Реакція бурого кільця

Позитивна проба

Реа́кція «бу́рого кільця́» — якісна реакція, що широко застосовується в якісному аналізі для визначення присутності нітратів у досліджуваному розчині.

Для виконання тесту до аналізованого розчину додається кілька крапель розведеної сульфатної кислоти, його кип'ятять і охолоджують. Після цього додається рівний об'єм розчину сульфату заліза(II) та, обережно, концентрована сульфатна кислоту. При наявності нітрат-іонів на межі розділу шарів водного розчину і кислоти утворюється кільце, забарвлене у колір від коричневого до фіолетового.

У кислому середовищі іони Fe²⁺ відновлюють нітрат-іони до оксиду NO:

$\mathrm{3}\mathrm{F}{\mathrm{e}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{N}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{⟶}\mathrm{3}\mathrm{F}{\mathrm{e}}^{\mathrm{3}\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{\uparrow }\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Отриманий оксид у середовищі концентрованої кислоти взаємодіє з гідратованим йоном Fe²⁺, утворюючи аквойон, що має коричневе забарвлення:

$\mathrm{F}{\mathrm{e}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{6}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{[}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{]}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}$

$\mathrm{[}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}{\mathrm{]}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{[}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{5}}\mathrm{N}\mathrm{O}{\mathrm{]}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Тут NO виступає як нітрозильна група: дослідження йону методом ЕПР показало смугу поглинання для NO, що відповідає радше запису [Fe³⁺(H₂O)₅(NO^-)]²⁺, аніж [Fe⁺(H₂O)₅(NO⁺)]²⁺. Підтвердження присутності частинки Fe³⁺ також було отримане за допомогою месбауерівської спектроскопії.

Проведенню реакції заважають, перш за все, йодиди та броміди, оскільки вони окиснюються кислотою до йоду і брому відповідно.

Джерела

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru