Ćwiczenie nr 6
PODZIAA
ANIONÓW NA GRUPY ANALITYCZNE
REAKCJE ANALITYCZNE WYBRANYCH ANIONÓW
Aniony podzielone są na siedem grup analitycznych. Po raz pierwszy podział ten
zastosował Bunsen, wykorzystując różnice w zachowaniu się poszczególnych anionów, względem
azotanu srebrowego AgNO3 i chlorku barowego BaCl2, oraz roztwarzaniu lub nie roztwarzaniu
powstałego osadu w kwasie azotowym HNO3.
Wynika stąd wniosek, że aniony nie posiadają określonego odczynnika grupowego, jak
miało to miejsce w analizie kationów. Stosując ten sposób analizy nie można rozdzielić
mieszaniny anionów na mniejsze frakcje. Można jedynie określić przynależność ich do jednej z
siedmiu grup. Następnie w ramach tej grupy analitycznej, wykonując reakcje charakterystyczne na
poszczególne aniony można zidentyfikować obecność jonu. Analiza anionów wg Bunsena ma
zastosowanie w tych przypadkach gdy nie spodziewamy się dużej różnorodności mieszaniny
anionów. W innych sytuacjach należy posługiwać się bardziej złożonymi metodami.
Podział anionów na grupy analityczne według Bunsena
Badania wstępne
Systematyczną analizę anionów poprzedzają zwykle badania wstępne; należą do nich:
� działanie rozcieńczonym i stężonym kwasem siarkowym(VI),
� badanie właściwości utleniająco-redukujących.
Działanie H2SO4 pozwala wykryć (należy zawsze potwierdzić wynik próby innymi
reakcjami) następujące jony: CO22-, SO22-, S2O32-, S2-, CN-, NO2- , ClO-, CH3COO-.
W tabeli są podane efekty działania kwasem siarkowym(VI) na próbki soli.
Badanie właściwości utleniająco-redukujących przeprowadza się z użyciem odczynników
powodujących utlenienie bądz
redukcję anionu. Do takich odczynników należą:
" KJ w środowisku kwasowym (reduktor), na przykład:
+
2 J- + 2 NO2- + 4 H J2 + 2 NO + 2 H2O;
" J2 w KJ (utleniacz), na przykład:
S2- + J2 S + 2 J-;
" KMnO4 (utleniacz), na przykład:
10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ 5 Cl2+ 2 Mn2+ + 8 H2O
2
REAKCJE ANALITYCZNE WYBRANYCH ANIONÓW
1. REAKCJE ANIONU CHLORKOWEGO
Anion chlorkowy występuje w kwasie solnym, chlorkach obojętnych i zasadowych (bizmutu,
antymonu, cyny). Większość chlorków obojętnych jest rozpuszczalna w wodzie (poza
chlorkami I grupy kationów), chlorki zasadowe są słabo rozpuszczalne w wodzie.
Tabela podaje reakcje pozwalające zidentyfikować anion chlorkowy.
Wykonanie oznaczenia.
Do niewielkiej ilości badanego roztworu (2-3 krople) dodać kroplami roztwór AgNO3.
Tworzący się biały, serowaty osad świadczy o obecności jonów chlorkowych z I grupy
analitycznej anionów. Próbę należy odstawić i obserwować zmianę barwy osadu. AgCl jest
związkiem światłoczułym (składnik emulsji fotograficznych), który pod wpływem światła
ulega redukcji do srebra metalicznego przybierając szarofioletowe zabarwienie o odcieniu
zależnym od ilości światła i rozdrobnienia koloidalnego srebra.
2. REAKCJE JONU OCTANOWEGO
Jon octanowy występuje w niewielkim stężeniu w kwasie octowym i w octanach. Kwas
octowy jest słabym kwasem organicznym, o charakterystycznym zapachu, w niewielkim stopniu
zdysocjowanym. Jego sole  octany są dobrze rozpuszczalne w wodzie, z wyjątkiem octanu
srebra i rtęci(I). W wodzie ulegają hydrolizie zgodnie z równaniem reakcji:
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
3
W tabeli są podane reakcje charakterystyczne jonu octanowego.
Wykonanie oznaczenia.
Do ok. 1 cm3 badanego roztworu dodać ok. 0,5 cm3 1 m H2SO4. Mieszaninę ogrzać
w płomieniu palnika. Ostrożnie powąchać wydzielające się opary. Charakterystyczny zapach
octu świadczy o obecności anionów octanowych z II grupy analitycznej anionów.
Wykonanie oznaczenia.
Do 5  10 kropel badanego roztworu dodawać kroplami roztwór FeCl3 do uzyskania
czerwonobrunatnego zabarwienia roztworu. Rozcieńczyć roztwór niewielką ilością wody
destylowanej z tryskawki a następnie ogrzać w płomieniu palnika do zagotowania.
Wydzielający się brunatny osad świadczy o obecności anionów octanowych.
