Нитрат - ион NO3- - анион одноосновной сильной азотной кислоты HNO3. В водных растворах бесцветный нитрат - ион не гидролизуется, обладает окислительными свойствами. Как лиганд NO3- - мало эффективен и образует неустойчивые нитракомплексы металлов. Нитраты металлов хорошо растворяются в воде.

В отличие от нитритов, нитраты не обесцвечивают подкисленные водные растворы перманганата калия (фармакопейный тест).

1.Реакция с дифениламином (фармакопейная).

Эта реакция - общая для NO3- и NO2- и проводится точно так же, как и для нитрит -иона (см. выше); только вместо раствора нитрита натрия используют раствор нитрата натрия или калия. Данной реакцией нельзя открывать нитраты в присутствии нитритов.

2.Реакция с металлической медью (фармакопейная).

Реакцию проводят в среде концентрированной H2SO4 при нагревании.

2 NO3- + 8 Н++ 3 Си = 3 Си2++ 2 NOT + 4 Н2О 2NO + О2 --> 2 NO2j'(жeлтo-бypыe пары)

3.Реакция с сульфатом железа (II) и концентрированной серной кислотой.

Реакцию проводят при нагревании:

3 Fe2+ + Nft- + 4 Н+ ->¦ 3 Fe3++ NO + 2 Н2О Fe2++ NO + SO42- -> [Fe NO]SO4 (бурый)

Эту реакцию дает и нитрит - ион, поэтому нельзя открыть этой реакцией нитрат - ион в присутствии нитрит- иона. Проведению реакции мешают Вг-, Г, SO32-, S2O32', CrO42-, MnO42-.

4.Реакция с металлическим алюминием или цинком.

3 NO3- + 8 А1 + 5 ОН- + 18 Н2О -> 3 NH3 + 8 [Al (OH)4]-

Выделяющийся аммиак ощущается по запаху и окрашивает влажную красную лакмусовую бумагу в синий цвет.Проведению реакции мешают катионы аммония NH4+, выделяющие аммиак в щелочной среде, а также другие анионы, способные восстанавливаться до аммиака (NO2-, SCN-, ферро - и феррицианид -- ионы).

5.Реакция с антипирином. Реакцию проводят в кислой среде.

Ацетат - ион СН3СОО- - анион слабой одноосновной уксусной кислоты СН3СООН: в водных растворах бесцветен, подвергается гидролизу, не обладает окислительно -восстановительными свойствами; довольно эффективный лиганд и образует устойчивые ацетатные комплексы с катионами многих металлов. При реакциях со спиртами в кислой среде дает сложные эфиры.

Ацетаты аммония, щелочных и большинства других металлов хорошо растворяется в воде. Ацетаты серебра CH3COOAg и ртути (I) менее ацетатов других металлов растворимы в воде.

1.Реакция с хлоридом железа (III) (фармакопейная).

При рН = 5-8 ацетат - ион с катионами Fe(III) образует растворимый темно - красный (цвета крепкого .чая) ацетат или оксиацетат железа (III).

В водном растворе он частично гидролизуется; подкисление раствора минеральными кислотами подавляет гидролиз и приводит к исчезновению красной окраски раствора.

3 СНзСООН + Fe -->* (CH3COO)3Fe + 3 Н+

При кипячении из раствора выпадает красно-бурый осадок основного ацетата железа (III):

(CH3COO)3Fe + 2 Н2О <- Fe(OH)2 CH3COO + 2 СН3СООН

В зависимости от соотношений концентраций железа (III) и ацетат - ионов состав осадка может изменяться и отвечать, например, формулам: Fe ОН (СН3СОО)2, Fe3(OH)2O3 (CH3COO), Fe3 О (ОН)( СН3СОО)6 или Fe3(OH)2 (СН3СОО)7.

Проведению реакции мешают анионы СО32-, SO3'-, РО43-, [Fe(CN)6]4, образующие осадки с железом (III), а также анионы SCN- (дающие красные комплексы с катионами Fe3+), иодид - ион Г,окисляющийся до йода 12, придающего раствору желтую окраску.

2.Реакция с серной кислотой.

Ацетат - ион в сильно кислой среде переходит в слабую уксусную кислоту, пары которой имеют характерный запах уксуса:

СН3СОО- + Н+ <- СН3СООН

Проведению реакции мешают анионы NO2\ S2-, SO32-, S2O32-, также выделяющие в среде концентрированной H2SO4 газообразные продукты с характерным запахом.

