NHẬN XÉT CHUNG
Khi nhận biết các ion trong dung dịch, cần nhớ rằng sự có mặt của một số ion trong dung dịch còn phụ thuộc vào sự có mặt các ion khác có khả năng phản ứng với chúng.
1. Nhận biết anion $NO^-_3$
Nếu trong dung dịch không có anion có khả năng oxi hóa mạnh thì có thể dùng bột $Cu$ hoặc vài mẫu lá $Cu$ mỏng và môi trường axit của axit sunfuric loãng để nhận biết anion $NO^-_3:$
\[3Cu + 2NO_3^ - + 8{H^ + }\xrightarrow{{ }}3C{u^{2 + }} + 2NO \uparrow + 4{H_2}O\]
Bột $Cu$ tan ra tạo thành dung dịch màu xanh, khí $NO$ không màu bay lên gặp khí oxi của không khí, tạo thành khí $NO_2$ có màu nâu đỏ.
$2NO + {O_2}\xrightarrow{{ }}2N{O_2}$
màu nâu đỏ
2. Nhận biết anion $SO^{2-}_4$
Thuốc thử đặc trưng cho anion này là dung dịch $BaCl_2$ trong môi trường axit loãng dư ($HCl$ hoặc $HNO_3$ loãng):
\[B{a^{2 + }} + SO_4^{2 - }\xrightarrow{{ }}B{\text{aS}}{O_4} \downarrow \]
Môi trường axit dư là cần thiết, vì một loạt anion như: $CO_3^{2 - },PO_4^{3 - },SO_3^{2 - },HPO_4^{2 - }$ cũng cho kết tủa trắng với ion $Ba^{2+}$, nhưng các kết tủa đó đều tan trong các dung dịch $HCl$ hoặc $HNO_3$ loãng, riêng $BaSO_4$ không tan.
3. Nhận biết anion $Cl^-$
Thuốc thử đặc trưng của anion này là dung dịch bạc nitrat $AgNO_3$ trong môi trường $HNO_3$ loãng:
\[A{g^ + } + C{l^ - }\xrightarrow{{ }}AgCl \downarrow \]
Các anion $Br^-, I^-$ cũng cho phản ứng tương tự, tạo thành các kết tủa $AgBr$ và $AgI$ tương ứng có độ tan nhỏ hơn $AgCl$ nhiều. Tuy nhiên, khác với $AgBr$ và $AgI, AgCl$ tan được trong dung dịch $NH_3$ loãng:
\[AgCl \downarrow + 2N{H_3}\xrightarrow{{ }}{\left[ {Ag{{\left( {N{H_3}} \right)}_2}} \right]^ + } + C{l^ - }\]
nên có thể dùng dung dịch $NH_3$ loãng để tách $AgCl$ ra khỏi hỗn hợp với $AgBr$ và $AgI$.
4. Nhận biết anion $CO^{2-}_3$
Axit $H_2CO_3$ là axit yếu, dễ bay hơi, dễ dàng phân hủy ngay tại nhiệt độ phòng:
\[{H_2}C{O_3}\xrightarrow{{ }}C{O_2} + {H_2}O\]
Vì vậy, anion $CO^{2-}_3$ chỉ tồn tại trong các dung dịch bazơ, $CO_2$ rất ít tan trong nước, nên khi axit hóa dung dịch $CO^{2-}_3$ bằng các dung dịch axit mạnh ($HCl, H_2SO_4$ loãng) thì $CO_2$ sẽ giải phóng ra khỏi dung dịch, gây sủi bọt khá mạnh. Nếu dùng dụng cụ đặc biệt đựng lượng dư nước vôi trong, ta sẽ quan sát được sựu tạo thành kết tủa trắng $CaCO_3$ làm vẫn đục nước vôi trong đó:
\[\begin{gathered}
CO_3^{2 - } + 2{H^ + }\xrightarrow{{}}C{O_2} \uparrow + {H_2}O \\
C{O_2} + Ca{(OH)_2}\xrightarrow{{}}CaC{O_3} \downarrow + {H_2}O \\
\end{gathered} \]