Aniony to ... Jakościowe reakcje na aniony
Aniony są składnikami podwójnych, połączonych, średnich, kwasowych, zasadowych soli. W analizie jakościowej każdy z nich można określić przy użyciu konkretnego odczynnika. Rozważ reakcje jakościowe na aniony stosowane w chemii nieorganicznej.
Funkcje analizy
Jest to jedna z najważniejszych opcji identyfikacji substancji powszechnych w chemii nieorganicznej. Istnieje podział analizy na dwa elementy: jakościowy, ilościowy.
Wszelkie jakościowe reakcje na aniony wiążą się z identyfikacją substancji, określeniem obecności w niej pewnych zanieczyszczeń.
Analiza ilościowa zapewnia przejrzystą zawartość zanieczyszczeń i materiału bazowego.
Specyfika jakościowego wykrywania anionów
Nie wszystkie interakcje mogą być wykorzystane w analizie jakościowej. Charakterystyczną cechą jest reakcja, która prowadzi do zmiany barwy roztworu, strącania, jego rozpuszczania, uwalniania substancji gazowej.
Grupy anionów określa się w wyniku reakcji selektywnej, dzięki czemu można wykryć tylko pewne aniony w mieszaninie.
Czułość to najmniejsze stężenie roztworu, w którym wykrywalny anion może być wykryty bez wstępnej obróbki.
Reakcje grupowe
Istnieją związki chemiczne, które podczas interakcji z różnymi anionami mogą dać podobne wyniki. Dzięki zastosowaniu odczynnika grupowego można izolować różne grupy anionów, prowadząc ich wytrącanie.
Podczas przeprowadzania analizy chemicznej substancje nieorganiczne prowadzą głównie badania roztworów wodnych, w których sole występują w postaci zdysocjowanej.
Dlatego aniony soli określa się, otwierając je w roztworze substancji.
Grupy analityczne
W metodzie kwasowo-zasadowej rozróżnia się trzy analityczne grupy anionów.
Przeanalizujmy, które aniony można określić za pomocą określonych odczynników.
Siarczany
Do ich wykrywania w mieszaninie soli stosuje się rozpuszczalne sole baru w analizie jakościowej. Biorąc pod uwagę, że aniony siarczanowe to SO4, krótkie równanie jonowe zachodzącej reakcji jest następujące:
Ba 2 + + (SO 4) 2- = BaSO4
Siarczan baru otrzymany w wyniku oddziaływania ma biały kolor i jest nierozpuszczalną substancją.
Halogenki
Przy oznaczaniu anionów chloru w solach, jako odczynniki stosuje się rozpuszczalne sole srebra, ponieważ to kation tego metalu szlachetnego daje nierozpuszczalny biały osad, dlatego w ten sposób określa się aniony chlorkowe. Nie jest to pełna lista jakościowych interakcji stosowanych w chemii analitycznej.
Oprócz chlorków, sole srebra są również stosowane do wykrywania obecności jodków i bromków w mieszaninie. Każda z soli srebra, tworzących związek z halogenkiem, ma określony kolor.
Na przykład AgI jest żółty.
Reakcje jakościowe dla anionów 1 grupy analitycznej
Po pierwsze, zastanów się, jakie są w nim aniony. Są to węglany, siarczany, fosforany.
Najczęściej spotykaną w chemii analitycznej jest reakcja na oznaczanie jonów siarczanowych.
Do jego wdrożenia można używać rozwiązań siarczan potasu, chlorek baru. Po zmieszaniu tych związków powstaje biały osad siarczanu baru.
W chemii analitycznej warunkiem jest napisanie równań molekularnych i jonowych procesów, które zostały przeprowadzone w celu identyfikacji anionów danej grupy.
Jeśli napiszesz kompletne i skrócone równanie jonowe dla tego procesu, możesz potwierdzić tworzenie nierozpuszczalnej soli BaSO4 (siarczanu baru).
