Аналитические реакции анионов третьей

аналитической группы: NO2ˉ , NO3ˉ,СН3СООˉ

Как уже отмечалось, анионы третьей аналитической группы не имеют группового реагента.

Аналитические реакции иитрит-иоиа NO2ˉ

 Нитрит-ион — анион довольно слабой одноосновной азотистой кислоты HN02, которая

в водных растворах при обычных температурах неустойчива и легко разлагается по схеме:

2HN02↔N2O3 + H20

N 2O3 ↔NO + NO2

что следует принимать во внимание при анализе кислых растворов, содержащих нитриты.

Нитрит-ион как анион слабой кислоты в водных растворах гидролизуется; редокс-амфотерен: обладает как окислительными, так и восстановительными

свойствами. Нитриты хорошо растворяются в воде (нитрит серебра AgN03 — при нагревании). Нитрит-ион образует комплексы со многими металлами.

Нитриты токсичны!

Реакция с дифениламином (фармакопейная).Нитрит-ион при реакции с дифениламином NH(C6H5)2 в среде концентрированной серной кислоты переводит (как и другие окислители) данный органический реагент в продукт его окисления — синий дифенилдифенохинондиимин.Полагают, что превращения дифениламина в дифенилдифенохинондиимин под действием окислителей (в том числе и нитритов) в кислой среде осуществляются следующим образом. Вначале происходит необратимое окисление дифениламина в дифенилбензидин:

2C6H5NHC6H5 → C6H5-NH-С6Н4— NH—СбН5 + 2Н+ + 2электронов

Дифениламин          дифенилбензидин (бесцветный)

Две молекулы дифениламина отдают окислителю два электрона и теряют два иона водорода. Затем происходит обратимое окисление молекулы бензидина присутствующим

окислителем до окрашенного в синий цвет дифенилдифенохинондиимина, при котором молекула дифенилбензидина также отдает окислителю два электрона и теряет два иона водорода:

ФОРМУЛА 5

В результате раствор окрашивается в синий цвет. Образовавшийся синий продукт окисления дифениламина далее необратимо разрушается вначале до продуктов реакции бурого, а затем — желтого цвета.

Методика. В фарфоровую чашку (фарфоровый микротигель) или на чистую сухую стеклянную (фарфоровую) пластинку наносят 3—4 капли раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте и каплю (или кристаллик) нитрита натрия NaN02. Смесь окрашивается в ярко-синий цвет, который через некоторое время изменяется в бурый и, наконец, в желтый.

Реакция с сильными кислотами (фармакопейная).Нитрит-ион под действием разбавленных сильных кислот (НС1, H2S04) вначале переходит в неустойчивую азотистую кислоту HN02, которая затем разлагается с выделением оксидов азота (газообразные продукты желто-бурого цвета)

N O2ˉ+H + ↔HN02

2HN02 →N 2O3 + H20 →NO + NO2 + H20

Методика. В пробирку вносят 2—3 капли раствора нитрита натрия и прибавляют 2—3 капли разбавленной серной кислоты. Выделяются желто- бурые пары оксидов азота.

Реакция с иодидом калия (нитрит-ион — окислитель).Нитрит-ион в кислой среде (НС1, H2S04, СН3СООН) окисляет иодид-ионы до свободного

иода:

2N02 + 2I ˉ+ 4Н+ →I2 + 2NO+2Н20

Образующийся иод обнаруживают реакцией с крахмалом (по посинениюраствора) или экстрагируя его органическим растворителем — бензолом, хлороформом (органический слой окрашивается в фиолетовый цвет). Нитрат-ион NO, не мешает проведению реакции, поэтому ионы NO2 можно открыть с помощью рассматриваемой реакции в присутствии

нитрат-ионов. Мешают окислители (МnО4, Сг207 (2-) и некоторые другие).

Методика.

а) В пробирку вносят 2—3 капли раствора иодида калия KI, прибавляют 3—4 капли разбавленной серной кислоты, каплю свежеприготовленного раствора крахмала и 2—3 капли раствора NaN02. Смесь окрашивается в синий цвет.

б) В пробирку вносят 2—3 капли раствора KI, прибавляют 3—4 капли раствора H2S04, 3—4 капли органического экстрагента (бензол или хлороформ) и 2—3 капли раствора NaN02. Встряхивают смесь. Органический слой окрашивается в фиолетовый цвет за счет образовавшегося иода.

Реакция с перманганатом калия (нитрит-ион — восстановитель).

Реакция с реактивом Грисса—Илошвая(смесью сульфаниловой кислоты

HS03C6H4NH2 с 1-нафтиламином C10H7NH2). При реакции с реактивом Грисса—Илошвая в нейтральных или уксуснокислых растворах дает ярко-красный продукт реакции (азокраситель). Эту реакцию называют также реакцией Грисса. Образующаяся в

кислой среде в присутствии нитрит-иона азотистая кислота HN02 реагирует с сульфаниловой кислотой, давая соль диазония:

формула6

Соль диазония далее вступает в реакцию азосочетания с 1-нафтиламином, образуя продукт — азокраситель красного цвета:

Формула 6

В результате раствор окрашивается в красный цвет. Данная реакция — одна из наиболее чувствительных на нитрит-ион:

Методика. На стеклянную пластинку наносят 2 капли нейтрального или уксуснокислого раствора NaN02, прибавляют каплю раствора сульфаниловой кислоты и каплю раствора 1-нафтиламина (ипи 1-амино-2- нафтола). Смесь окрашивается в ярко-красный цвет вследствие образования соответствующего азокрасителя.

Реакция с солями аммония — реакция разложения (удаления) нитрит-

ионов.Нитрит-ион окисляет катионы аммония NH4+ при нагревании

до свободного азота N2:

NO2ˉ+NH4+=N2+2H2O

Аналогично до азота нитрит-ионы разрушаются и при реакции с

карбамидом:

2NO2ˉ+2H+ + Co(NH2)2=N2+CO2+3H2O

Эти реакции используют для удаления нитрит-ионов из раствора.

Методика. В пробирку вносят 5 капель раствора N aN02, прибавляют кристаллы NH4CI или (NH4)2S0 4 до получения насыщенного раствора (часть кристаллов прибавленной соли аммония не должна раствориться) и осторожно нагревают смесь. Наблюдается выделение пузырьков газа —азота. Чтобы убедиться в полноте протекания реакции, в пробирку прибавляют каплю раствора иодида калия KI и каплю крахмала. Если раствор не

окрашивается в синий цвет, то это означает, что нитрит-ион в растворе отсутствует, т. е. содержавшийся в растворе нитрит прореагировал с катионами аммония полностью.