13.2. Обнаружение хромат- (дихромат-) ионов действием калия йодида.
13.3. Обнаружение карбонат-ионов действием минеральных кислот.
14. Мешающее влияние анионов при их совместном присутствии, методы его устранения.
15. Анализ смесей анионов в контроле качества лекарственных веществ.
Найти материал для освоения этих вопросов можно в одном из следующих источников.
Основные источники информации.
1) Аналитическая химия: Учебное пособие для студентов фармацевтических вузов и факультетов III – IV уровней аккредитации. Под общей редакцией В.В. Болотова. - Харьков, издательство НФАУ «Золотые страницы», 2001 – C. 154 – 175.
2) Аналiтична хiмiя: Навчальний посiбник для студентiв фармацевтичних вузiв та факультетiв III – IV рiвня акредитацii. Пiд загальною редакцiєю В.В. Болотова. – Харків, вид-во НФАУ Оригiнал, 2004 – C. 153 – 173.
3) Лекции по аналитической химии.
4) Граф логической структуры (Приложение 1).
Дополнительные источники информации.
1) Алексеев В.Н. Курс качественного химического полумикроанализа. Под редакцией П.К. Агасаняна. Москва – «Химия», 1973 – С. 464 – 567
2)
После изучения темы для самопроверки усвоения материала ответьте на следующие вопросы, заполнив таблицу с эталонами ответов.
ЦЕЛЕВЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ ЗАДАНИЯ.
| 1)В ходе предварительных испытаний раствора, содержащего смесь анионов, было установлено, что рН раствора меньше единицы. Присутствие какого аниона возможно в данных условиях? A. CO32-. B. S2O32-. C. Cl -. D. SO32-. E. NO2- | 4) Оксалаты относятся к I аналитической группе анионов. Анионом какой кислоты являются оксалат-ионы? A. Щавелевой B. Муравьиной. C. Бензойной. D. Уксусной. E. Лимонной. |
| 2) В ходе систематического хода анализа анионов возникают сложности в связи с тем, что многие катионы мешают определе-нию тех или иных анионов. Какие катионы не мешают систематическому ходу анализа анионов? A. K+, Na+, NH4+. B. Na+, NH4+, Ca2+. C. NH4+, Ca2+, Со2+. D. K+, NH4+, Ba2+. E. Na+, Co2+, Ni2+. | 5) В систематическом ходе анализа анионов после предварительных испытаний проводят пробу на анионы I-ой аналитической группы. С помощью какого реактива проводят данную реакцию? A. BaCl2. B. AgNO3. C. BaCO3 D. [Ag(NH3)2]Cl E. KI |
| 3) Перед анализом анионов катионы тяжелых и щелочноземельных металлов следует удалить. С каким раствором для этого нужно прокипятить исследуемую смесь? A. NaOH. B. HCl. C. H2SO4. D. Na2CO3. E. CH3COOH. | 6) В химико-аналитической лаборатории исследовали раствор со смесью анионов. При добавлении раствора серебра нитрата выпал осадок. Какие анионы присутствуют в исследуемом растворе? A. Анионы I аналитической группы. B. Анионы органических кислот. C. Анионы III аналитической группы. D. Анионы II аналитической группы. E. Анионы нестойких кислот. |
| 7) В ходе систематического анализа химик к исследуемому раствору прибавил несколько капель 1М раствора серной кислоты, хлороформ и свежеприготовленную хлорную воду. Какие анионы он определяет? A. I- и Br -. B. Cl - и Br -. C. CO32- и Cl -. D. I- и F -. E. SO42- и F -. | 9) Химик-аналитик определяет в исследуемом растворе сульфид-ионы при помощи натрия нитропруссида. Какой аналитический эффект свидетельствует о присутствии сульфидов? A. Выпадение черного осадка. B. Выпадение белого осадка. C. Зеленая окраска раствора. D. Выпадение изумрудно-зеленого осадка. E. Красно-фиолетовая окраска раствора. |
| 8) В ходе анализа лекарственной формы на примеси анионов аналитику необходимо определить нитрат-ионы. Какие анионы мешают данному обнаружению? A. Хлориды. B. Силикаты. C. Сульфаты. D. Сульфиды. E. Нитриты. | 10) В ходе обнаружения анионов в лекарственной субстанции после определения серусодержащих анионов к раствору прибавили несколько капель натрия гидроксида и упарили на водяной бане до сухого остатка. Какие анионы можно идентифицировать в сухом остатке? A. Сульфитов. B. Хлоридов. C. Фторидов. D. Тиосульфатов. E. Нитратов. |
Эталоны ответов к целевым обучающим заданиям.
