Các phản ứng phân tích đặc trưng của anion nhóm I

Bài 9

anion nhóm I: C l

^-

, B r

^-

, I

^-

, SCN

^-

, S

₂

O

₃

2-Mục tiêu

1. Viết được phản ứng của thuốc thử nhóm với các anion nhóm I

2. Giải thích được các bước phân tích theo sơ đồ 6 để tách riêng và tìm từng anion

1. Tính chất chung

ư Các anion nhóm I tạo kết tủa với Ag⁺ trong môi trường acid HNO₃ loãng. Muối bạc của các anion nhóm này không tan trong acid HNO₃. Vì thế AgNO₃ + HNO₃ được gọi là thuốc thử nhóm để tách riêng anion nhóm I ra khỏi hỗn hợp phân tích. Sau đó dựa vào các phản ứng đặc trưng của từng anion để tách và phát hiện chúng.

ư Để loại các cation gây trở ngại khi xác định các anion, cần chuyển dung dịch phân tích thành nước soda (xem mục 4 Bài 2). Chẳng hạn, trong nước soda thì Hg²⁺ được loại bỏ, nhờ đó các anion Cl^-, I^- được giải phóng khỏi HgCl₂, HgI⁺, HgI₃^- là những hợp chất tan nhiều nhưng điện ly rất kém

Nhận biết Cl₂ sinh ra bằng giấy tẩm KI và hồ tinh bột do:

Cl₂ + 2KI = 2KCl + I₂ I₂ làm xanh hồ tinh bột.

2.2. Phản ứng của Br -ư Với Ag⁺:

Br^- + AgNO₃ = AgBr _{↓ vàng nhạt} + NO₃

-AgBr tan trong NH₄OH, KCN, Na₂S₂O₃... để tạo thành các phức tan.

ư Với Pb²⁺

2Br^- + Pb²⁺ = PbBr_{2↓ trắng}

PbBr₂ tan trong kiềm, CH₃COONH₄ và KBr dư:

PbBr₂ + 2KBr = K₂[PbBr₄]

ư Br^- tác dụng với nước clor hoặc nước Javel, sinh ra Br₂ : 2Br^- + Cl₂ = Br₂ + 2Cl

-Br₂ tan trong cloroform cho dung dịch màu vàng rơm.

ư Với thuốc thử hữu cơ:

Br^- + dung dịch Fluorescein = Eosin _hồng 2.3. Phản ứng của I

-ư Với Ag⁺:

I^- + AgNO₃ = AgI ↓ vàng + NO₃

-AgI không tan trong NH₄OH, nhưng tan trong KCN để tạo thành phức tan.

ư Với Hg²⁺:

Hg²⁺ + 2I^- = HgI_{2↓ đỏ cam}

HgI₂ + 2I^- = [HgI₄]^2-tan, không màu

ư Với Cu²⁺:

2Cu²⁺ + 4I^- = 2CuI↓trắng + I₂↓nâu sẫm

(Nếu có lẫn SO₃^2- thì: I₂ + SO₃^2- + H₂O = I^- + SO₄^2- + 2H⁺) ư Với NaNO₂ trong môi trường acid:

2I^- + 2NO₂^- + 4H⁺ = I₂ + 2NO + 2H₂O I₂ làm xanh hồ tinh bột.

ư Với nước clor hoặc nước Javel, sinh ra I₂: 2I^- + Cl₂ = I₂ + 2Cl

-I₂ tan trong cloroform (dung môi không oxy) cho dung dịch màu tím.

Nếu Cl₂ dư sẽ làm mất màu I₂, vì:

I₂ + 5Cl₂ + 6H₂O = 2HIO₃ + 10HCl ư Với Fe³⁺:

2Fe³⁺ + 2I^- = 2Fe²⁺ + I₂ 2.4. Phản ứng của SCN

-ư Với Ag⁺:

Ag⁺ + SCN^- = AgSCN↓ trắng

Nếu dư SCN^- thì kết tủa tan do tạo phức:

AgSCN + 2SCN^- = [Ag(SCN)₃]^2- ư Với Hg²⁺:

Hg²⁺ + 2SCN^- = Hg(SCN)_{2↓ trắng}

Nếu dư SCN^- thì kết tủa tan do tạo phức:

Hg(SCN)₂ + 2SCN^- = [Hg(SCN)₄]

2-Nếu có mặt ion Co²⁺ thì sẽ tạo kết tủa xanh thẫm:

Co²⁺ + [Hg(SCN)₄]^2- = Co[Hg(SCN)₄]_{↓ xanh thẫm} ư Với Fe³⁺:

Fe³⁺ + 3SCN^- = Fe(SCN)_{3↓ đỏ máu}

Nếu dư SCN^- thì kết tủa tan do tạo phức tan có màu đỏ máu:

Fe(SCN)₃ + 3SCN^- = [Fe(SCN)₆] 3-2.5. Phản ứng của S₂O₃

2-ư Với Ag⁺:

2Ag⁺ + S₂O₃^2- = Ag₂S₂O₃↓ trắng

+ Ag₂S₂O₃ sinh ra bị phân hủy thành màu vàng nâu rồi chuyển thành đen do:

Ag₂S₂O₃ + H₂O = Ag₂S_↓đen + H₂SO₄

+ Ag₂S₂O₃ tan trong Na₂S₂O₃ dư do tạo thành phức:

Ag₂S₂O₃ + 3 Na₂S₂O₃ = 2Na₃[Ag(S₂O₃)₂]

ư Với Ba²⁺:

Ba²⁺ + S₂O₃^2- = BaS₂O_{3↓ trắng}

Kết tủa BaS₂O₃ dễ tan trong các acid vô cơ thông thường.

