ตารางการวิเคราะห์ไอออนเชิงคุณภาพ การประยุกต์วิธีไอออนเมตริกในการวิเคราะห์ ก) การหาปริมาณด้วยโซเดียมซัลไฟด์

วิธีการวิเคราะห์เชิงคุณภาพจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาไอออนิก ซึ่งทำให้สามารถระบุองค์ประกอบในรูปของไอออนบางชนิดได้ ในระหว่างปฏิกิริยาจะเกิดสารประกอบที่ละลายได้น้อย สารประกอบเชิงซ้อนที่มีสีจะเกิดขึ้น การเกิดออกซิเดชันหรือการรีดักชันเกิดขึ้นเมื่อสีของสารละลายเปลี่ยนไป

เพื่อระบุตัวตนผ่านการก่อตัวของสารประกอบที่ละลายได้น้อย จะใช้ตะกอนทั้งแบบหมู่และเดี่ยว NaCl ทำหน้าที่เป็นสารตกตะกอนกลุ่มสำหรับไอออน Ag + , Pb 2+ และ Hg 2+ สำหรับไอออนบวก Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ - (NH 4) 2 CO 3, สำหรับไอออน Al 3+, Cr 3+, Fe 3+, Fe 2+, Mn 2+, Co 2+, Ni 2 + , Zn 2+ - (NH 4) 2 ส.

มีรีเอเจนต์อินทรีย์และอนินทรีย์หลายชนิดที่ก่อตัวเป็นตะกอนหรือสารเชิงซ้อนที่มีสีด้วยแคตไอออน (ตาราง):

สารประกอบโลหะที่ระเหยได้จะทำให้เปลวไฟของหัวเผามีสีเดียวหรือสีอื่น ดังนั้น หากคุณเติมสารที่อยู่ระหว่างการศึกษาบนลวดแพลตตินัมหรือลวดนิกโครมลงในเปลวไฟของตะเกียงที่ไม่มีสี เปลวไฟจะมีสีเมื่อมีองค์ประกอบบางอย่างในสาร ตัวอย่างเช่น ในสีต่อไปนี้: สีเหลืองสดใส (โซเดียม), สีม่วง (โพแทสเซียม), สีแดงอิฐ ( แคลเซียม), สีแดงเลือดนก (สตรอนเซียม), สีเหลืองสีเขียว (ทองแดง, โบรอน), สีฟ้าอ่อน (ตะกั่ว, สารหนู)

แอนไอออนมักถูกจำแนกตามความสามารถในการละลายของเกลือหรือคุณสมบัติรีดอกซ์ แอนไอออนจำนวนมาก (SO 4 2 -, SO 3 2 -, CO 3 2 -, SiO 3 2 -, F -, PO 4 3 -, CrO 4 2 - ฯลฯ ) มีกลุ่มรีเอเจนต์ BaCl 2 ในสภาวะที่เป็นกลางหรือ สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเล็กน้อย เนื่องจากเกลือแบเรียมและแอนไอออนเหล่านี้ละลายได้ในน้ำเล็กน้อย รีเอเจนต์แบบกลุ่มในสารละลาย HNO 3 สำหรับไอออน Cl - , Br - , I - , SCN - S 2 - , ClO - , 4 - และอื่นๆ คือ AgNO 3 สำหรับไอออนบวกนั้นมีรีเอเจนต์สำหรับแอนไอออนบางชนิด (ตาราง):

การจำแนกประเภทของแอนไอออนตามคุณสมบัติรีดอกซ์แสดงไว้ในตาราง:

การจำแนกสารเคมีของสารจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของการตกตะกอน การเกิดภาวะเชิงซ้อน การเกิดออกซิเดชันและการรีดักชัน และการทำให้เป็นกลางเป็นหลัก ซึ่งเกิดการตกตะกอนที่มีสี การเปลี่ยนสีของสารละลาย หรือการปล่อยสารที่เป็นก๊าซ

ลองจินตนาการถึงสถานการณ์นี้:

คุณกำลังทำงานอยู่ในห้องปฏิบัติการและได้ตัดสินใจที่จะทำการทดลอง ในการทำเช่นนี้ คุณเปิดตู้ที่มีรีเอเจนต์และทันใดนั้นก็เห็นภาพต่อไปนี้บนชั้นวางใดชั้นวางหนึ่ง ขวดรีเอเจนต์สองขวดถูกลอกฉลากออกและยังคงวางอยู่ใกล้ๆ ได้อย่างปลอดภัย ในเวลาเดียวกัน ไม่สามารถระบุได้อย่างแน่ชัดอีกต่อไปว่าขวดใดตรงกับฉลากใด และสัญญาณภายนอกของสารที่สามารถแยกแยะได้นั้นเหมือนกัน

ในกรณีนี้ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยใช้สิ่งที่เรียกว่า ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ.

