anion nhãm II: CO32-, PO43-, CH3COO-,
AsO33-, AsO43-, SO32-, SO42-, (S2O32-)
Môc tiªu
1. ViÕt ®−îc ph¶n øng cña thuèc thö nhãm vµ mét sè ph¶n øng ®Æc tr−ng cho c¸c
anion nhãm II.
2. Gi¶i thÝch ®−îc c¸c b−íc ph©n tÝch theo s¬ ®å 7 ®Ó t×m anion nhãm II.
1. §−êng lèi ph©n tÝch nhãm II
−
Kh«ng cã thuèc thö nhãm chung cho tÊt c¶ c¸c anion nhãm II. §Ó ®Þnh
tÝnh anion nhãm nµy, cÇn sö dông nhiÒu ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch vµ
thuèc thö kh¸c nhau, nh−:
+ Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch riªng biÖt ®Ó t×m trùc tiÕp mét ion tõ dung
dÞch gèc, vÝ dô ®èi víi CO32-, CH3COO-.
+ Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch nöa hÖ thèng ®Ó t×m vµi anion, vÝ dô ®èi víi
côm SO32-, SO42- vµ S2O32- .
+ Dïng thuèc thö nhãm, vÝ dô hçn hîp Mg ®Ó x¸c ®Þnh AsO43-, PO43-
+ Dïng thuèc thö ®Æc hiÖu, vÝ dô formalin ®Ó t×m SO32-; amoni
molypdat ®Ó t×m PO43-
−
§Ó lo¹i c¸c cation g©y rèi cho ph¶n øng ®Æc tr−ng hay ¶nh h−ëng ®Õn
ph¶n øng ®Æc hiÖu, cÇn chuyÓn dung dÞch ph©n tÝch thµnh n−íc soda
(xem môc 4, Bµi 2) tr−íc khi t×m anion.
2. C¸c ph¶n øng ®Æc tr−ng cña anion nhãm II
2.1. Ph¶n øng cña CO32-
−
Víi Ba2+:
Ba2+ + CO32- = BaCO3↓tr¾ng
BaCO3 tan trong acid v« c¬ th«ng th−êng.
88
−
Víi Ag+:
2Ag+ + CO32- = Ag2CO3↓ tr¾ng
Ag2CO3 = Ag2O↓®en + CO2↑
−
Víi acid lo·ng:
2H+ + CO32- = H2CO3 → CO2↑ + H2O
KhÝ CO2 sinh ra cã thÓ nhËn biÕt do lµm ®ôc n−íc v«i trong.
2.2. Ph¶n øng cña PO43-
−
Víi thuèc thö amoni molybdat (NH4)2MoO4:
PO43- + 12(NH4)2MoO4 + 12H2O = (NH4)3[PMo12O40]↓ vµng + 21NH4OH + 3OH-
−
Víi Ag+:
3Ag+ + PO43- = Ag3PO4↓vµng
Ag3PO4 tan trong acid v« c¬ vµ trong NH4OH.
−
Víi Ba2+:
3Ba2+ + 2PO43- = Ba3(PO4)2↓ tr¾ng
−
Víi Mg2+ (trong hçn hîp Mg = MgCl2 + NH4OH + NH4Cl):
Mg2+ + NH4OH + PO43- = MgNH4PO4↓ tr¾ng + OH-
2.3. Ph¶n øng cña CH3COO-
−
Víi FeCl3:
6CH3COO- + 3Fe3+ + 2OH- = [Fe3(OH)2(CH3COO)6]+phøc tan, mµu ®á .
NÕu pha lo·ng, ®un s«i, phøc bÞ thñy ph©n:
[Fe3(OH)2(CH3COO)6]+ + 4H2O = 3Fe(OH)2CH3COO↓ n©u + 3CH3COOH + H+
−
Víi H+:
CH3COO- + H+ = CH3COOH
Acid acetic cã thÓ nhËn biÕt b»ng mïi.
−
Víi r−îu:
CH3COO- + C2H5OH = CH3COOC2H5
Ester sinh ra cã mïi th¬m ®Æc tr−ng.