3.Реакция образования уксусноэтилового эфира (фармакопейная).

Реакцию проводят в сернокислой среде. С этанолом:

СН3СОО- + Н+ -- СН3СООН СН3СООН + С2Н5ОН = СН3СООС2Н4 + Н2О

Выделяющийся этилацетат обнаруживают по характерному приятному запаху. Соли серебра катализируют эту реакцию, поэтому при ее проведении рекомендуется добавлять небольшое количество AgNO3.

Аналогично при реакции с амиловым спиртом С5НцОН образуется также обладающий приятным запахом амилацетат СН3СООС5Ни (-грушевая-) Ощущается характерный запах этилацетата, усиливающийся при осторожном нагревании смеси.

Аналитические реакции тартрат - иона РОС- СН(ОН) - СН(ОН) - СОСТ. Тартрат- ион - анион слабой двухосновной винной кислоты:

НО-СН-СООН

НО -СН- СООН

Тартрат - ион хорошо растворим в воде. В водных растворах тартрат - ионы бесцветны, подвергаются гидролизу, склонны к комплексообразованию, давая устойчивые тартратные комплексы с катионами многих металлов. Винная кислота образует два ряда солей - средние тартраты, содержащие двух зараядный тартрат - ион СОСН(ОН)СН(ОН)СОО-, и кислые тартраты - гидротартраты, содержащие однозарядный гидротартрат - ион НОООСН(ОН)СН(ОН)СОО-. Гидротартрат калия (-винный камень-) КНС4Н4О6 практически не растворм в воде, что используется для открытия катионов калия. Средняя кальциевая соль также мало растворима в воде. Средняя калиевая соль К2С4Н4О6 хорошо растворяется в воде.

I. Реакция с хлоридом калия (фармакопейная).

С4Н4О62- + К++ Н+ -> КНС4Н4О61 (белый)

2. Реакция с резорцином в кислой среде (фармакопейная).

Тартраты при нагревании с резорцином мета - С6Н4(ОН)2 в среде концентрированной серной кислоты образуют продукты реакции вишнево - красного цвета.

Реакции с аммиачным комплексом серебра. Выпадает черный осадок металлического серебра.

Реакция с сульфатом железа (II) и пероксидом водорода.

Прибавление разбавленного водного раствора FeSO4 и Н2О2 к раствору, содержащему тартраты. приводит к образованию к образованию неустойчивого комплекса железа жатого цвета. Последующая обработка раствором щелочи NaOH приводит к кяншиовению комплекса голубого цвета.

Цитрат - ион -ООССН2 - С(ОН)(СОО-) - СН2СОО- - анион слабой трехосновной лимонной кислоты:

Лимонная кислота хорошо растворима в воде. В водных растворах цитрат - ионы бесцветны, подвергаются гидролизу, способны образовывать устойчивые цитратные комплексы с катионами многих металлов.

Средний нитрат натрия растворяется в воде. Средняя кальциевая соль лимонной свеклы мало растворима в горячей воде, но хорошо растворяется в холодной воде, что используется на практике. I. Реакция с хлоридом кальция (фармакопейная). Реакцию проводят в нейтральной среде при кипячении:

где Cit - - условное сокращенное обозначение среднего цитрат - иона. 2. Реакция образования пентабромацетона. Реакцию проводят в сернокислой среде.

Вначале в сернокислом растворе происходит окисление лимонной кислоты до апгтондикарбоновой кислоты О = С (CitCOOH)2:

Затем ацетондикарбоновая кислота бромируется и переходит в пентабромацетон:

Проведению реакции мешают органические кислоты и фенолы, дающие осадки продуктов бромирования.

4. Реакция с ртутью (II).*

Реакцию проводят в сернокислой среде в присутствии KМnO4.

Бензоат - ион - анион слабой одноосновной бензойной кислоты С6Н5СООН, малорастворимый в воде (~ 0,3% при 20°С). В водных растворах бесцветен, подвергается гидролизу, способен к образованию бензоатных комплексов металлов.Бензоат натрия, в отличие от бензойной кислоты, хорошо растворяется в воде.

1.Реакция с минеральными кислотами.