ư Với acid vô cơ loãng:

2H⁺ + S₂O₃^2- = SO₂^↑ + S↓ + H₂O ư Với dung dịch iod:

S₂O₃^2- làm mất màu dung dịch iod do nó khử I₂ đến I^-. Phản ứng này còn ứng dụng trong phép phân tích định lượng:

I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆ Tetrathionat

3. Sơ đồ phân tích

Sơ đồ 6*: Sơ đồ lý thuyết phân tích anion nhóm I Cl^-, Br^-, I^-, SCN^-, S₂O₃

2-Dung dịch phân tích + Na₂CO₃ (làm nước soda)

Nước ly tâm (nước soda):

Chứa anion nhóm I + Cation kim loại kiềm và NH⁴⁺, + HNO₃2N + AgNO₃

Tủa: carbonat các cation không phải kim loại kiềm (bỏ đi hoặc để tìm các cation)

Tủa: Anion nhóm I

(Nếu tủa từ nâu ặ đen là có S₂O₃^2-, vì Ag₂S₂O₃ ặ Ag2S) Chia 2 phần

Nước ly tâm:

Anion các nhóm khác (bỏ đi)

Phần lớn tủa:

+ (NH₄)₂CO₃ đun kỹ

Phần nhỏ tủa:

t ^{Tìm SCN-}

Tủa: AgBr, AgI, AgSCN (có thể còn AgCl), + H₂SO₄2N + Zn hạt

Nước ly tâm: Br-, I-, SCN- (Cl-)

t Tìm I-, Br-, SCN-

Nước ly tâm:

[Ag(NH₃)₂]Cl t ^{Tìm Cl-}

*. Sơ đồ thực hành tương ứng: xem sơ đồ 6, Phần 2. Thực hành phân tích định tính

bài tập (bài 9)

9.1. Hãy hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

1) NaCl + PbO₂ + HNO₃ → ... +....

2) NaBr + Cl₂ → ... +....

3) Hg(NO₃)₂ + NaI_dư → ... +....

4) NaI + FeCl₃ → ... +....

5) NaI + NaNO₂ + H₂SO₄ → ... +....

6) FeCl₃ + NaSCN_dư → ... +....

9.2. Cân bằng các phản ứng sau và cho biết phản ứng nào có thể dùng để phát hiện ion Cl^- trong dung dịch? Vì sao?

1) NaCl + AgNO₃ → AgCl_↓ + NaNO₃ 2) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓+ HCl 3) CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + NaCl

9.3. Cân bằng các phản ứng sau và cho biết phản ứng nào có thể dùng để phát hiện ion Br^- trong dung dịch? Vì sao?

1) KBr + Pb(NO₃)₂ → PbBr₂ ↓ + KNO₃ 2) SrBr₂ + Na₂SO₄ → NaBr + SrSO_{4 ↓} 3) AlBr₃ + NaOH → NaBr + Al(OH)₃ ↓

9.4. Cân bằng các phản ứng sau và cho biết phản ứng nào có thể dùng để phát hiện ion I^- trong dung dịch? Vì sao?

1) NaI + NaNO₂ + HNO₃→ NaNO₃ + I₂ + H₂O 2) ZnI₂ + NH₄OH → [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + NH₄I + H₂O 3) BaI₂ + K₂CO₃ → BaCO_3↓+ KI

9.5. Cân bằng các phản ứng sau và cho biết phản ứng nào có thể dùng để phát hiện ion SCN^- trong dung dịch? Vì sao?

1) KSCN + FeCl₃ → K₃[Fe(SCN)₆] + KCl

2) Ca(SCN)₂ + (NH₄)₂SO₄ → CaSO₄↓+ NH₄SCN 3) Ba(SCN)₂ + Na₃PO₄ → Ba₃(PO₄) _2↓ + NaSCN

9.6. Cân bằng các phản ứng sau và cho biết phản ứng nào có thể dùng để phát hiện ion S₂O₃^2- trong dung dịch? Vì sao?

1) Na₂S₂O₃ + AgNO₃ → Ag₂S₂O₃ + NaNO₃ 2) SrS₂O₃ + K₂CO₃ → K₂S₂O₃ + SrCO₃ 3) K₂S₂O₃ + BaCl₂ →BaS₂O₃ + KCl

9.7. Vì sao có thể dùng nước Javel hoặc nước clor vừa đủ để phát hiện I^-, sau đó cho dư nước Javel hoặc dư nước clor để phát hiện tiếp Br^- ?

Bài 10

anion nhóm II: CO

₃^2-

, PO

₄^3-

, CH

₃

COO

^-

, A s O

₃^3-

, A s O

₄^3-

, SO

₃^2-

, SO

₄^2-

, (S

₂

O

₃^2-

)

Mục tiêu

1. Viết được phản ứng của thuốc thử nhóm và một số phản ứng đặc trưng cho các anion nhóm II.

2. Giải thích được các bước phân tích theo sơ đồ 7 để tìm anion nhóm II.

Trong tài liệu hóa phân tích (Trang 82-87)