Реакции арсенит- и арсенат-ионов

Арсениты представляют собой соли мышьяковистой кислоты (H3As03; рКаЛ = 8,1; рКа>2 = 12,1; рКа,3 = 13,4), а арсенаты — мышьяковой (H3As04; рКаЛ = 2,19; рКа2 = 6,94; рКа3 = 11,5).

Арсениты и арсенаты щелочных металлов и аммония хорошо растворяются в воде. Малорастворимые арсениты серебра, бария и других металлов растворяются в кислотах. Арсенит- и арсе- нат-ионы бесцветны.

1. Нитрат серебра взаимодействует с арсенит-ионами с образованием желтого осадка, а с арсенат-ионами — коричнево-бурого:

Оба осадка растворяются в азотной кислоте и растворе аммиака.

2. Сероводород в сильнокислой среде (6 М НС1) образует с арсенит-ионами желтый сульфид мышьяка (III):

При взаимодействии AsOf" с H2S образуются As2S5, As2S3 и S. Осадки As2S5 и As2S3 растворяются в растворах щелочей, аммиака, карбонатов, сульфидов и полисульфидов щелочных металлов и аммония, а также в концентрированной азотной кислоте, но не растворяются в концентрированной хлороводородной кислоте.

3. Молибдат аммония в присутствии HN03 реагирует с арсенат-ионами с образованием 12-молибдоарсената аммония:

Данная реакция похожа на реакцию POf" с этим же реагентом и отличается от нее лишь тем, что протекает при нагревании (почти до кипения). Образующийся осадок растворяется в щелочах и растворе аммиака. Ионы As03_ не реагируют с молибдатом аммония.

4. Иод/иодид калия. Ионы As03~ по отношению к сопряженной окислительно-восстановительной паре 12/21" ведут себя как восстановители, а ионы AsOf" — как окислители:

Первая реакция протекает в нейтральной или слабощелочной среде (к нескольким каплям исследуемого раствора добавляют немного твердого NaHC03, а после его растворения — 1 каплю раствора 12), а вторая — в кислой. Аналитический эффект первой реакции — исчезновение бурой окраски иода, второй — появление такой окраски.

5. Восстановление до арсина. Соединения мышьяка хорошо восстанавливаются атомарным водородом до AsH3. В пробирку помещают концентрированную H2S04, добавляют металлический цинк и исследуемый раствор. Пробирку закрывают ватным тампоном, пропитанным раствором РЬ(СН3СОО)2 (для улавливания H2S), и накрывают фильтровальной бумагой, смоченной раствором AgN03:

Арсин при взаимодействии с AgN03 образует соединение Ag3As • 3AgN03 желтого цвета, которое взаимодействует с водой с образованием металлического серебра. Эта реакция известна как реакция Гутцайта:

Аналогичную реакцию дает и SbH3.

Арсин можно также обнаружить с помощью фильтровальной бумаги, пропитанной раствором хлорида ртути (II). Выделяющийся AsH3 реагирует с HgCl2 и на бумаге появляется желто-бурое пятно. Реакция отличается высокой чувствительностью и широко применяется в химико-токсикологическом анализе:

Восстановление соединений мышьяка можно проводить и в щелочной среде:

Соединения сурьмы в этих условиях не восстанавливаются до SbH3 и не мешают обнаружению мышьяка. Следует иметь в виду, что в щелочной среде до AsH3 восстанавливаются только арсенит-ионы, поэтому AsOf- необходимо предварительно восстановить до As03_ действием KI в сернокислой среде.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >