonat de magneziu.

Concluzia experimentului:

Sulfatul de magneziu precipită din soluțiile carbonaților, carbonatul de magneziu, un precipitat alb.

👀 Experiment: Identificarea anionului bicarbonat cu sulfat de magneziu

Materiale necesare:
Eprubetă, soluție de bicarbonat de sodiu, soluție de sulfat de magneziu, pipetă, spirtieră, clește de lemn.

Descrierea experimentului:

• Pune în eprubetă câteva picături de soluție de NaHCO₃ și adaugă soluție de MgSO₄ până la precipitare.
• Încălzește conținutul din eprubetă până la fierbere.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat alb de carbonat de magneziu.

Concluzia experimentului:

Sulfatul de magneziu precipită la cald din soluțiile bicarbonaților, carbonatul de magneziu, un precipitat alb.

2 NaHCO₃ (aq) + MgSO₄ (aq) → 2 CO₂ (g) + Na₂SO₄ (aq) + Mg(OH)₂ (s)

CO₂ (g) + Mg(OH)₂ (s) → H₂O (l) + MgCO₃ ↓ (pp. alb)

👀 Experiment: Identificarea anionului fosfat (PO₄^-3) cu azotat de argint
🔥 Atenție! Azotatul de argint este caustic!

Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de fosfat de sodiu, soluție de azotat de argint, pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de Na₃PO₄ și adaugă soluție de AgNO₃ până la precipitare.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat galben de fosfat de argint.

Concluzia experimentului:

Azotatul de argint precipită din soluțiile fosfaților, fosfatul de argint, un precipitat galben. Precipitatul este solubil în acid azotic și exces de amoniac și insolubil în acid acetic.

Na₃PO₄ + 3 AgNO₃ (aq) → 3 NaNO₃ (aq) + Ag₃PO₄ ↓ (pp. galben)

👀 Experiment: Identificarea anionului fosfat (PO₄^-3) cu clorura de bariu
🔥 Atenție! Clorura de bariu este toxică și nocivă pentru mediu!

Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de fosfat de sodiu, soluție de clorură de bariu, pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de Na₃PO₄ și adaugă soluție de BaCl₂ până la precipitare.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat alb de fosfat de bariu.

Concluzia experimentului:

Clorura de bariu precipită din soluțiile fosfaților, fosfatul de bariu, un precipitat alb.

2 Na₃PO₄ + 3 BaCl₂ (aq) → 6 NaCl (aq) + Ba₃(PO₄)₂ ↓

Dintre fosfați şi hidrogenofosfați sunt solubile numai sărurile de potasiu, sodiu, litiu şi amoniu.

👀 Experiment: Identificarea anionului fosfat (PO₄^-3) cu acetat de plumb
🔥 Atenție! Acetatul de plumb este toxic și periculos pentru mediu acvatic !

Materiale necesare:
Sticlă de ceas sau eprubetă, soluție de fosfat de sodiu, soluție de acetat de plumb, pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune pe sticla de ceas câteva picături de soluție de Na₃PO₄ și adaugă soluție de (CH₃COO)₂Pb până la precipitare.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat alb de fosfat de plumb.

Concluzia experimentului:

Acetatul de plumb precipită din soluțiile fosfaților, fosfatul de plumb, un precipitat alb-gălbui.

2 Na₃PO₄ (aq) + 3 (CH₃COO)₂Pb (aq) → 6 CH₃COONa (aq) + Pb₃(PO₄)₂ ↓ (pp. alb)