С6Н5СОО" + Н+ -> С6Н5СООЩ(белый)

Выпавшую бензойную кислоту после ее отделения от маточника, перекристаллизации и высушивания в вакуум - эксикаторе при ~ 2'кПа можно идентифицировать либо по температуре плавления (120 -124°С), либо по ИК - спектру поглощения.

2.Реакция с хлоридом железа (III) (фармакопейная).

6С6Н5СОО- + 2 Fe3++ 10Н2О - (C6H5COO)3Fe-Fe(OH)3-7H2O + 3 С6Н,СООН основной бензоат железа (III) розово - желтого цвета

Если реакцию проводить в кислой среде, то осадок не образуется, так как основная соль растворима в кислотах, а малорастворимая бензойная кислота может выпасть в осадок. Если реакцию проводить в щелочной среде, то из раствора будет выпадать бурый осадок гидроксида железа (III).При аналогичной реакции бензоат - ионов с сульфатом меди (II) выделяется осадок бирюзового цвета.

Реакции анионов различных карбоновых кислот с катионами меди (II), железа (III), кобальта (II) и т.д. с образованием окрашенных осадков карбоксилатных комплексов различного состава являются общими групповыми реакциями на карбоксилатную группу и широко используются в фармацевтическом анализе. Проведению реакции мешают фенолы.

Салицилат - ион - анион одноосновной салициловой кислоты орто - НО-С6Н4-СООН. В обычных условиях в растворе протон от фенольной группы практически не отшепляется (только в сильных щелочных средах). Салициловая кислота очень плохо растворяется в воде (0,22% при 200С), поэтому при подкислении растворов ее солей (салицилатов) она выпадает из растворов в виде белого осадка. Салицилат - ионы в водных растворах бесцветны, подвергаются гидролизу способны к комплексообразованию. Известны салицилатные комплексы целого ряда металлов. Салициловая кислота образует два ряда солей, содержащих либо однозарядные анионы НО-С6Н4-СОО-, либо двузарядные анионы ОС6Н4СОО (SaL2-). Кристаллические салицилаты Со (III) Со (Н SaL)2 4Н2О, никеля (II) Ni(Н SaL)24Н2О, марганца (II) Mn (HSaL)2-4H2O, цинка Zn (HSaL)2-2H2O, имеющие окраски соответствующего катиона и представляющие собой типичные комплексные соединения, растворяются в воде. Белый салицилат кадмия Cd (HSaL)22H2O и бсаашше озшешш Со (HSaL)2, Ni (HSaL)2, Cd (HSaL)2 - мало растворимы в холодной воде:безводный Zn (HSaL)2, NaHSaL и KHSaL растворяются в воде. Безводные салицилаты ZnSaL. CdSaL и MnSaL мало растворимы в воде.

1. Реакции с минеральными кислотами

После отделения осадка от раствора, перекристаллизации и высушивания в вакуум - экстраторе пли ~2жПа образовавшуюся салициловую кислоту можно либо по температуре плавления (156-161 °С), либо по ИК - спектру

2. Реакция с хлоридом железа (III) (фармакопейная).

Реакцию проводят в нейтральных водах и спиртовых растворах.

При добавлении небольших количеств разбавленного раствора уксусной кислоты окраска сохраняется, но при подкислении минеральными кислотами раствор обесцвечивается -- комплекс разрушается с выделением белого кристаллического осадка свободной салициловой кислоты:

Рассчитайте произведение растворимости магний аммоний фосфата, если в 1 л его насыщенного раствора содержится 8,610-3 г NH4MgPO4 (молярная масса магний аммоний фосфата 137 г/моль).

Дано:

(NH4MgPO4) = 8,610-3 г/л = Р NH4MgPO4

М (NH4MgPO4) = 137 г/моль

ПР NH4MgPO4 - ?

Решение

Схема диссоциации соли в растворе:

NH4MgPO4 = NH4+ + Mg2+ + PO43-

1) Находим молярную концентрацию соли в растворе

С (NH4MgPO4) =

2) В соответствии со схемой диссоциации

С (NH4MgPO4) = С (NH4+) = С (Mg2+) = С (PO43-) = 6,2810-5 моль/л

3) В соответствии с определением произведения растворимости ПР равно произведению концентрации ионов малорастворимого электролита в насыщенном водном растворе

ПР NH4MgPO4 = С (NH4+) С (Mg2+) С (PO43-) = (6,2810-5)3 =

= 247,6710-15 = 2,4810-13

Ответ: ПР NH4MgPO4 = 2,510-13

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9