3. REAKCJE JONU W
GLANOWEGO
Anion węglanowy występuje w niewielkim stężeniu w rozcieńczonych roztworach kwasu
węglowego oraz w rozpuszczalnych w wodzie węglanach. Kwas węglowy jest bardzo
nietrwały, rozkłada się z wydzieleniem CO2. Węglany są trudno rozpuszczalne w wodzie, poza
węglanami litowców i amonu. W roztworach wodnych wykazują odczyn zasadowy wskutek
hydrolizy zachodzącej zgodnie z równaniami reakcji:
CO32- + H2O HCO3- + OH-HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
Węglany dobrze się rozpuszczają w kwasach. W tabeli są podane reakcje charakterystyczne
jonu CO32-.
4
Wykonanie oznaczenia.
Do ok. 1 cm3 badanego roztworu dodawać kroplami ok. 1 cm3 1 m roztworu kwasu np. HCl,
HNO3 czy H2SO4. Zaobserwowanie charakterystycznego perlenia się roztworu będącego
efektem wydzielania gazowego CO2 może świadczyć o obecności anionu węglanowego CO32-
z III grupy analitycznej anionów.
Wykonanie oznaczenia.
Do kilku kropel badanego roztworu dodać kilka kropel chlorku baru BaCl2. Wydzielający się
biały osad może świadczyć o obecności anionów węglanowych. Osad rozpuszcza się
w rozcieńczonych kwasach (np. 1 m HCl, 1 m HNO3) z wydzielaniem się pęcherzyków gazu.
4. REAKCJE JONU TIOSIARCZANOWEGO(VI)
Anion tiosiarczanowy występuje jako jon w roztworach soli. Kwas tiosiarczanowy nie
jest znany w stanie wolnym, rozkłada się natychmiast na siarkę i ditlenek siarki(IV). Sole
tiosiarczanowe(VI) są trwałe i mają właściwości redukujące. Właściwości te wynikają z
obecności w jonie S2O32- siarki na -II stopniu utlenienia. Jon S2O32- utlenia się do jonu SO42-
(pod działaniem silnych utleniaczy) i do jonu S4O62- (w wyniku działania słabszych
utleniaczy). Większość tiosiarczanów jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, z wyjątkiem: soli
baru, miedzi(II), ołowiu(II), srebra(I).
Reakcje charakterystyczne jonu tiosiarczanowego(VI) są podane w tabeli.
5
Wykonanie oznaczenia.
Kilka kropel badanego roztworu zakwasić 1 m roztworem H2SO4. Powstawanie
charakterystycznego perlenia się roztworu świadczącego o wydzielaniu się gazowego SO2
połączonego z wytrącaniem się żółtego osadu siarki może świadczyć o obecności jonów
tiosiarcznowych z IV grupy analitycznej anionów
Wykonanie oznaczenia.
Do kilku kropel badanego roztworu dodać kilka kropel chlorku baru BaCl2. Probówkę odstawić
na 10 minut. Wydzielający się biały osad ( w postaci zmętnienia roztworu) może świadczyć
o obecności anionów tiosiarczanowych. Dodać ok. 1-2 cm3 wody destylowanej i ogrzać
w płomieniu palnika do wrzenia. Osad rozpuszcza się w gorącej wodzie.
Wykonanie oznaczenia.
Do kilku kropel badanego roztworu dodać kilka kropel chlorku żelazowego FeCl3. Powstające
fioletowe zabarwienie roztworu zanikające po pewnym czasie może świadczyć o obecności
jonów tiosiarczanowych.
5. REAKCJE JONU FOSFORANOWEGO(V)
Anion fosforanowy(V) wchodzi w skład kwasu ortofosforowego(V) oraz ortofosforanów(V).
Kwas fosforowy(V) jest kwasem średniej mocy, dysocjującym trójstopniowo. Najwyższą
wartość ma stała pierwszego stopnia dysocjacji, dlatego w roztworze tego kwasu przeważają jony
H2PO4-. Fosforany(V) są trudno rozpuszczalne w wodzie, z wyjątkiem soli litowców i
wodorofosforanów berylowców, które ulegają hydrolizie. Odczyn wodny roztworów soli jest
różny i zależy od rodzaju jonu fosforanowego. Jednometaliczne fosforany(V) litowców
wykazują odczyn słabo kwasowy, dwumetaliczne  słabo zasadowy, a trójmetaliczne  mocno
6
zasadowy. Reakcje charakterystyczne jonu fosforanowego(V) są podane w tabeli.
Wykonanie oznaczenia.
Do kilku kropel badanego roztworu dodać kilka kropel molibdenianu amonowego
(NH4)2MoO4. Po ściance probówki dodać 2-3 krople 1 m HNO3. Wydzielający się jasnożółty
osad może świadczyć o obecności anionów fosforanowych z IV grupy analitycznej anionów.
Osad rozpuszcza się w roztworach alkaliów (np. 1 m Na OH, 1 m KOH).
6. REAKCJE JONU AZOTANOWEGO(V)
Anion azotanowy występuje w mocnym, trwałym kwasie azotowym(V) i w azotanach(V).
