RfdOX7plTW1hC1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: GRUPY ANIONÓW
    • Elementy należące do kategorii GRUPY ANIONÓW
    • Nazwa kategorii: Grupa pierwsza
      • Elementy należące do kategorii Grupa pierwsza
      • Nazwa kategorii: chlorkowy Cl indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: bromkowy Br indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: jodkowy I indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: tiocyjanianowy SCN indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Koniec elementów należących do kategorii Grupa pierwsza
    • Nazwa kategorii: Grupa druga
      • Elementy należące do kategorii Grupa druga
      • Nazwa kategorii: siarczkowy S indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: octanowy (etanowy) CH indeks dolny 3 koniec indeksu dolnego COO indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: azotanowy trzy NO indeks dolny 2 koniec indeksu dolnego indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Koniec elementów należących do kategorii Grupa drugiej
    • Nazwa kategorii: Grupa trzecia
      • Elementy należące do kategorii Grupa trzecia
      • Nazwa kategorii: węglanowy CO indeks dolny 3 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: szczawianowy (etanodiowy) C indeks dolny 2 koniec indeksu dolnego O indeks dolny 4 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego inaczej nawias COO koniec nawiasu indeks dolny 2 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: siarczanowy cztery SO indeks dolny 3 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Koniec elementów należących do kategorii Grupa trzeciej
    • Nazwa kategorii: Grupa czwarta
      • Elementy należące do kategorii Grupa czwarta
      • Nazwa kategorii: ortofosforanowy pięć PO indeks dolny 4 koniec indeksu dolnego indeks górny 3 minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: chromianowy sześć CrO indeks dolny 4 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: dichromianowy sześć Cr indeks dolny 2 koniec indeksu dolnego O indeks dolny 7 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Koniec elementów należących do kategorii Grupa czwarta
    • Nazwa kategorii: Grupa piąta
      • Elementy należące do kategorii Grupa piąta
      • Nazwa kategorii: azotanowy pięć NO indeks dolny 3 koniec indeksu dolnego indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Nazwa kategorii: manganianowy siedem MnO indeks dolny cztery koniec indeksu dolnego indeks górny minus koniec indeksu górnego
      • Koniec elementów należących do kategorii Grupa piąta
    • Nazwa kategorii: Grupa szósta
      • Elementy należące do kategorii Grupa szósta
      • Nazwa kategorii: siarczanowy sześć SO indeks dolny 4 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Koniec elementów należących do kategorii Grupa szósta
    • Nazwa kategorii: Grupa siódma
      • Elementy należące do kategorii Grupa siódma
      • Nazwa kategorii: krzemianowy cztery SiO indeks dolny 3 koniec indeksu dolnego indeks górny 2 minus koniec indeksu górnego
      • Koniec elementów należących do kategorii Grupa siódma
      Koniec elementów należących do kategorii GRUPY ANIONÓW
Podział anionów na grupy ze względu na właściwości chemiczne
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jeśli w analizowanej próbce wykryje się kationy z grup od I do IV, należy wykonać czynności mające wymienić je na jony sodu, które nie przeszkadzają w analizie anionów. Wymianę wykonuje się poprzez sporządzenie wyciągu sodowego.

Wyciąg sodowy procedura przygotowania

  1. Próbkę zadajemy węglanem sodu Na2CO3, a wytrącony osad odpowiednich węglanów odsączamy i odrzucamy.

  2. Do analizy anionów używamy otrzymany przesącz.

  3. Część przesączu zakwaszamy kwasem octowym do odczynu słabo kwaśnego (sprawdzamy papierkiem wskaźnikowym) i wykonujemy próbę na obecność anionu azotanowegoV (reakcję obrączkową).

