Reakcje analityczne

W pierwszym doświadczeniu przeprowadzimy identyfikację jonu tiosiarczanowego S₂O₃^2?. Do wykonania próby potrzebne są roztwory: tiosiarczanu sodu Na₂S₂O₃ (stosowany jako odczynnik w procesie wywoływania i utrwalania klasycznej fotografii) oraz roztwór kwasu solnego HCl (fotografia 1). Po dodaniu do kolby z roztworem tiosiarczanu sodu niewielkiej ilości kwasu solnego (fotografia 2) zawartość zaczyna opalizować (fotografia 3), a następnie całkowicie mętnieje (fotografia 4). Można również wyczuć ostrą woń dwutlenku siarki SO₂. Za mleczną barwę roztworu w kolbie odpowiedzialna jest koloidalna siarka powstająca w wyniku rozkładu tiosiarczanu sodu pod wpływem mocnego kwasu:

W kolejnym eksperymencie wykryjemy jony azotanowe(III) NO₂^?. Do wykonania doświadczenia potrzebne będą roztwory: siarczanu(VI) żelaza(II) FeSO₄, kwasu siarkowego (VI) H₂SO₄ i azotanu(III) sodu NaNO₂ (fotografia 5). Do probówki wlewamy kilka cm³ roztworu FeSO₄, a następnie dodajemy kilka kropel roztworu kwasu siarkowego (fotografia 6). Nabieramy pipetą nieco roztworu NaNO₂ i ostrożnie wkraplamy go do probówki tak, aby roztwór ściekał po jej ściance (fotografia 7). Na powierzchni roztworu w probówce można dostrzec ciemnobrunatne zabarwienie w postaci obrączki (fotografia 8), stąd też wywodzi się zwyczajowa nazwa procesu - reakcja obrączkowa. Pierwszym etapem jest rozkład jonu azotanowego(III) do tlenku azotu(II):

Tlenek azotu(II) tworzy z jonami żelaza(II) brunatno zabarwiony kompleks o wzorze Fe(NO)²⁺ odpowiedzialny za powstawanie charakterystycznej ?obrączki".

W trzecim doświadczeniu wykryjemy jony żelaza(II) za pomocą heksacyjanożelazianu(III) potasu K₃[Fe(CN)₆], zwanego zwyczajowo żelazocyjankiem potasu. Do przeprowadzenia próby potrzebne będą roztwory siarczanu(VI) żelaza(II) FeSO₄ oraz wspomnianego żelazocyjanku (fotografia 9). Po dodaniu do probówki zawierającej kilka cm³ roztworu FeSO₄ paru kropli roztworu żelazocyjanku potasu można dostrzec powstawanie niebieskiego osadu (fotografia 10), zaś po zmieszaniu roztworu - ciemnoniebieskiego zabarwienia (fotografia 11). Zmiany barwy lepiej widoczne są w zbliżeniu (fotografie 12 i 13). Przebiegającą w probówce reakcję zapiszemy za pomocą równania:

Powstający związek kompleksowy, heksacyjanożelazian(III) żelaza(II), używany jest jako nieorganiczny pigment malarski noszący nazwę błękitu Turnbulla. Związek jest ciekawy również ze względu na skład - zarówno kation, jak i anion soli zawierają jony żelaza.

W czwartym eksperymencie wykryjemy kationy cyny. Do przeprowadzenia próby potrzebne będą: stężony roztwór kwasu solnego HCl i chlorek cyny(II) SnCl₂ lub inny związek tego metalu (fotografia 14). Do parowniczki nalewamy nieco roztworu HCl (fotografia 15) i wsypujemy kilka kryształów soli cyny (fotografia 16). Po wymieszaniu zawartości parowniczki (fotografia 17) zanurzamy w niej probówkę wypełnioną wodą (fotografia 18) i wprowadzamy probówkę do płomienia palnika gazowego (fotografia 19). Na powierzchni probówki pojawia się błękitna poświata (fotografie 20, 21, 22, 23). Zjawisko spowodowane jest spalaniem tworzącego się w warunkach reakcji (mocny kwas, wysoka temperatura) cynowodoru SnH₄.

Zdjęcia