Tabela kvalitativnega določanja ionov. Uporaba ionometričnih metod v analizi. a) Določanje z natrijevim sulfidom

Metode kvalitativne analize temeljijo na ionskih reakcijah, ki omogočajo identifikacijo elementov v obliki določenih ionov. Med reakcijami nastajajo težko topne spojine, obarvane kompleksne spojine, pride do oksidacije ali redukcije s spremembo barve raztopine.

Za identifikacijo s tvorbo težko topnih spojin se uporabljajo tako skupinski kot individualni precipitanti. NaCl služi kot skupinski precipitant za Ag +, Pb 2+ in Hg 2+ ione; za katione Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ - (NH 4) 2 CO 3, za ione Al 3+, Cr 3+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Co 2+, Ni 2 + , Zn 2+ - (NH 4) 2 S.

Obstaja veliko organskih in anorganskih reagentov, ki tvorijo oborine ali obarvane komplekse s kationi (tabela):

Hlapne kovinske spojine obarvajo plamen gorilnika v eno ali drugo barvo. Torej, če dodate preučevano snov na platinasti ali nikromovi žici v brezbarvni plamen gorilnika, se bo plamen obarval v prisotnosti določenih elementov v snovi, na primer v naslednje barve: svetlo rumena (natrij), vijolična (kalij), opečnato rdeča (kalcij), karminsko rdeča (stroncij), rumeno-zelena (baker, bor), bledo modra (svinec, arzen).

Anioni so običajno razvrščeni glede na njihovo topnost v soli ali redoks lastnosti. Toliko anionov (SO 4 2 -, SO 3 2 -, CO 3 2 -, SiO 3 2 -, F -, PO 4 3 -, CrO 4 2 - itd.) ima skupinski reagent BaCl 2 v nevtralni oz. rahlo kislo okolje, saj so barijeve soli in ti anioni rahlo topni v vodi. Skupinski reagent v raztopini HNO 3 za ione Cl-, Br-, I-, SCN-S 2-, ClO-, 4- in druge je AgNO 3. Kar zadeva katione, obstajajo reagenti za določene anione (tabela):

Razvrstitev anionov glede na njihove redoks lastnosti je podana v tabeli:

Kemijska identifikacija snovi temelji predvsem na reakcijah obarjanja, kompleksiranja, oksidacije in redukcije, nevtralizacije, pri kateri nastane obarvana oborina, spremembe barve raztopine ali sproščanja plinastih snovi.

Predstavljajmo si to situacijo:

Delate v laboratoriju in ste se odločili izvesti poskus. Če želite to narediti, ste odprli omarico z reagenti in na eni od polic nenadoma zagledali naslednjo sliko. Dvema kozarcema reagentov sta bili odlepljeni nalepki in sta varno ostala v bližini. Hkrati ni več mogoče natančno določiti, kateri kozarec ustreza kateri etiketi, zunanji znaki snovi, po katerih bi jih lahko ločili, pa so enaki.

V tem primeru je težavo mogoče rešiti s t.i kvalitativne reakcije.

Kvalitativne reakcije To so reakcije, ki omogočajo razlikovanje ene snovi od druge, pa tudi ugotavljanje kvalitativne sestave neznanih snovi.

Na primer, znano je, da kationi nekaterih kovin, ko dodamo njihove soli plamenu gorilnika, le-tega obarvajo v določeno barvo:

Ta metoda lahko deluje le, če snovi, ki jih ločimo, različno spremenijo barvo plamena ali pa ena od njih sploh ne spremeni barve.

Toda, recimo, po sreči snovi, ki se določajo, ne obarvajo plamena ali pa ga obarvajo v isto barvo.

V teh primerih bo treba snovi razlikovati z drugimi reagenti.

V katerem primeru lahko ločimo eno snov od druge s katerimkoli reagentom?

Obstajata dve možnosti:

• Ena snov reagira z dodanim reagentom, druga pa ne. V tem primeru mora biti jasno vidno, da je do reakcije ene od izhodnih snovi z dodanim reagentom dejansko prišlo, to pomeni, da je opaziti nek zunanji znak - nastala je oborina, sprostil se je plin, prišlo je do spremembe barve. itd.

Na primer, nemogoče je razlikovati vodo od raztopine natrijevega hidroksida s klorovodikovo kislino, kljub dejstvu, da alkalije dobro reagirajo s kislinami:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

To je posledica odsotnosti zunanjih znakov reakcije. Bistra, brezbarvna raztopina klorovodikove kisline, če jo pomešamo z brezbarvno raztopino hidroksida, tvori enako bistro raztopino:

Po drugi strani pa lahko vodo ločite od vodne raztopine alkalije, na primer z raztopino magnezijevega klorida - v tej reakciji nastane bela oborina:

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) snovi je mogoče med seboj ločiti tudi, če obe reagirata z dodanim reagentom, vendar na različne načine.

Na primer, z raztopino klorovodikove kisline lahko ločite raztopino natrijevega karbonata od raztopine srebrovega nitrata.

z natrijevim karbonatom klorovodikova kislina reagira s sproščanjem brezbarvnega plina brez vonja - ogljikovega dioksida (CO 2 ):

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

in s srebrovim nitratom, da nastane bela sirasta oborina AgCl

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

Spodnje tabele predstavljajo različne možnosti za odkrivanje določenih ionov:

Kvalitativne reakcije na katione

Kvalitativne reakcije na anione

Anion	Udarec ali reagent	Znak reakcije. Enačba reakcije
SO 4 2-	Ba 2+	Izločanje bele oborine, netopne v kislinah: Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓
NE 3 −	1) Dodamo H2SO4 (konc.) in Cu, segrejemo 2) Mešanica H 2 SO 4 + FeSO 4	1) Tvorba modre raztopine, ki vsebuje ione Cu 2+, sproščanje rjavega plina (NO 2) 2) Pojav barve nitrozo-železovega (II) sulfata 2+. Barva sega od vijolične do rjave (rjava obročasta reakcija)
PO 4 3-	Ag+	Izločanje svetlo rumene oborine v nevtralnem okolju: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
CrO 4 2-	Ba 2+	Tvorba rumene oborine, netopne v ocetni kislini, vendar topne v HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
S 2-	Pb 2+	Črna oborina: Pb 2+ + S 2- = PbS↓
CO 3 2-		1) Izločanje bele oborine, topne v kislinah: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2) Sproščanje brezbarvnega plina ("vretje"), ki povzroči motnost apnene vode: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
CO2	apnena voda Ca(OH) 2	Izločanje bele oborine in njeno raztapljanje z nadaljnjim prehodom CO 2: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2
SO 3 2-	H+	Emisija plina SO 2 z značilnim ostrim vonjem (SO 2): 2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2
F −	Ca2+	Bela oborina: Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓
Cl −	Ag+	Izločanje bele siraste oborine, netopne v HNO 3, a topne v NH 3 ·H 2 O (konc.): Ag + + Cl − = AgCl↓ AgCl + 2(NH 3 ·H 2 O) = ) Niste našli odgovora na svoje vprašanje? Poglej tukaj Lekcija-študija "Morfologija Ruski cerkvenoslovanski slovar na spletu Seznam ročnih operacij v 1 od 8