| № ВОПРОСА | ОТВЕТ | № ВОПРОСА | ОТВЕТ |
| 1 | C | 6 | |
| 2 | 7 | A | |
| 3 | D | 8 | |
| 4 | 9 | E | |
| 5 | 10 |
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА.
Проведите реакции и заполните следующую таблицу, используя эталон выполнения задания:
| Методика выполнения эксперимента | Уравнения реакций | Наблюдения и выводы |
| 1. Предварительные испытания и наблюдения | ||
| 1.1. Цвет | ||
| 1.2. Запах | ||
| 1.3. Окрашивание пламени На предметное стекло наносят 2-3 капли раствора, осторожно выпаривают досуха на водяной бане. Затем очищенной раскаленной нихромовой петлей захватывают пробу и вносят в бесцветную часть пламени газовой горелки. | ||
| 1.4. Отношение к нагреванию Несколько капель испытуемого раствора переносят в чистую пробирку и нагревают над пламенем горелки. | ||
| 1.5. Определение рН среды 2-3 капли раствора переносят на универсальную индикаторную бумагу, по цвету определяют рН среды. | ||
| 1.6. Отношение к воде Несколько крупинок сухого вещества растворить в нескольких каплях воды. | ||
| 1.7. Отношение к уксусной кислоте К 2-3 каплям испытуемого раствора добавляют 2-3 капли ледяной уксусной кислоты. | ||
| 1.8. Отношение к минеральным кислотам К 2-3 каплям испытуемого раствора добавляют 2-3 капли предложенной минеральной кислоты. | ||
| 2. Проба на анионы I аналитической группы | ||
| 2. Проба на анионы I аналит. группы. К 5-10 каплям предварительно нейтрализованного раствора (рН~7) прибавляют 2-3 капли раствора BaCl2. образование осадка свидетельствует о присутствии анионов I аналитической группы. Его отделяют центрифугированием и прибавляют 5-10 капель 2М раствора HCl. Если осадок полностью не растворяется, то присутствуют сульфат-ионы и, возможно, тиосульфат-ионы (осадок серы). Отрицательная реакция на анионы I аналитической группы еще не свидетельствует об отсутствии фторид-, тетраборат-, тиосульфат-ионов. Эти анио -ны обнаруживают дробными реакциями. | ||
| 3. Проба на анионы II аналитической группы. | ||
| 3. Проба на анионы II аналит. группы. К 2 каплям исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли серебра нитрата, подкисленного разведенной HNO3. Образование осадка свидетельствует о присутствии анионов II аналитической группы. | ||
| 4. Пробы на анионы-восстановители. | ||
| 4.1. Действие раствора йода в слабощелочной среде. К 2-3 каплям исследуемого раствора прибавляют 2 капли насыщенного раствора натрия гидрокарбоната и по каплям разбавленный раствор йода. Обесцвечивание раствора свидетельствует о присутствии арсенит-ионов. | ||
| 4.2. Действие раствора йода в слабокислой среде. К 3 каплям исследуемого раствора, подкисленного 1М раствором серной кис-лоты, прибавляют по каплям разбавленный раствор йода. Обесцвечивание раствора свидетельствует о возможном присутствии тиосульфат-, сульфит- и сульфид-ионов. | ||
| 5. Пробы на анионы-окислители | ||
| 5.1. Действие калия йодида в конц. HCl. К 2-3 каплям исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли конц. HCl, 5 капель хлороформа и 2-3 капли раствора калия йодида. Красно-фиолетовая окраска хлороформного слоя свидетельствует о присутствии арсенат-ионов. | ||
| 5.2. Действие калия йодида в слабокислой среде. К 2-3 каплям исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли 1М раствора серной кислоты, 5 капель хлороформа и 2-3 капли раствора калия йодида. Красно-фиолетовая окраска хлороформного слоя свидетель-ствует о присутствии анионов-окислителей. | ||
