Tabela kvalitativnega določanja ionov. Uporaba ionometrijskih 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 nastanejo 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 skupinske kot posamezne usedline. Skupinski precipitatorji za ione Ag + , Pb 2+ , Hg 2+ je NaCl; 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 kompleksne spojine s kationi (tabela):

Hlapne kovinske spojine obarvajo plamen gorilnika v eno ali drugo barvo. Če torej preučevano snov vnesete na platinasto ali nikrom žico v brezbarven plamen gorilnika, se plamen obarva v prisotnosti določenih elementov v snovi, na primer v barvah: svetlo rumena (natrij), vijolična (kalij), opečnato rdeča (kalcij), karminsko rdeča (stroncij), rumeno-zelena (baker, bor), bledo modra (svinček, arzen).

Anioni so običajno razvrščeni po topnosti soli ali po redoks lastnostih. Toliko anionov (SO 4 2 -, SO 3 2 -, CO 3 2 -, SiO 3 2 -, F -, PO 4 3 -, CrO 4 2 - in drugi) ima skupinski reagent BaCl 2 v nevtralnem ali rahlo kislega medija, 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 nekatere anione (tabela):

Razvrstitev anionov po redoks lastnostih je podana v tabeli:

Kemična identifikacija snovi temelji predvsem na reakcijah obarjanja, kompleksiranja, oksidacije in redukcije, nevtralizacije, pri katerih nastane obarvana oborina, spremeni se barva raztopine ali se sproščajo plinaste snovi.

Predstavljajmo si naslednjo situacijo:

Delaš v laboratoriju in se odločiš za eksperiment. Če želite to narediti, ste odprli omaro z reagenti in na eni od polic nenadoma zagledali naslednjo sliko. Dva kozarca z reagenti sta imela odlepljene nalepke, ki sta jih varno pustila ležati v bližini. Ob tem ni več mogoče natančno določiti, kateri kozarec kateri etiketi ustreza, zunanji znaki snovi, po katerih bi jih lahko ločili, pa so enaki.

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

Kvalitativne reakcije imenujemo takšne reakcije, ki vam omogočajo razlikovanje ene snovi od druge, pa tudi ugotavljanje kvalitativne sestave neznanih snovi.

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

Ta metoda lahko deluje le, če snovi, ki jih je treba razlikovati, spremenijo barvo plamena na različne načine ali pa ena od njih sploh ne spremeni barve.

Ampak, recimo, kot bi bila sreča, snovi, ki jih določite, ne obarvajo barve plamena oziroma ga obarvajo v isto barvo.

V teh primerih bo treba ločiti snovi z uporabo drugih reagentov.

V katerem primeru lahko s pomočjo katerega koli reagenta ločimo eno snov od druge?

Obstajata dve možnosti:

• Ena snov reagira z dodanim reagentom, druga pa ne. Hkrati mora biti jasno vidno, da je reakcija ene od izhodnih snovi z dodanim reagentom res minila, torej je opaziti kakšen njen zunanji znak - nastala je oborina, sprostil se je plin, je prišlo do spremembe barve itd.

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

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O

To je posledica odsotnosti kakršnih koli zunanjih znakov reakcije. Prozorna brezbarvna raztopina klorovodikove kisline, ko se zmeša z brezbarvno raztopino hidroksida, tvori enako prozorno raztopino:

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

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) Snovi se lahko razlikujejo tudi med seboj, če obe reagirata z dodanim reagentom, vendar to počneta na različne načine.

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

klorovodikova kislina reagira z natrijevim karbonatom in sprosti brezbarven plin brez vonja - ogljikov dioksid (CO 2):

2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

in s srebrovim nitratom, da nastane bela sirasta oborina AgCl

HCl + AgNO 3 \u003d HNO 3 + AgCl ↓

Spodnje tabele prikazujejo različne možnosti za odkrivanje določenih ionov:

Kvalitativne reakcije na katione

Kvalitativne reakcije na anione

Anion	Udar ali reagent	Reakcijski znak. Reakcijska enačba
SO 4 2-	Ba 2+	Oborina bele oborine, netopne v kislinah: Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓
NE 3 -	1) Dodamo H 2 SO 4 (konc.) in Cu, segrejemo 2) Mešanica H 2 SO 4 + FeSO 4	1) Tvorba modre raztopine, ki vsebuje ione Cu 2+, nastajanje rjavega plina (NO 2) 2) Videz barve nitrozo-železovega sulfata (II) 2+. Vijolična do rjava barva (reakcija rjavega obroča)
PO 4 3-	Ag+	Obarjanje svetlo rumene oborine v nevtralnem mediju: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
CrO 4 2-	Ba 2+	Oborina rumene oborine, netopne v ocetni kislini, vendar topne v HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
S2-	Pb 2+	Črne padavine: Pb 2+ + S 2- = PbS↓
CO 3 2-		1) Oborina bele oborine, topne v kislinah: Ca 2+ + CO 3 2- \u003d CaCO 3 ↓ 2) Emisija brezbarvnega plina ("vrenje"), ki povzroči motnost apnene vode: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
CO2	Apnena voda Ca(OH) 2	Obarjanje bele oborine in njeno raztapljanje ob nadaljnjem prehodu CO 2: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2
SO 3 2-	H+	Nastajanje plina SO 2 z značilnim ostrim vonjem (SO 2): 2H + + SO 3 2- \u003d H 2 O + SO 2
F-	Ca2+	Padavine bele oborine: Ca 2+ + 2F - = CaF 2 ↓
Cl-	Ag+	Oborina 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 Kaj je biosinteza v biologiji? Raznolikost koelenteratov Podred sesalcev reda primatov združuje šest družin: tupai, tarsiers, lemurji, netopirji, indri in lorisi; - predstavitev