Реакція бурого кільця

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

Позитивна проба

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:

$\mathrm {3Fe^{2+}+NO_{3}^{-}+4H^{+}\longrightarrow 3Fe^{3+}+NO\uparrow +2H_{2}O}$

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

$\mathrm {Fe^{2+}+6H_{2}O\longrightarrow [Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+}}$

$\mathrm {[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+}+NO\longrightarrow [Fe(H_{2}O)_{5}NO]^{2+}+H_{2}O}$

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

• Болотов В. В., Свєчнікова О. М., Колісник С. В., Жукова Т. В. та ін. Аналітична хімія / За ред. В. В. Болотова. — Х. : Вид-во НФаУ, 2004. — С. 161. — ISBN 966-615-219-3.
• Хаускрофт, К., Констебл, Э. Современный курс неорганической химии / Пер. с англ. под ред. В. П. Зломанова. — М. : «Мир». — Т. 2. — С. 171. — ISBN 5-03-003310-4. (рос.)