Kvalitativní stanovení tabulky iontů. Aplikace ionometrických metod v analýze. a) Stanovení sulfidem sodným

Metody kvalitativní analýzy jsou založeny na iontových reakcích, které umožňují identifikaci prvků ve formě určitých iontů. Při reakcích vznikají těžko rozpustné sloučeniny, barevné komplexní sloučeniny, dochází k oxidaci nebo redukci se změnou barvy roztoku.

Pro identifikaci prostřednictvím tvorby těžko rozpustných sloučenin se používají jak skupinové, tak individuální srážedla. NaCl slouží jako skupinová srážecí činidla pro ionty Ag +, Pb2+ a Hg2+; pro kationty Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ - (NH 4) 2 CO 3, pro ionty Al 3+, Cr 3+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Co 2+, Ni 2 +, Zn2+ - (NH4)2S.

Existuje mnoho organických a anorganických činidel, která tvoří sraženiny nebo barevné komplexy s kationty (tabulka):

Těkavé sloučeniny kovů barví plamen hořáku v té či oné barvě. Pokud tedy přidáte zkoumanou látku na platinovém nebo nichromovém drátu do bezbarvého plamene hořáku, plamen se za přítomnosti určitých prvků v látce zbarví, například v těchto barvách: jasně žlutá (sodík), fialová (draslík), cihlově červená (vápník), karmínová červeň (stroncium), žlutozelená (měď, bor), bledě modrá (olovo, arsen).

Anionty jsou obvykle klasifikovány podle jejich rozpustnosti v soli nebo redoxních vlastností. Tolik aniontů (SO 4 2 -, SO 3 2 -, CO 3 2 -, SiO 3 2 -, F -, PO 4 3 -, CrO 4 2 - atd.) má skupinové činidlo BaCl 2 v neutrálním popř. mírně kyselé prostředí, protože soli barya a tyto anionty jsou ve vodě málo rozpustné. Skupinovým činidlem v roztoku HNO 3 pro ionty Cl - , Br - , I - , SCN - S 2 - , ClO - , 4 - a další je AgNO 3 . Pokud jde o kationty, existují činidla pro určité anionty (tabulka):

Klasifikace aniontů podle jejich redoxních vlastností je uvedena v tabulce:

Chemická identifikace látky je založena zejména na reakcích srážení, komplexace, oxidace a redukce a neutralizace, při kterých vzniká barevná sraženina, změna barvy roztoku nebo uvolňování plynných látek.

Představme si tuto situaci:

Pracujete v laboratoři a rozhodli jste se provést experiment. K tomu jste otevřeli skříň s činidly a najednou na jedné z polic uviděli následující obrázek. Dvě nádoby s činidly měly odlepené štítky a bezpečně zůstaly ležet poblíž. Zároveň již nelze přesně určit, která sklenice odpovídá jaké etiketě a vnější znaky látek, podle kterých by se daly odlišit, jsou stejné.

V tomto případě lze problém vyřešit pomocí tzv kvalitativní reakce.

Kvalitativní reakce Jde o reakce, které umožňují odlišit jednu látku od druhé a také zjistit kvalitativní složení neznámých látek.

Například je známo, že kationty některých kovů, když se jejich soli přidají do plamene hořáku, zabarví jej na určitou barvu:

Tato metoda může fungovat pouze v případě, že rozlišované látky mění barvu plamene jinak, nebo jedna z nich nemění barvu vůbec.

Ale řekněme, podle štěstí, látky, které jsou určeny, nezbarví plamen, nebo jej nezbarví stejnou barvou.

V těchto případech bude nutné rozlišit látky pomocí jiných činidel.

V jakém případě můžeme rozlišit jednu látku od druhé pomocí jakéhokoli činidla?

Jsou dvě možnosti:

• Jedna látka reaguje s přidaným činidlem, ale druhá ne. V tomto případě musí být jasně viditelné, že reakce jedné z výchozích látek s přidaným činidlem skutečně proběhla, to znamená, že je pozorován nějaký její vnější znak - vytvořila se sraženina, uvolnil se plyn, došlo ke změně barvy atd.

Například není možné odlišit vodu od roztoku hydroxidu sodného pomocí kyseliny chlorovodíkové, a to navzdory skutečnosti, že zásady dobře reagují s kyselinami:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

To je způsobeno nepřítomností jakýchkoli vnějších známek reakce. Čirý bezbarvý roztok kyseliny chlorovodíkové tvoří po smíchání s bezbarvým roztokem hydroxidu stejný čirý roztok:

Ale na druhou stranu můžete odlišit vodu od vodného roztoku alkálie, například pomocí roztoku chloridu hořečnatého - při této reakci se tvoří bílá sraženina:

2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2↓+ 2NaCl

2) látky lze také od sebe odlišit, pokud obě reagují s přidaným činidlem, ale činí tak odlišným způsobem.

Například můžete rozlišit roztok uhličitanu sodného od roztoku dusičnanu stříbrného pomocí roztoku kyseliny chlorovodíkové.

s uhličitanem sodným kyselina chlorovodíková reaguje za uvolňování bezbarvého plynu bez zápachu - oxidu uhličitého (CO 2):

2HCl + Na2C03 = 2NaCl + H20 + CO2

a dusičnanem stříbrným za vzniku bílé sýrovité sraženiny AgCl

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

Níže uvedené tabulky představují různé možnosti pro detekci specifických iontů:

Kvalitativní reakce na kationty

Kvalitativní reakce na anionty

Anion	Náraz nebo činidlo	Známka reakce. Reakční rovnice
SO 4 2-	Ba 2+	Vysrážení bílé sraženiny, nerozpustné v kyselinách: Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓
NE 3 -	1) Přidejte H2SO4 (konc.) a Cu, zahřívejte 2) Směs H 2 SO 4 + FeSO 4	1) Vznik modrého roztoku obsahujícího ionty Cu 2+, uvolnění hnědého plynu (NO 2) 2) Vzhled barvy nitroso-železnatého (II) sulfátu 2+. Barva se pohybuje od fialové po hnědou (hnědá kruhová reakce)
PO 4 3-	Ag+	Srážení světle žluté sraženiny v neutrálním prostředí: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
CrO 4 2-	Ba 2+	Vznik žluté sraženiny, nerozpustné v kyselině octové, ale rozpustné v HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
S 2-	Pb 2+	Černá sraženina: Pb 2+ + S 2- = PbS↓
CO 3 2-		1) Vysrážení bílé sraženiny, rozpustné v kyselinách: Ca 2+ + CO 3 2- = CaC03 ↓ 2) Uvolňování bezbarvého plynu („var“) způsobující zákal vápenné vody: C032- + 2H+ = C02 + H20
CO2	Vápenná voda Ca(OH) 2	Vysrážení bílé sraženiny a její rozpuštění s dalším průchodem CO 2: Ca(OH)2 + C02 = CaC03↓ + H20 CaC03 + C02 + H20 = Ca(HC03)2
SO 3 2-	H+	Emise plynu SO 2 s charakteristickým štiplavým zápachem (SO 2): 2H+ + S032- = H20 + S02
F −	Ca2+	Bílá sraženina: Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓
Cl -	Ag+	Srážení bílé sýrovité sraženiny, nerozpustné v HNO 3, ale rozpustné v NH 3 · H 2 O (konc.): Ag + + Cl - = AgCl↓ AgCl + 2(NH 3 · H 2 O) =) Nenašli jste odpověď na svou otázku? Podívejte se sem Lekce-studium "Morfologie Ruský církevněslovanský slovník online Seznam ručních operací v 1 od 8