§ 10. Обнаружение NO-ионов

Свойства нитратов. Соли азотной кислоты и сильных оснований имеют в водных растворах нейтральную реакцию, соли слабых оснований — кислую реакцию. Все сухие соли азотной кислоты при нагревании разлагаются. При этом нитраты щелочных металлов превращаются в нитриты:

Нитрат аммония разлагается с выделением закиси азота (см. гл. IV, § 4). При разложении нитратов тяжелых металлов выделяется двуокись азота, кислород и окиси металлов:

При сильном нагревании нитратов всех благородных и некоторых других металлов выделяются свободные металлы:

Нитраты в кислой среде и сама азотная кислота — сильные окислители:

Они окисляют почти все металлы и неметаллы и переводят элементы из состояния низшей степени окисления в состояние высшей степени окисления (см. § 2).

Смесь азотной кислоты с хлористоводородной кислотой в отношении называют царской водкой. Царская водка — один из сильнейших окислителей, применяемых для переведения малорастворимых соединений в растворимое состояние.

В царской водке растворяются нерастворимые в кислотах сульфиды и тиоаигидриды, благородные металлы, сплавы и др.

Сильное растворяющее действие царской водки основано, во-первых, на окислении, вызываемом, с одной стороны, хлором в момент его выделения, с другой — хлористым нитрозилом, образующимися в процессе взаимодействия азотной кислоты с хлористым водородом

и, во-вторых, на комплексообразовании, вызываемом ионами хлора.

Примеры:

или

Все соли азотной кислоты растворимы в воде. Анион азотной кислоты бесцветен; ее соли, за исключением солей окрашенных катионов, тоже бесцветны.

Реакция восстановления нитратов До аммиака цинком или алюминием. Поместите в пробирку 5 капель раствора нитратов калия или натрия, прилейте к нему 5—10 капель раствора или КОН и затем добавьте цинковой пыли или алюминиевого порошка. Для ускорения реакции смесь подогрейте.

Цинковая пыль или алюминиевый порошок в щелочных растворах восстанавливает нитраты до аммиака:

Выделяющийся при этом аммиак обнаруживают, как описано ранее (см. гл. IV, § 3).

Условия проведения реакции. 1. Восстановление нитратов металлическим цинком проводят в сильнощелочной среде, соответствующей концентрированным растворам едких натра или кали.

Восстановление порошкообразным алюминием проводят в слабощелочных растворах, так как в сильнощелочных растворах реакция протекает очень бурно.

В слабокислой среде (при ) восстанавливается до , который может быть обнаружен любой из реакций на .

2. Соли аммония должны быть предварительно удалены. Для этого, прибавив вначале к исследуемому раствору едкой щелочи, кипятят смесь в фарфоровой чашке и проверяют полноту удаления солей аммония при помощи смоченной водой индикаторной бумаги, внесенной в выделяющиеся пары. К остатку добавляют цинковой пыли и дополнительное количество щелочи, а затем снова кипятят. Если при этом опять будет наблюдаться выделение аммиака, то это указывает на присутствие в растворе .

3. Нитриты (соли азотистой кислоты) дают аналогичную реакцию. Поэтому они предварительно должны быть разложены (см. § 11).

4. Содержащие азот анионы и т. п. разлагаются в тех же условиях с образованием аммиака. Поэтому они должны быть предварительно отделены. Для этого к подкисленному уксусной кислотой исследуемому раствору прибавляют избыток раствора выпавший осадок цианидов, роданидов и других солей серебра отфильтровывают, а избыток ионов серебра осаждают едкой щелочью в виде .

5. Хлораты, обычно сильно мешающие открытию нитратов, в данном случае не влияют на проведение реакции.

Взаимодействие с дифениламином. Поместите в углубление фарфоровой пластинки 3 капли дифениламина капель концентрированной и 2 капли анализируемого раствора. В присутствии появляется темно-синее окрашивание, вызываемое продуктами окисления дифениламина азотной кислотой. При помощи этой реакции открывают и NOJ, поэтому открытие возможно только в отсутствие NOJ. Дифениламин окисляется, кроме того, ионами: и др.

Сильные восстановители и т. п.), окисляющиеся смесью азотной и серной кислот, также мешают реакции.

Реакция с сульфатом железа (II). Поместите в пробирку 2 капли испытуемого раствора и кристаллик величиной с булавочную головку, после чего медленно прилейте по стенке пробирки 1 каплю концентрированной .

В месте соприкосновения двух жидкостей появляется бурое кольцо, особенно резко выделяющееся на фоне белого листа бумаги. Реакция основана на восстановлении солями железа (II) нитратов до окиси азота, которая с избытком соли железа образует комплексное соединение , окрашивающее раствор в бурый цвет:

Условия проведения реакции. 1. Реакцию проводят в сильнокислой среде, пользуясь кристаллическим или концентрированным раствором .

2. Аналогично нитратам с реагируют и нитриты. (Для открытия нитритов требуется кислотность среды, соответствующая разбавленному раствору уксусной кислоты.) Поэтому нитриты должны быть предварительно разложены.

3. Образующееся комплексное соединение очень неустойчиво и лагается при нагревании. Поэтому реакцию проводят на холоду.

4. Хлораты, хроматы, иодиды, бромиды и некоторые другие анионы мешают проведению реакции.