Якісне визначення іонів таблиці. Застосування методів іонометрії в аналізі. а) Визначення сульфідом натрію

p align="justify"> Методи якісного аналізу базуються на іонних реакціях, які дозволяють ідентифікувати елементи у формі тих чи інших іонів. У ході реакцій утворюються складні сполуки, пофарбовані комплексні сполуки, відбувається окислення або відновлення зі зміною кольору розчину.

Для ідентифікації з допомогою утворення важкорозчинних сполук використовують як групові, і індивідуальні осадители. Груповими осадниками для іонів Ag + , Pb 2+ Hg 2+ служить NaCl; для катіонів Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ - (NH 4) 2 CO 3 , для іонів Al 3+ , Cr 3+ , Fe 3+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Co 2+ , Ni 2 + , Zn 2+ - (NH 4) 2 S.

Є багато органічних та неорганічних реагентів, що утворюють опади або пофарбовані комплексні сполуки з катіонами (таблиця):

Летючі з'єднання металів фарбують полум'я пальника у той чи інший колір. Тому, якщо внести речовину, що вивчається, на платиновому або ніхромовому дроті в безбарвне полум'я пальника, то відбувається фарбування полум'я в присутності в речовині тих або інших елементів, наприклад, у кольори: яскраво-жовтий (натрій), фіолетовий (калій), цегляно-червоний ( кальцій), карміново-червоний (стронцій), жовто-зелений (мідь, бір), блідо-блакитний (свинець, миш'як).

Аніони зазвичай класифікують за розчинністю солей, або за окисно-відновними властивостями. Так багато аніонів (SO 4 2 - , SO 3 2 - , CO 3 2 - , SiO 3 2 - , F - , PO 4 3 - , CrO 4 2 - та ін) мають груповий реагент BaCl 2 в нейтральному або слабокислому середовищі Оскільки солі барію і цих аніонів мало розчиняються у воді. Груповим реагентом у розчині HNO 3 на іони Cl-, Br-, I-, SCN-S 2-, ClO-, 4- та ін служить AgNO 3 . Як і для катіонів, є реагенти на ті чи інші аніони (таблиця):

Класифікація аніонів за окисно-відновними властивостями наведена в таблиці:

Хімічна ідентифікація речовини базується в основному на реакціях осадження, комплексоутворення, окислення та відновлення, нейтралізації, при яких відбувається випадання забарвленого осаду, зміна кольору розчину або виділення газоподібних речовин.

Уявімо таку ситуацію:

Ви працюєте в лабораторії та вирішили провести якийсь експеримент. Для цього ви відкрили шафу з реактивами та несподівано побачили на одній із полиць наступну картину. У двох баночок із реактивами відклеїлися етикетки, які благополучно залишилися лежати неподалік. При цьому встановити точно якій банку відповідає яка етикетка вже неможливо, а зовнішні ознаки речовин, якими їх можна було б розрізнити, однакові.

У такому разі проблема може бути вирішена з використанням, так званих, якісних реакцій.

Якісними реакціяминазивають такі реакції, які дозволяють відрізнити одні речовини від інших, а також дізнатися про якісний склад невідомих речовин.

Наприклад, відомо, що катіони деяких металів при внесенні їх солей у полум'я пальника фарбують його у певний колір:

Даний метод може спрацювати тільки в тому випадку, якщо речовини, що розрізняються, по-різному змінюють колір полум'я, або ж одне з них не змінює колір зовсім.

Але, припустимо, як на зло, вам визначені речовини колір полум'я не фарбують, або фарбують його в той самий колір.

У цих випадках доведеться відрізняти речовини із застосуванням інших реагентів.

У якому випадку ми можемо відрізнити одну речовину від іншої за допомогою будь-якого реагенту?

Можливі два варіанти:

• Одна речовина реагує з доданим реагентом, а друга ні. При цьому обов'язково має бути ясно видно, що реакція однієї з вихідних речовин з доданим реагентом дійсно пройшла, тобто спостерігається якась її зовнішня ознака — випадав осад, виділився газ, відбулася зміна кольору тощо.

Наприклад, не можна відрізнити воду від розчину гідроксиду натрію за допомогою соляної кислоти, не дивлячись на те, що луги з кислотами чудово реагують:

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Пов'язано це із відсутністю будь-яких зовнішніх ознак реакції. Прозорий безбарвний розчин соляної кислоти при змішуванні з безбарвним розчином гідроксиду утворює такий самий прозорий розчин:

Зате, можна воду від водного розчину лугу можна розрізнити, наприклад, за допомогою розчину хлориду магнію – у цій реакції випадає білий осад:

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) також речовини можна відрізнити один від одного, якщо вони обидва реагують з реагентом, що додається, але роблять це по-різному.

Наприклад, розрізнити розчин карбонату натрію від розчину нітрату срібла можна за допомогою розчину соляної кислоти.

з карбонатом натрію соляна кислота реагує з виділенням безбарвного газу без запаху вуглекислого газу (СО 2):

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

а з нітратом срібла з утворенням білого сирного осаду AgCl

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

Нижче в таблицях представлені різні варіанти виявлення конкретних іонів:

Якісні реакції на катіони

Якісні реакції на аніони

Аніон	Вплив або реактив	Ознака реакції. Рівняння реакції
SO 4 2-	Ba 2+	Випадання білого осаду, що не розчиняється в кислотах: Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓
NO 3 −	1) Додати H 2 SO 4 (конц.) та Cu, нагріти 2) Суміш H 2 SO 4 + FeSO 4	1) Утворення розчину синього кольору, що містить іони Cu 2+ виділення газу бурого кольору (NO 2) 2) Виникнення забарвлення сульфату нітрозо-заліза (II) 2+. Забарвлення від фіолетового до коричневого (реакція «бурого кільця»)
PO 4 3-	Ag +	Випадання світло-жовтого осаду в нейтральному середовищі: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓
CrO 4 2-	Ba 2+	Випадання жовтого осаду, не розчинного в оцтовій кислоті, але розчинного в HCl: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓
S 2-	Pb 2+	Випадання чорного осаду: Pb 2+ + S 2- = PbS↓
CO 3 2-		1) Випадання білого осаду, розчинного у кислотах: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2) Виділення безбарвного газу («закипання»), що викликає помутніння вапняної води: CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O
CO 2	Вапняна вода Ca(OH) 2	Випадання білого осаду та його розчинення при подальшому пропусканні CO2: 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+	Виділення газу SO 2 з характерним різким запахом (SO 2): 2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2
F −	Ca 2+	Випадання білого осаду: Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓
Cl −	Ag +	Випадання білого сирного осаду, не розчинного в HNO 3 але розчинного в NH 3 ·H 2 O (конц.) : Ag + + Cl − = AgCl↓ AgCl + 2(NH 3 ·H 2 O) = ) Чи не знайшли відповідь на своє запитання? Подивіться тут В якому році стався початок правління романових Євгенія крюкова поховала коханця - мільярдера Чому не можна спати голими, особливо жінкам Чи корисно спати без трусів чоловікам