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพเหล่านี้เป็นปฏิกิริยาที่ทำให้สามารถแยกแยะสารหนึ่งจากสารอื่นได้รวมทั้งค้นหาองค์ประกอบเชิงคุณภาพของสารที่ไม่รู้จัก

ตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่าแคตไอออนของโลหะบางชนิดเมื่อเติมเกลือของพวกมันลงในเปลวไฟของเตาให้แต่งสีให้เป็นสีที่ต้องการ:

วิธีการนี้จะได้ผลก็ต่อเมื่อสารที่ถูกแยกแยะเปลี่ยนสีของเปลวไฟแตกต่างออกไป หรือหนึ่งในนั้นไม่เปลี่ยนสีเลย

แต่สมมุติว่าโชคดีที่สารที่ถูกกำหนดไม่ได้ทำให้เปลวไฟเป็นสีหรือทำให้เป็นสีเดียวกัน

ในกรณีเหล่านี้ จำเป็นต้องแยกแยะสารโดยใช้รีเอเจนต์อื่น

ในกรณีใดที่เราสามารถแยกแยะสารหนึ่งจากสารอื่นโดยใช้รีเอเจนต์ใดก็ได้

มีสองตัวเลือก:

• สารตัวหนึ่งทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เติมเข้าไป แต่สารตัวที่สองไม่ทำปฏิกิริยา ในกรณีนี้จะต้องมองเห็นได้อย่างชัดเจนว่าปฏิกิริยาของสารเริ่มต้นตัวใดตัวหนึ่งกับรีเอเจนต์ที่เติมเข้าไปนั้นเกิดขึ้นจริงนั่นคือสังเกตสัญญาณภายนอกบางอย่างของมัน - เกิดการตกตะกอน, ก๊าซถูกปล่อยออกมา, การเปลี่ยนสีเกิดขึ้น ฯลฯ

ตัวอย่างเช่นเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกน้ำออกจากสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์โดยใช้กรดไฮโดรคลอริกแม้ว่าอัลคาไลจะทำปฏิกิริยากับกรดได้ดีก็ตาม:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

นี่เป็นเพราะไม่มีสัญญาณภายนอกของปฏิกิริยา สารละลายกรดไฮโดรคลอริกใสไม่มีสีเมื่อผสมกับสารละลายไฮดรอกไซด์ไม่มีสีทำให้เกิดสารละลายใสเหมือนกัน:

แต่ในทางกลับกัน คุณสามารถแยกน้ำออกจากสารละลายอัลคาไลที่เป็นน้ำได้ เช่น การใช้สารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์ - ในปฏิกิริยานี้จะเกิดตะกอนสีขาว:

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) สารสามารถแยกแยะออกจากกันได้หากทั้งสองทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เติมเข้าไป แต่ทำในลักษณะที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถแยกแยะสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตจากสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตได้โดยใช้สารละลายกรดไฮโดรคลอริก

ด้วยโซเดียมคาร์บอเนต กรดไฮโดรคลอริกทำปฏิกิริยากับการปล่อยก๊าซไม่มีสีไม่มีกลิ่น - คาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2):

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

และด้วยซิลเวอร์ไนเตรตเพื่อสร้างตะกอน AgCl สีขาวนวล

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

ตารางด้านล่างนำเสนอตัวเลือกต่างๆ สำหรับการตรวจจับไอออนเฉพาะ:

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแคตไอออน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแอนไอออน

ประจุลบ	ผลกระทบหรือรีเอเจนต์	สัญญาณของปฏิกิริยา สมการปฏิกิริยา
ดังนั้น 4 2-	บา 2+	การตกตะกอนของตะกอนสีขาวที่ไม่ละลายในกรด: บา 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓
หมายเลข 3 -	1) เติม H 2 SO 4 (เข้มข้น) และ Cu ตั้งไฟให้ร้อน 2) ส่วนผสมของ H 2 SO 4 + FeSO 4	1) การก่อตัวของสารละลายสีน้ำเงินที่มีไอออน Cu 2+ ปล่อยก๊าซสีน้ำตาล (NO 2) 2) การปรากฏตัวของสีของไนโตรโซ - ไอรอน (II) ซัลเฟต 2+ ช่วงสีตั้งแต่สีม่วงไปจนถึงสีน้ำตาล (ปฏิกิริยาวงแหวนสีน้ำตาล)
ป.4 3-	เอจี+	การตกตะกอนของตะกอนสีเหลืองอ่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
โคร 4 2-	บา 2+	การก่อตัวของตะกอนสีเหลือง ไม่ละลายในกรดอะซิติก แต่ละลายได้ใน HCl: บา 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
เอส 2-	ปบี 2+	ตะกอนสีดำ: Pb 2+ + S 2- = PbS↓
คาร์บอนไดออกไซด์ 3 2-		1) การตกตะกอนของตะกอนสีขาวที่ละลายได้ในกรด: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2) การปล่อยก๊าซไม่มีสี ("เดือด") ทำให้เกิดความขุ่นของน้ำมะนาว: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
คาร์บอนไดออกไซด์	น้ำปูนขาว Ca(OH) 2	การตกตะกอนของตะกอนสีขาวและการละลายเมื่อมี CO 2 ผ่านไป: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2
ดังนั้น 3 2-	เอช+	การปล่อยก๊าซ SO 2 ที่มีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว (SO 2): 2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2
ฉ -	Ca2+	ตกตะกอนสีขาว: Ca 2+ + 2F - = CaF 2 ↓
ซีแอล -	เอจี+	การตกตะกอนของตะกอนชีสสีขาว ไม่ละลายใน HNO 3 แต่ละลายได้ใน NH 3 ·H 2 O (เข้มข้น): Ag + + Cl - = AgCl↓ AgCl + 2(NH 3 ·H 2 O) = ) ไม่พบคำตอบสำหรับคำถามของคุณใช่ไหม ดูที่นี่ บทเรียน-ศึกษา "สัณฐานวิทยา รัสเซีย พจนานุกรมภาษาสลาโวนิกของคริสตจักรออนไลน์ รายการการดำเนินการด้วยตนเองใน 1 จาก 8