| 6. Проба на анионы нестойких кислот. | ||
| 6. Проба на анионы нестойких кислот. К 2-3 каплям исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли 1М раствора серной кислоты. Пробирку встряхивают. Выделение газов CO2, NO2, SO2 свидетельствуют о возможном присутствии карбонат-, нитрит- сульфит-, тиосульфат-ионов. | ||
| 7. Обнаружение и отделение оксалат-ионов. | ||
| 7. Обнаружение и отделение оксалат-ионов. К 2-3 каплям исследуемого раствора, подкисленного 2-3 каплями 2М раствора CH3COOH, прибавляют 3-4 капли раствора кальция хлорида. Полученную смесь центрифугируют и проверяют полноту осаждения. Осадок CaC2O4 отделяют, промывают дист. водой и растворяют в 1М растворе серной кислоты. Раствор нагревают на водяной бане и прибавляют 2-3 капли разведенного раствора калия перманганата. Обесцвечивание раствора указывает на присутствие оксалат-ионов. | ||
| 8. Анализ-, хлорид-, бромид-, йодид-ионов | ||
| 8. Анализ-, хлорид-, бромид-, йодид-ионов при их совместном присутствии. К 3-4 каплям исследуемого раствора, подкисленного 2М раствором азотной кислоты, прибавляют 3-4 капли раствора серебра нитрата. Смесь центрифугируют, проверяют полноту осаждения. Осадки AgCl, AgBr, AgI отделяют, промывают дистиллированной водой, обрабатывают 12-% раствором аммония карбоната. Смесь центрифугируют. В пробирку отбирают по 3-5 капель центрифугата и прибавляют 3-4 капли разведенной азотной кислоты. Образование творожистого осадка свидетельствует о присутствии ионов Cl-. | ||
| 9. Обнаружение йодид- и бромид-ионов. К 3-5 каплям исследуемого раствора прибавляют 2-3 капли 1М раствора серной кислоты, 10 капель хлороформа и приливают по каплям при постоянном встряхивании свежеприготовленную хлорную воду. Окраска хлороформного слоя в красно-фиолетовый цвет свидетельствует о присутствии I- -ионов. Для обнаружения Br --ионов к раствору продолжают прибавлять хлорную воду. Если Br –ионы присутствуют, то хлороформный слой окрашивается в желтый цвет. | ||
| 10. Анализ нитрит- и нитрат-ионов. | ||
| 10.1. Обнаружение нитрит-ионов. В фарфоровой чашке растворяют несколько кристаллов антипирина в 2 каплях разведенной HCl и прибавляют 2 капли исследуемого раствора. Изумрудно-зеленая окраска свидетельствует о присутствии NO2- - ионов. | ||
| 10.2.1. Удаление нитрит-ионов. К 8-10 каплям исследуемого раствора прибавляют несколько кристаллов аммония хлорида. Смесь нагревают на водяной бане до полного прекращения выделения пузырьков азота. Если нитрит-ионы полностью удалены, действие раствора KI в кислой среде не приводит к окрашиванию раствора. | ||
| 10.2.2. Удаление бромид- и йодид-ионов. К 2-4 каплям исследуемого раствора, полученного по пункту 10.2.1., если он содержит бромид- и йодид-ионы, прибавляют 2-3 капли 2М раствора HCl и по каплям хлорную воду. Смесь нагревают на водяной бане до прекращения выделения паров йода и брома. | ||
| 10.3. Обнаружение нитрат-ионов. К 3-4 каплям раствора, полученного по пункту 10.2.2., прибавляют 4-5 кристаллов железа (II) сульфата и осторожно, по стенке пробирки, 3-4 капли концентрированной серной кислоты. Образование бурого кольца свидетельствует о присутствии NO3- – ионов. | ||
| 11. Анализ сульфид-, сульфит-, тиосульфат-, сульфат-ионов. | ||
