Распознавание анионов, не осаждаемых катионами бария и серебра - Основы качественного анализа

В нашем списке таких анионов только два: нитрат NO3- и нитрит NO2-. Они сильно отличаются по окислительно-восстановительным свойствам. В нитрате степень окисления азота высшая, и он поэтому может быть только окислителем, но связь N-O в нем довольно прочная, поэтому в водном растворе его окислительная активность слабо заметна. В нитрите степень окисления азота промежуточная, поэтому она может и понижаться, и повышаться. А поскольку связь N-O там слабее, чем в нитрате, это не только возможный восстановитель, но и более активный окислитель, чем нитрат.

Различить нитрит и нитрат можно любым из двух приведенных ниже способов: эти реакции возможны с нитритом, но не с нитратом.

    А) Смешайте разбавленные растворы KMnO4 и H2SO4, разлейте по 1 мл смеси в две пробирки и добавляйте в одну раствор нитрита, в другую - раствор нитрата. Нитрит окисляется и восстанавливает перманганат до почти бесцветного Mn2+:
      5NO2- + 2MnO4- + 6H+ > 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O.
    Б) К растворам нитрата и нитрита в отдельных пробирках добавьте раствор серной кислоты H2SO4:
      3NO2- + 2H+ > NO3- + H2O + 2NO^.

Это реакция диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления). Азот из неустойчивой степени окисления +3 переходит в две более устойчивые: +5 и +2. Выделяющийся газ бесцветен, но при контакте с воздухом окисляется и буреет:

2NO + O2 > 2NO2.

При таком ходе анализа нитрат определяется методом исключения - если других анионов не найдено. Но можно доказать его присутствие и прямым методом. Медь стоит в ряду напряжений после водорода и в обычных кислотах не растворяется. Исключение составляет азотная кислота (т. е. ионы нитрата в кислой среде), которая окисляет медь в результате восстановления нитрата:

3Cu + 8H+ + 2NO3- > 3Cu2+ + 2NO^ + 4H2O.

К раствору нитрата добавьте несколько капель концентрированной серной кислоты, положите кусочек меди, очищенной от оксида, и подождите (можно слегка подогреть для ускорения процесса). Признаки наличия нитрата: появление характерной окраски гидратированных катионов меди и выделение NO.

Похожие статьи




Распознавание анионов, не осаждаемых катионами бария и серебра - Основы качественного анализа

Предыдущая | Следующая