Реакции обнаружения анионов, Первая группа анионов, Борат - Свойства и формы содержания анионов металлов I аналитической группы

Анионы образуются Р-элементами, т. е. элементами IV - VII групп 2-, 3-, 4- и реже 5- и 6-го периодов периодической системы элементов. В растворах в виде анионов могут быть бор - элемент III группы 2-го периода и ионы переходных элементов (D-элементы) в их высших степенях окисления. Один и тот же элемент может образовать несколько анионов с различными свойствами, например, Сl-, СlO -, СlО 3-, СlO4-.

В основу классификаций анионов положены их окислительно-восстановительные свойства, отношение анионов к Ag(I), Ва(II), Са(II), способность образовывать газообразные вещества при действии кислот и т. д. Ниже приведена классификация анионов, основанная на различной растворимости солей бария и серебра:

Номер группы

Анионы

I

B(OH)4-, CO3 2-, SiO32-, Po43-, AsO33-, AsO43-, SO42-, SO32-, S2O3-, F-

II

S2-, CL-, Br-, I, IO3-, SCN-

III

NO3-, NO2-, CY3COO-
Первая группа анионов
Борат

Борная кислота Н3ВО3 - белое кристаллическое вещество, в котором существуют структурные единицы В(ОН)3, связанные между собой водородными связями с образованием слоев почти гексагональной симметрии. Она хорошо растворима в воде. Кислота очень слабая: РКА,1 =9,24. В растворе устанавливается равновесие:

При концентрации H3BO3 ? S 0,025 М в растворе присутствуют только В(ОН)3 и В(ОН)4-. При больших концентрациях Н3ВО3 Кислотность увеличивается вследствие образования полимерных частиц: рКA,1=6,84:

ЗВ(ОН)3=В3О3(ОН)4- + Н + +ЗН2О

Соединение В3О3(ОН)4- - циклический полимер

Силу борной кислоты можно увеличить добавлением полиоксо соединений (глицерин, маннит); тогда образуются хелаты - циклические эфиры ортоборной кислоты:

Гидратированные бораты, например Na2B4O7-10H2O, содержат в кристалле полианионы, но не все известные полианионы существуют в растворе. Анион В4О72- взаимодействует с водой:

Растворимы в воде только бораты щелочных металлов. Нерастворимые в воде бораты растворяются в кислотах. Борат серебра растворим в NH3.

1. Окрашивание пламени. Летучие соединения бора (Н3ВО3, BF3, эфиры Н3ВО3), окрашивают пламя горелки в зеленый цвет.

Большинство боратов разлагаются концентрированной H2SO4 С выделением летучей Н3ВО3. Реакцию проводят в ушке платиновой или нихромовой проволоки. Предел обнаружения бора 0,2 - 0,3 мкг. Мешают соли Ва, Сu и Тl, а также фосфаты и молибдаты. В присутствии РО43 образуется нелетучее соединение (ВО)РО3. Молибдаты образуют нелетучий 12-молибдоборат. В присутствии CaF2 и концентрированной H2SO4 или K2S2O7 Бораты дают легколетучий трифторид бора BF3 (т. кип. 101 °С). Переведение бора в борноэтиловый или борнометиловый эфир позволяет значительно повысить избирательность реакции обнаружения бора. При действии на сухой борат натрия концентрированной H2SO4 и этанола (или метанола) образуется борноэтиловый (борнометиловый) эфир:

(т. пл. 29 °С, т. кип. 69 °С). Предел обнаружения бора - 7,6 мкг. Можно обнаружить борат-ион в присутствии всех анионов. Если в испытуемом растворе присутствуют Ва(II) или Cu(II), борат-ион обнаруживают в содовой вытяжке.

Предполагают, что зеленое свечение пламени обусловлено присутствием радикала ВО 2.

2. Хинализарин в присутствии концентрированной H2SO4 образует с борной кислотой окрашенное в синий цвет соединение:

Предел обнаружения бората - 0,06 мкг. Мешают окрашенные ионы (Fe(III), Сu(II), Ni(II), Cr(III) и др.), Sb(IH) (так как образует аналогичное соединение с хинализарином), большие количества I- из-за выделения I2, окрашенного в бурый цвет.

Похожие статьи




Реакции обнаружения анионов, Первая группа анионов, Борат - Свойства и формы содержания анионов металлов I аналитической группы

Предыдущая | Следующая