2.4. Ph¶n øng cña AsO33-
−
Víi H2S trong m«i tr−êng acid:
3H2S + 6H+ + 2AsO33- = As2S3↓ vµng + 6H2O
89
−
Víi Na2S2O3 trong m«i tr−êng acid:
3Na2S2O3 + 6H+ + 2AsO33- = As2S3↓vµng + 3Na2SO4 + 3H2O
−
Víi Ag+ trong m«i tr−êng trung tÝnh:
3Ag+ + AsO33- = Ag3AsO3↓ vµng
−
Víi n−íc I2 trong m«i tr−êng trung tÝnh:
AsO33- + I2 + H2O = AsO43- + 2I- + 2H+
−
Víi Cr2O72- trong m«i tr−êng acid:
Cr2O72-da cam + 8H+ + 3AsO33- = 3AsO43- + 2Cr3+xanh lôc + 4H2O
2.5. Ph¶n øng cña AsO43-
−
Víi Na2S2O3 trong m«i tr−êng acid:
3Na2S2O3 + 10H+ + 2AsO43- = As2S3↓vµng + 3Na2SO4 + 5H2O
−
Víi Ag+ trong m«i tr−êng trung tÝnh:
3Ag+ + AsO43- = Ag3AsO4↓ n©u
−
Víi H2S trong m«i tr−êng acid m¹nh:
5H2S + 6H+ + 2AsO43- = As2S5↓ vµng + 8H2O
−
Víi KI trong m«i tr−êng acid:
AsO43- + 2I- + 2H+ = AsO33- + I2 + H2O
−
Víi hydro míi sinh trong m«i tr−êng acid:
4Zn + 4H2SO4 + AsO43- = AsH3↑ + 4ZnSO4 + 3OH- + H2O
AsH3 sinh ra sÏ lµm ®æi mµu HgCl2 tÈm trªn giÊy läc:
2AsH3 + 3HgCl2 = As2Hg3↓ n©u vµng + 6HCl
2.6. Ph¶n øng cña SO32-
−
Víi Ba2+:
Ba2+ + SO32- = BaSO3↓ tr¾ng
BaSO3 tan trong c¸c acid lo·ng:
BaSO3 + 2HCl = BaCl2 + H2O + SO2↑
−
Víi c¸c acid v« c¬ lo·ng:
SO32- + 2H+ = H2O + SO2↑
KhÝ SO2 sinh ra cã thÓ nhËn biÕt b»ng c¸ch lµm ®ôc n−íc v«i trong
hoÆc lµm mÊt mµu thuèc tÝm:
90
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ tr¾ng + H2O
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
−
Víi dung dÞch I2, lµm mÊt mµu n−íc iod:
SO32- + I2 + H2O = SO42- + 2I- + 2H+
−
Víi formalin (formaldehyd):
HCHO +SO32- + H2O → HCH(OH)SO3- + OH-
Sù xuÊt hiÖn cña ion OH- lµm ®á phenolphthalein
2.7. Ph¶n øng cña SO42-
−
Víi Ba2+:
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ tr¾ng
BaSO4 kh«ng tan trong c¸c acid lo·ng th«ng th−êng.
−
Víi Ag+:
2Ag+ + SO42- = Ag2SO4↓ tr¾ng
KÕt tña Ag2SO4 chØ t¹o thµnh khi nång ®é SO42- kh¸ lín. Khi pha
lo·ng dung dÞch th× kÕt tña l¹i bÞ tan ra do tÝch sè tan cña Ag2SO4 lín.
91
3. S¬ ®å ph©n tÝch
S¬ ®å 7*: S¬ ®å lý thuyÕt ph©n tÝch anion nhãm II CO32-, CH3COO-,
PO43-, AsO33-, AsO43-, SO32-, SO42-, (S2O32-)
T×m CO32- =
Dung dÞch
ph©n tÝch
+ HCl 2N Æ
CO2↑
T×m CH3COO- =
Dung dÞch ph©n tÝch:
- HoÆc b»ng FeCl3 10%
- HoÆc b»ng H2SO4 ®Æc
+ r−îu amylic
T×m PO43- = Dung dÞch
võa t×m CO32- + HNO3
®Æc + TT
amoni molypdat
(®Ó l¹nh trong n−íc ®¸)
N−íc ly t©m
(n−íc soda): §iÒu chØnh
pH vÒ kiÒm nhÑ
hoÆc trung tÝnh b»ng
CH3COOH 2N
chia lµm 2 phÇn
Mét phÇn (n−íc soda):
+ Hçn hîp Mg Mét phÇn (n−íc soda):
§un nãng, + Sr(NO3)2 b·o hßa
Dung dÞch ph©n tÝch
+ Na2CO3 (lµm n−íc soda).
Tña: carbonat, hydroxyd
c¸c cation kh«ng ph¶i kim
lo¹i kiÒm
(bá ®i hoÆc ®Ó t×m cation)
N−íc ly t©m L1:
AsO33-
t T×m AsO33-
Tña T2: Muèi Sr2+ cña
SO32-, SO42-, AsO32-, PO43-, CO32-,
+ HCl 2N
t T×m SO42-
t T×m SO32-
Tña T1:
t T×m AsO43-
N−íc ly t©m L2:
t T×m S2O32-
Dung dÞch ph©n tÝch: Anion nhãm II
*. S¬ ®å thùc hµnh ph©n tÝch: xem s¬ ®å 7, PhÇn 2. Thùc hµnh ph©n
tÝch ®Þnh tÝnh
92