Analiza anionów

Klasyczna chemiczna analiza jakościowa związków nieorganicznych to przede wszystkim analiza jonów występujących w roztworze. Do roztworu dodaje się różnych odczynników i obserwuje się zmiany koloru roztworu, wytrącanie osadów, oraz inne charakterystyczne reakcje, które świadczą o obecności pewnych jonów oraz grup jonów.

W skład klasycznej analizy jakościowej wchodzi też barwienie płomienia palnika. Różne jony barwią płomień na różne i zwykle łatwo rozróżnialne kolory.

Ze względu na właściwości jony zostały pogrupowane. Zwykle najpierw określa się występowanie w roztworze jonów danej grupy, a dopiero po stwierdzeniu że występują przystępuje się do testów na obecność konkretnych jonów.

Podziały na grupy różnią się nieznacznie u różnych autorów. Ponieważ grupy są wydzielone na podstawie zachodzących reakcji, większość rzadziej występujących jonów można z łatwością przyporządkować do którejś z istniejących grup po przeprowadzeniu zaledwie kilku reakcji.

Aniony zostały podzielone na 7 grup. Nie ma tu niestety prostych odczynników grupowych.

Grupy zostały wydzielone w zależności od osadów powstających w reakcjach z kationami z IV grupy kationów (przede wszystkim Ba²⁺) oraz Ag⁺.

Testy na konkretne aniony to zakwaszanie roztworu oraz odbarwianie MnO₄^-.

 

I grupa anionów

Pierwsza grupa anionów to Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, SCN^-, Fe(CN)₆^3-, Fe(CN)₆^4-, ClO^-.

Aniony I grupy tworzą z Ag⁺ białe osady nierozpuszczalne w rozcieńczonym kwasie azotowym.

Nie tworzą one osadu z Ba²⁺.

W środowisku kwaśnym z roztworów zawierających CN^- oraz S^2- wydziela się gaz o charakterystycznym zapachu. Jest to odpowiednio HCN o zapachu migdałów oraz H₂S o zapachu zgniłych jaj.

Uwaga: cyjanowodór (HCN) jest silną trucizną, należy więc zachować dużą ostrożność przy doświadczeniach z nim!

Fe³⁺ zabarwia roztwór zawierający SCN^- na kolor krwistoczerwony.

 

II grupa anionów

Druga grupa anionów to S^2-, NO₂^-, CH₃COO^-.

Podobnie jak aniony grupy I tworzą one białe osady z Ag⁺, nie tworzą natomiast osadów z Ba²⁺. Można je jedna odróżnić po tym, że osady z Ag⁺ rozpuszczają się w rozcieńczonym kwasie azotowym.

CH₃COO^- w środowisku kwaśnym wydziela charakterystyczny zapach octu i nie odbarwia MnO₄^-.

NO₂^- natomiast odbarwia MnO₄^- (utleniając się do NO₃^-) i wydziela w środowisku kwaśnym tlenki azotu.

 

III grupa anionów

Trzecia grupa anionów to SO₃^2-, CO₃^2-, C₂O₄^2-, BO₂^-, BO₃^3-, C₄H₄O₆^2-.

Podobnie jak aniony II grupy tworzą z Ag⁺ osady rozpuszczalne w rozcieńczonym kwasie azotowym.

W przeciwieństwie do nich tworzą białe osady z Ba²⁺.

W środowisku kwaśnym CO₃^2- bardzo intensywnie rozkłada się z wydzieleniem dwutlenku węgla, który zmętnia wode wapienną. Wydzielający się gaz nie ma zapachu. Ze względu na dużą intensywność rozkładu tworzą się bąbelki i może dojść nawet do powstania piany.

SO₃^2- również rozkładają się w środowisku kwaśnym z wydzieleniem dwutlenku siarki, jednak zachodzi to znacznie wolniej. Dwutlenek siarki ma ostry, duszący zapach. SO₃^2- odbarwia MnO₄^- utleniając się do SO₄^2-.

 

IV grupa anionów

Czwarta grupa to PO₄^3-, AsO₄^3-, AsO₃^3-, S₂O₃^2-, CrO₄^2- oraz Cr₂O₇^2-.

Podobnie jak aniony III grupy tworzą one osady z Ag⁺ oraz Ba²⁺.

Ich osady z Ba²⁺ są białe (z wyjątkiem CrO₄^2-, który daje osad żółty) i rozpuszczalne w rozcieńczonym kwasie azotowym.

Ich osady z Ag⁺ są barwne.

 

V grupa anionów

Piąta grupę stanowią: NO₃^-, MnO₄^-, ClO₃^-, ClO₄^-. Nie tworzą one prawie żadnych osadów. Przede wszystkim nie tworzą one osadów z Ag⁺ ani Ba²⁺.

MnO₄^- można poznać po intensywnym foletowym zabarwieniu, które znika po dodaniu reduktora.

NO₃^- można wykryć za pomocą próby obrączkowej.

 

VI grupa anionów

Szóstą grupę tworzą SO₄^2-, F^-, SiF₆^2-.

Tworzą one osady z Ba²⁺, nie tworzą natomiast osadów z Ag⁺.

SO₄^2- w przeciwieństwie do F^- tworzy osad z Pb²⁺.

 

VII grupa anionów

Siódmą grupę anionów stanowią: SiO₃^2-, SiO₄^4-, Si₂O₅^2-. W środowisku kwaśnym tworzą one charakterystyczny żel krzemionkowy, o galaretowatej konsystencji, przez co łatwo go rozpoznać.

Tworzą też osady z Ag⁺ i Ba²⁺.

SiO₃^2- nie odbarwia MnO₄^-.

---