Jon azotanowy(V) jest utleniaczem. Azotany(V) są dobrze rozpuszczalne w wodzie, z wyjątkiem
niektórych hydroksosoli (hydroksosoli bizmutu i antymonu). Reakcje charakterystyczne jonu
azotanowego(V) są podane w tabeli.
7
Wykonanie oznaczenia.
Wykonanie  reakcji obrączkowej . Do probówki wprowadzić 0,5 cm3 badanego roztworu,
następnie pod wyciągiem dodać 6-7 kropel stężonego kwasu siarkowego H2SO4 (kwas
dodawać ostrożnie po ściankach probówki, obserwując efekt analityczny tej reakcji-patrz
reakcja nr 1 w tabeli). Ponieważ reakcja jest silnie egzotermiczna a powstający w wyniku
 reakcji obrączkowej jon Fe(NO)2+ jest nietrwały w wysokich temperaturach, po dodaniu
stężonego kwasu należy probówkę schłodzić pod strumieniem zimnej wody. Po ostudzeniu
próby ostrożnie, po ściance probówki, wprowadzić 1-2 krople roztworu FeCl2. Powstające
charakterystyczne brązowe zabarwienie w formie pierścienia (obrączki) w górnej warstwie
próby świadczy o obecności anionów azotanowych NO3- z V grupy analitycznej anionów.
7. REAKCJE JONU MANGANOWEGO(VII)
Anion manganowy(VII) jest jonem kwasu manganowego(VII), który nie występuje w stanie
wolnym i soli  manganianów(VII). Sole są dobrze rozpuszczalne w wodzie i barwią roztwór na
kolor fioletowy, dlatego są łatwe do identyfikacji. Reakcje jonu manganowego(VII) są podane w
tabeli.
Wykonanie oznaczenia.
Do ok. 0,5 cm3 badanego roztworu dodać 5-6 kropel stężonego kwasu siarkowego H2SO4
(operację należy wykonać pod wyciągiem) i 5-6 kropel H2O2. Odbarwienie się roztworu może
świadczyć o obecności anionów manganowych z V grupy analitycznej anionów.
8. REAKCJE JONU SIARCZANOWEGO(VI)
Anion siarczanowy(VI) jest jonem bardzo mocnego, trwałego, kwasu siarkowego(VI) i jego
soli - siarczanów(VI). Kwas dysocjuje dwustopniowo, dlatego w jego roztworze znajdują się jony:
SO42- i HSO4-.
Stężony kwas jest silnym utleniaczem, rozcieńczony nie posiada tej właściwości. Większość
siarczanów(VI) i wodorosiarczanów(VI) jest dobrze rozpuszczalna w wodzie. Do trudno
8
rozpuszczalnych należą: siarczany(VI) czwartej grupy analitycznej, siarczan(VI) ołowiu(II) i
siarczan(VI) rtęci(I). W tabeli są podane reakcje charakterystyczne jonu siarczanowego(VI).
Wykonanie oznaczenia.
Do kilku kropel badanego roztworu dodawać kroplami roztwór z jonami Ba2+ (np. BaCl2).
Wytrącający się biały osad może świadczyć o obecności anionów siarczanowych SO42- z VI
grupy analitycznej anionów. Po dodaniu rozcieńczonych kwasów (np. 1 m HCl), osad nie
rozpuszcza się.
9. REAKCJE JONU KRZEMIANOWEGO
Anion krzemianowy jest jonem bardzo słabego kwasu metakrzemowego i jego soli 
metakrzemianów. Kwas metakrzemowy występuje w postaci koloidalnej i po zakwaszeniu
wydziela się z roztworu w postaci osadu o różnym składzie, zależnym od warunków strącania,
jest zapisywany w postaci nSiO2 �" mH2O. Nie wyodrębniono czystych kwasów krzemowych.
Krzemiany są trudno rozpuszczalne, jedynie metakrzemiany litowców rozpuszczają się w
wodzie ulegając hydrolizie. Roztwory takie mają charakter silnie zasadowy i są nazywane
szkłem wodnym. Reakcje pozwalające zidentyfikować jon krzemianowy są zebrane w tabeli.
9
Wykonanie oznaczenia.
Do kilku kropel badanego roztworu dodawać kroplami roztwór zawierający jony Ag+ (np.
AgNO3). Wytrącanie się żółtobrązowego osadu świadczy o obecności anionów krzemianowych
z VII grupy analitycznej anionów. Osad rozpuszcza się w kwasach oraz NH3aq.
Wykonanie oznaczenia.
Do kilku kropel badanego roztworu dodać kilka kropel chlorku baru BaCl2. Wydzielający się
biały osad może świadczyć o obecności anionów krzemianowych. Osad rozpuszcza się w
kwasie azotowym HNO3.
Wykonanie oznaczenia.
Do ok. 1 cm3 badanego roztworu dodać kilka kropel molibdenianu amonowego (NH4)2MoO4,
zakwasić 1 m HNO3. Pojawiające się żółte zabarwienie roztworu świadczy o obecności anionu
krzemianowego w roztworze.
Odczynniki organiczne stosowane w analizie anionów
10
11