  4. Jeśli wynik próby jest ujemny, resztę przesączu zakwaszamy kwasem azotowymV do odczynu słabo kwaśnego, w celu pozbycia się nadmiaru Na2CO3, zagotowujemy i ponownie sprawdzamy odczyn (powinien być słabo kwaśny). Następnie wykonujemy analizę systematyczną anionów.

bg‑yellow

V grupa anionów

bg‑gray2

Jon azotanowyV NO3-

Anion azotanowyV nie strąca osadów pod działaniem roztworów, które zawierają kationy srebraI lub baru. Sole azotanuV z tymi kationami – a więc azotanV srebraI oraz azotanV baru – są bowiem dobrze rozpuszczalne w wodzie. Dzięki temu można łatwo odróżnić roztwór zawierający jony azotanoweV od roztworu zawierającego jony azotanoweIII, ponieważ te drugie tworzą dobrze rozpuszczalne sole jedynie z kationami baru.

Reakcją charakterystyczną dla jonu azotanowegoV jest tzw. „reakcja obrączkowa”, która polega na utlenieniu soli żelazaII do soli żelazaIII, przy jednoczesnej redukcji anionu azotanowegoV do NO, w obecności stężonego kwasu siarkowegoVI.

Reakcja ta przebiega zgodnie z równaniami:

6 FeSO4+2 NaNO3+4 H2SO43 Fe2SO43+Na2SO4+4 H2O+2 NO
6 Fe2++2 NO3-+8 H3O+6 Fe3++12 H2O+2 NO

Tlenek azotuII z nadmiarem FeSO4 tworzy jon kompleksowy o brunatnym zabarwieniu:

Fe2++NO+5 H2OFeH2O5NO2+
RvmlGadcdN4Ms1
Pozytywny wynik próby obrączkowej
Źródło: Gan Kin Boon, dostępny w internecie: wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Wykonanie analizy

Do nasyconego roztworu siarczanuVI żelazaII dodajemy odrobinę badanego roztworu i wstrząsamy. Następnie, po ściance probówki, wlewamy powoli stężony kwas siarkowyVI tak, aby ciecze nie uległy zmieszaniu – na granicy obu cieczy powstaje brunatna obrączka (stąd nazwa reakcji).

Próba obrączkowa wykorzystywana jest również w wykrywaniu anionu azotanowegoIII, więc przed przystąpieniem do badania należy wykluczyć obecność NO2-, stosując inne reakcje.

bg‑yellow

VI grupa anionów

bg‑gray2

Anion siarczanowyVI SO42-

Anion siarczanowyVI, pod działaniem jonów srebraI, strąca biały, krystaliczny osad siarczanuVI srebraI dopiero z roztworów o znacznym stężeniu:

Na2SO4+2 AgNO3Ag2SO4+2 NaNO3
SO42-+2 Ag+Ag2SO4

Z kolei w przypadku reakcji z jonami baru strąca się biały, ciężki osad siarczanuVI baru, praktycznie nieroztwarzalnyroztwarzanienieroztwarzalny w kwasach mineralnych, a nawet w wodzie królewskiej.

Na2SO4+BaCl2BaSO4+2 NaCl
Na2SO4+BaNO32BaSO4+2 NaNO3
SO42-+Ba2+BaSO4

Wodne roztwory siarczanówVI i kwasu siarkowegoVI tworzą w reakcji z wodnym roztworem azotanuV ołowiuII biały osad siarczanuVI ołowiuII, nieroztwarzalny w kwasach mineralnych.

Na2SO4+PbNO32PbSO4+2 NaNO3
SO42-+Pb2+PbSO4

Mogą jednak ulegać roztworzeniu w wodnych roztworach mocnych wodorotlenków.

PbSO4+ 4 NaOHNa2SO4+Na2PbOH4
PbSO4+4 OH-SO42-+PbOH42-

Słownik

chemia analityczna
chemia analityczna

(gr. análysis „rozłożenie”, „rozbiór”) dział chemii, który zajmuje się analizą związków chemicznych i mieszanin; dzieli się na analizę ilościową, jakościową i strukturalną; posiada duże znaczenie również w naukach, takich jak: geologia, mikrobiologia, medycyna itd.