| 11.1. Обнаружение сульфид-ионов. К 2-3 каплям исследуемого раствора прибавляют 2 капли 0,5М раствора натрия гидрокарбоната и 1-2 капли натрия нитропруссида. Красно-фиолетовая окраска свидетельствует о присутствии S2- - ионов. | ||
| 11.2. Удаление сульфид-ионов. Если сульфид-ионы обнаружены, то к 5 каплям исследуемого раствора прибавляют 5 капель раствора кадмия карбоната, смесь взбалтывают, центрифугируют и проверяют полноту осаждения, осадок отбрасывают. | ||
| 11.3. Отделение сульфит- и сульфат-ионов. К 5-7 каплям центрифугата, полученного по пункту 11.2., прибавляют раствор стронция нитрата. Смесь центрифугируют, проверяют полноту осаждения. Осадок промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на тиосульфат-ионы. | ||
| 11.4. Обнаружение сульфит- и сульфат-ионов. К осадку, полученному по пункту 11.3., прибавляют 3-5 капель 2М раствора HCl, а потом 2-3 капли раствора йода. Неполная растворимость осадка BaSO4 в растворе HCl свидетельствует о присутствии SO42- - ионов, а обесцвечивание раствора – о наличии SO32- - ионов. | ||
| 11.5. Обнаружение тиосульфат-ионов. В две пробирки отбирают по 2-3 капли центрифугата, полученного по пункту 11.3. в одну пробирку прибавляют 3-4 капли 2М раствора HCl, во вторую – раствор йода. Если в первой пробирке образуется S↓, а во второй – окраска раствора исчезает, то S2O32- - ионы присутствуют. | ||
| 12. Обнаружение фторид-, тетраборат-, ацетат-ионов сухим способом. | ||
| 12. Обнаружение фторид-, тетраборат-, ацетат-ионов сухим способом. К 15-20 каплям исследуемого раствора прибавляют 3-5 капель 2М раствора натрия гидроксида и упаривают на водяной бане. Сухой остаток используют для обнаружения фторид-, тетраборат- и ацетат-ионов характерными реакциями. 1) фторид-ионы: Несколько кристаллов исследуемой смеси и песка SiO2 смешивают с 3-5 каплями концентрированной серной кислоты. Смесь вносят в сухую пробирку и закрывают пробкой со вставленной в нее металичес-кой петлей, содержащей каплю дист. воды. 2) тетраборат-ионы: В тигель помещают несколько кристаллов исследуемой смеси, прибавляют 3-4 капли конц. серной кислоты, 5-6 капель этилового спирта, хорошо перемешивают и поджигают. 3) ацетат-ионы: А) К 5-6 каплям исследуемой смеси прибавляют 2-3 капли 1М раствора H2SO4 и осторожно нагревают. В) В пробирке смешивают несколько кристаллов натрия ацетата с 3-4 каплями конц. серной кислоты и 5-8 каплями этилового спирта. Смесь нагревают в течение 1-2 минут на водяной бане и выливают в стакан с холодной водой С) К 2-3 каплям натрия ацетата прибавляют 2-3 капли FeCl3. | ||
| 13. Обнаружение других анионов. | ||
| 13.1 Обнаружение силикат-ионов действием солей аммония. К 5-6 каплям исследуемого раствора прибавляют несколько кристаллов аммония хлорида и нагревают на водяной бане. | ||
| 13.2. Обнаружение хромат- (дихромат-) ионов действием калия йодида. К 2-3 каплям исследуемого раствора, подкисленного 1М раствором H2SO4, прибавляют 5 капель хлороформа и 2 капли раствора калия йодида. | ||
| 13.3. Обнаружение карбонат-ионов действием минеральных кислот. К 10-15 каплям исследуемого раствора прибавляют 10 капель 2М раствора HCl. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой и пропускают выделившийся газ через известковую воду. | ||
Эталон выполнения задания экспериментальной работы