Номер 1, страница 53, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Какие групповые реагенты используются для обнаружения анионов?

В качественном анализе для обнаружения и разделения анионов используют групповые реагенты. В отличие от катионов, единой общепринятой классификации анионов не существует, но наиболее распространена система, основанная на использовании солей бария и серебра. Согласно этой системе, все анионы делят на три аналитические группы.

Первая аналитическая группа анионов

Групповым реагентом на анионы первой группы является раствор хлорида бария $BaCl_2$ (или нитрата бария $Ba(NO_3)_2$) в нейтральной или слабощелочной среде. Этот реагент осаждает анионы, образующие с ионами бария $Ba^{2+}$ соли, нерастворимые в воде.

К этой группе относятся: сульфат-ион $SO_4^{2-}$, сульфит-ион $SO_3^{2-}$, тиосульфат-ион $S_2O_3^{2-}$, карбонат-ион $CO_3^{2-}$, фосфат-ион $PO_4^{3-}$, арсенат-ион $AsO_4^{3-}$, арсенит-ион $AsO_3^{3-}$, силикат-ион $SiO_3^{2-}$, хромат-ион $CrO_4^{2-}$, фторид-ион $F^-$, оксалат-ион $C_2O_4^{2-}$ и другие.

Принцип действия основан на образовании осадков солей бария. Например:

$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$ (белый осадок)

$Ba^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3 \downarrow$ (белый осадок)

Дальнейшее разделение внутри группы проводят по отношению осадков к кислотам. Например, сульфат бария $BaSO_4$ нерастворим в кислотах, в то время как карбонат бария $BaCO_3$ растворяется в них с выделением углекислого газа.

Вторая аналитическая группа анионов

Групповым реагентом является раствор нитрата серебра $AgNO_3$ в присутствии разбавленной азотной кислоты $HNO_3$. Этот реагент осаждает анионы, которые не были осаждены хлоридом бария, но образуют с ионами серебра $Ag^+$ соли, нерастворимые в воде и азотной кислоте.

К этой группе относятся галогенид-ионы: хлорид-ион $Cl^-$, бромид-ион $Br^-$, иодид-ион $I^-$, а также сульфид-ион $S^{2-}$, тиоцианат-ион $SCN^-$.

Принцип действия основан на образовании осадков солей серебра, нерастворимых в кислой среде. Азотная кислота необходима для того, чтобы предотвратить осаждение солей серебра со слабыми кислотами (например, $Ag_3PO_4$), которые могли бы выпасть в нейтральной среде.

$Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$ (белый творожистый осадок)

$Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr \downarrow$ (светло-желтый осадок)

$2Ag^+ + S^{2-} \rightarrow Ag_2S \downarrow$ (черный осадок)

Третья аналитическая группа анионов

К этой группе относятся анионы, которые не образуют осадков ни с солями бария, ни с нитратом серебра в кислой среде. Для этой группы не существует общего группового реагента.

В эту группу входят: нитрат-ион $NO_3^-$, нитрит-ион $NO_2^-$, ацетат-ион $CH_3COO^-$, перманганат-ион $MnO_4^-$.

Обнаружение анионов третьей группы проводят с помощью специфических (частных) реакций на каждый ион. Например:

- для $NO_3^-$: реакция с дифениламином (синее окрашивание) или реакция "бурого кольца" с $FeSO_4$ и концентрированной $H_2SO_4$.

- для $CH_3COO^-$: реакция этерификации со спиртом в присутствии $H_2SO_4$ (характерный фруктовый запах) или реакция с хлоридом железа(III).

Также существует классификация, основанная на отношении анионов к кислотам (выделение газов) и на их окислительно-восстановительных свойствах, но деление на группы по осадителям (соли бария и серебра) является наиболее классическим подходом в систематическом анализе.

Ответ:

Для обнаружения и разделения анионов на группы используют следующие групповые реагенты:

1. Раствор солей бария (например, $BaCl_2$) для осаждения анионов первой группы ($SO_4^{2-}$, $CO_3^{2-}$, $PO_4^{3-}$ и др.).

2. Раствор нитрата серебра ($AgNO_3$) в кислой среде (в присутствии $HNO_3$) для осаждения анионов второй группы ($Cl^-$, $Br^-$, $I^-$, $S^{2-}$).

3. Для анионов третьей группы ($NO_3^-$, $CH_3COO^-$ и др.) общий групповой реагент отсутствует; их обнаруживают с помощью специфических частных реакций.