§ 3. Обнаружение SO3-ионов

Свойства сульфитов. Соли сернистой кислоты, образованные катионами сильных оснований, в водных растворах имеют щелочную реакцию.

Большинство сульфитов мало растворимо в воде. Растворимы в воде сульфиты щелочных металлов, магния и аммония.

Сульфиты способны к комплексообразованию:

Анион сернистой кислоты бесцветен. Все ее соли, образованные не окрашенными катионами, тоже бесцветны.

Окисление сульфитов может протекать в кислой, щелочной и нейтральной среде; окисление происходит настолько легко, что наблюдается уже при стоянии растворов сульфитов на воздухе.

Реакция окисления сернистой кислоты иодом. Поместите в пробирку 1—2 капли раствора иода; затем 3—4 капли раствора, содержащего . При этом происходит окисление сульфитов в сульфаты; реакция среды становится кислой и бурый раствор иода обесцвечивается:

Чтобы убедиться в образовании сульфатов, прибавьте к полученному после реакции раствору еще 2—3 капли 2 н. раствора и несколько капель раствора . Выпадает белый осадок , нерастворимый в .

Кроме иода, можно пользоваться и другими окислителями (например, перманганатом калия, галогенами, хроматами и т. д.).

Условия проведения реакций. 1. Большинство реакций окисления сульфитов проводят в кислой или нейтральной среде. Особенно важно соблюдать это условие при окислении иодом, так как в щелочной среде обесцвечивается вследствие реакции диспропорционирования.

2. Нагревание способствует реакциям окисления — восстановления, однако следует иметь в виду, что соли сернистой кислоты склонны (в особенности при нагревании) к реакции диспропорционирования:

3. Течение реакции изменяется в зависимости от порядка прилива-ния исследуемого раствора к раствору иода, или наоборот. Так, при добавлении раствора иода к раствору сульфита происходит реакция:

При добавлении раствора сульфита или сернистой кислоты к раствору иода образуется главным образом сульфат. Это объясняется тем, что при добавлении раствора иода к раствору сульфита в избытке находится восстановитель , который препятствует окислению сульфита в сульфат; в случае обратного порядка приливания, т. е. раствора сульфита к раствору иода, в избытке будет окислитель , который способствует окислению сульфита в сульфат.

4. Восстановители, например тиосульфат-ионы, мешают открытию сернистой кислоты этим путем, так как тиосульфаты также окисляются иодом. Однако если при окислении иодом нейтральная среда испытуемого раствора в результате реакции становится кислой, то при окислении раствор остается нейтральным.

5. Окислители, окисляющие , также должны отсутствовать.

Реакция восстановления сернистой кислоты. Поместите в пробирку 3—5 капель раствора соли сернистой кислоты (например, капель свежеприготовленного хлористоводородного концентрированного раствора и содержимое пробирки нагрейте. При этом восстановится до и выпадет желтый осадок :

Кроме , можно применять и другие восстановители. Так, металлический цинк или магний в кислой среде восстанавливают также до :

Сероводород восстанавливает сульфиты до серы:

Условия проведения реакции. 1. Восстановитель применяют в виде концентрированного раствора этой соли.

2. Как правило, реакцию восстановления сульфитов в растворах проводят в кислой среде.

3. Нагревание растворов благоприятствует реакции восстановления, а при восстановлении твердых веществ нагревание необходимо.

4. Ионы, содержащие серу, в особенности , должны быть предварительно отделены.

Реакция с хлоридом стронция. Прибавьте к 3—5 каплям испытуемого раствора 2—3 капли 2 н. раствора аммиака (до слабощелочной реакции) и 3—5 капель 2 н. раствора . Нагрейте смесь на водяной бане. В присутствии образуется белый осадок :

Чтобы убедиться в том, что осадок содержит , промойте осадок 2—3 раза дистиллированной воды и растворите его в 2— 3 каплях 2 н. раствора . Прибавьте к полученному раствору 2—3 капли перекиси водорода или хлорной воды. При этом образуется нерастворимый белый осадок . Сульфит стронция легко растворим в минеральных кислотах.

В аналогичных условиях не образует с солями стронция осадка, что позволяет отделять от

Условия проведения реакций. раствора должен быть не ниже 7. Даже в слаббкислой среде образуется растворимый в воде бисульфит стройция .

2. Анионы, образующие с ионами стронция осадок, должны отсутствовать.

3. При испытании растворимости образовавшегося следует иметь в виду, что сульфиты легко окисляются в сульфаты, а осадок, содержащий сульфат стронция, не растворяется в разбавленных минеральных кислотах. Чтобы избежать окисления, необходимо осаждение вести в отсутствие окислителей, окисляющих сульфиты в сульфаты, и избегать чрезмерного нагревания, способствующего окислению .

Реакция с нитропруссидом натрия. Поместите на фарфоровую пластинку каплю концентрированного раствора ацетата цинка и по капле растворов и нитропруссида натрия. При этом образуется белый осадок гексацианоферрата (II) цинка. К образовавшемуся осадку прибавьте 1—2 капли нейтрального анализируемого раствора. В присутствии осадок окрашивается в красный цвет.

Нитропруссид натрия образует с сульфитами и свободной сернистой кислотой розово-красное окрашивание. Однако при добавлении к анализируемому раствору концентрированного раствора соли цинка и гексацианоферрата (II) калия реакция становится более отчетливой и более чувствительной, так как образующийся белый осадок в присутствии окрашивается в красный цвет.

Растворимые сульфиды мешают этой реакции, реагируют только в щелочной среде. Чтобы воспрепятствовать действию сульфидов, поступают следующим образом. Сульфид-ионы осаждают в виде малорастворимых сульфидов ртути или цинка при помощи растворов хлорида ртути (И) или ацетата цинка и осадок отделяют. Полученный фильтрат используют для открытия реакциями, описанными выше.

Тиосульфат-ионы не мешают этой реакции, так как не образуют с нитропруссидом натрия соединений, окрашенных в красный цвет. Обнаружение присутствии будет рассмотрено ниже (см. § 5),

Реакция с ацетатом меди и уксуснокислым раствором бензидина. Нанесите на фильтровальную бумагу 1—2 капли уксуснокислого раствора бензидина, каплю испытуемого раствора и каплю 0,1 н. раствора ацетата меди. В присутствии появляется коричневое пятно вследствие образования осадка .

Оксалат-ионы дают аналогичную реакцию, но отличие в том, что осадок с сульфит-ионами обесцвечивается перекисью водорода.