analiza chemiczna ilościowa
analiza chemiczna ilościowa

(gr. análysis „rozłożenie”, „rozbiór”) analiza, której celem jest ustalenie składu ilościowego substancji, np. zawartość procentowa poszczególnych składników substancji; poprzedza ją analiza jakościowa, ponieważ w pierwszej kolejności należy stwierdzić, jakie pierwiastki wchodzą w skład analizowanej substancji

analiza chemiczna jakościowa
analiza chemiczna jakościowa

(gr. análysis „rozłożenie”, „rozbiór”) analiza, której celem jest identyfikacja składników związków chemicznych lub mieszanin; w tym celu wykonuje się reakcje chemiczne, w wyniku których wydzielają się osady trudno rozpuszczalnych związków – powstają wówczas barwne związki lub wydzielają się gazy

analiza chemiczna strukturalna
analiza chemiczna strukturalna

(gr. análysis „rozłożenie”, „rozbiór”) analiza, której celem jest ustalenie struktury badanego związku chemicznego – składu atomów i sposobu ich połączenia między sobą

analiza wybiórcza jonów
analiza wybiórcza jonów

(gr. análysis „rozłożenie”, „rozbiór”) analiza wykrywania wybranych jonów w roztworach, polegająca na wykorzystaniu reakcji charakterystycznych dla danego jonu; za jej pomocą nie jest możliwa analiza każdego z jonów, ponieważ reakcji charakterystycznych jest niewiele

analiza systematyczna jonów
analiza systematyczna jonów

(gr. análysis „rozłożenie”, „rozbiór”) analiza, której celem jest rozdzielenie i zaszeregowanie jonów obecnych w roztworze do poszczególnych grup analitycznych, a następnie przeprowadzenie odpowiednich reakcji charakterystycznych

reakcja charakterystyczna
reakcja charakterystyczna

reakcja chemiczna stosowana w chemii analitycznej, umożliwiająca stosunkowo prostą identyfikację określonego indywiduum chemicznego (np. jon, grupa funkcyjna); przykładem reakcji charakterystycznej jest zmiana zabarwienia substancji Y, powstająca w wyniku działania na nią substancją X

grupa analityczna
grupa analityczna

grupa, w której dane jony (kationy, aniony) zachowują się podobnie w obecności danego odczynnika w określonych warunkach eksperymentalnych

roztwór prosty
roztwór prosty

roztwór zawierający jedną sól lub jeden kwas, lub zasadę

roztwór złożony
roztwór złożony

roztwór zawierających więcej niż jedną sól lub jeden kwas, lub zasadę

roztwarzanie
roztwarzanie

reakcja chemiczna przechodzenia substancji do roztworu; w przeciwieństwie do rozpuszczania, nie pozwala na odzyskanie substancji wyjściowej w wyniku procesu odparowania rozpuszczalnika

związek kompleksowy
związek kompleksowy

związek chemiczny, zawierający atom lub jon centralny otoczony ligandami (grupy lub jony związane z atomem lub jonem centralnym)

Carl Remigius Fresenius
Carl Remigius Fresenius

chemik niemiecki, twórca podwalin jakościowej analizy chemicznej opracował własną metodę systematycznej identyfikacji i oddzielania poszczególnych metali (kationów) i niemetali (anionów), wybierając spośród wielu reakcji te, które uznał za najbardziej charakterystyczne; zastosowanie niewielkiej liczby odczynników doprowadziło do tego, że system był prosty i łatwy do nauczenia

Bibliografia

Kocjan R., Chemia analityczna. Analiza jakościowa. Analiza klasyczna, t. 1, Warszawa, 2000.

Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna. T.1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa 2009, wyd. 10.

Paśko J. R., Sitko R., Ćwiczenia laboratoryjne z chemii ogólnej i analitycznej : skrypt dla studentów kierunku biologii, Kraków 1996.

Reizer A., Ćwiczenia z podstaw chemii i analizy jakościowej, Kraków 2000. 

Bartynowska‑Meus Z., Analiza jakościowa jonów, online: http://www2.chemia.uj.edu.pl/%7Emiskowie/analiza_jakosciowa.pdf, dostęp: 21.06.2021.