Gdy jon węglanowy wykrywa się w mieszaninie soli, stosuje się reakcję jakościową z kwasami nieorganicznymi, któremu towarzyszy uwalnianie związku gazowego - dwutlenku węgla. Ponadto w wykrywaniu węglanów w chemii analitycznej stosuje się również reakcję z chlorkiem baru. W wyniku wymiany jonowej wytrąca się biały osad węglanu baru.
Skrócone równanie jonowe procesu jest opisane przez schemat.
Ba + CO3 = BaCO3
Chlorek baru wytrąca jony węglanowe jako biały osad, który stosuje się do jakościowej analizy anionów z pierwszej grupy analitycznej. Inne kationy nie dają takiego wyniku, dlatego nie nadają się do oznaczenia.
W interakcji węglanu z kwasami, krótkie równanie jonowe ma następującą postać:
2H + + CO 3 - = CO 2 + H 2 O
W wykrywaniu jonów fosforanowych w mieszaninie stosowana jest również rozpuszczalna sól barowa. Mieszanie roztworu fosforanu sodu z chlorkiem baru prowadzi do utworzenia nierozpuszczalnego fosforanu baru.
Można więc wnioskować o uniwersalności chlorku baru, o możliwości jego wykorzystania do oznaczania anionów z pierwszej grupy analitycznej.
Jakościowe reakcje na aniony z drugiej grupy analitycznej
Aniony chlorków można wykryć podczas interakcji z roztworem azotan srebra. W wyniku wymiany jonowej powstaje serowaty biały osad chlorku srebra (1).
Bromek tego metalu ma żółtawy kolor, a jodek ma bogatą żółtą barwę.
Molekularna interakcja chlorku sodu z azotanem srebra jest następująca:
NaCl + AgN03 = AgCl + NaN03
Spośród specyficznych odczynników, które można zastosować przy oznaczaniu w mieszaninie jonów jodkowych, należy wybrać kationy miedzi.
KI + CuSO 4 = I 2 + K 2 SO 4 + Cul
Ten proces redoks charakteryzuje się tworzeniem wolnego jodu, który stosuje się w analizie jakościowej.
Jony krzemianowe
Do wykrywania tych jonów służą stężone kwasy mineralne. Na przykład, gdy stężony kwas chlorowodorowy jest dodawany do krzemianu sodu, powstaje osad kwas krzemowy o wyglądzie podobnym do żelu.
W postaci molekularnej ten proces:
Na 2 SiO 3 + 2HCl = NaCl + H 2 SiO 3
Hydroliza
W chemii analitycznej hydroliza anionowa jest jedną z metod określania reakcji ośrodka w roztworach soli. W celu prawidłowego określenia wariantu hydrolizy, konieczne jest ustalenie, z którego kwasu i zasady otrzymuje się sól.
Na przykład siarczek glinu tworzy się w postaci nierozpuszczalnej wodorotlenek glinu i słaby kwas siarkowodorowy. W wodnym roztworze tej soli hydroliza zachodzi na anionie i na kationie, a zatem środowisko jest obojętne. Żaden ze wskaźników nie zmieni koloru, dlatego w wyniku hydrolizy trudno będzie określić skład tego związku.
Wniosek
Reakcje jakościowe, stosowane w chemii analitycznej do oznaczania anionów, umożliwiają uzyskanie pewnych soli w postaci osadów. W zależności od anionów, których grupa analityczna jest konieczna do zidentyfikowania, do eksperymentu dobierany jest określony odczynnik grupowy.
Zgodnie z tą metodą określa się jakość wody pitnej, ujawniając, czy ilościowa zawartość anionów chloru, siarczanu i węglanu nie przekracza tych maksymalnych dopuszczalnych stężeń ustalonych przez wymagania sanitarne i higieniczne.
W warunkach szkolnego laboratorium eksperymenty dotyczące oznaczania anionów są jednym z wariantów zadań badawczych w praktyce. W trakcie eksperymentu uczniowie nie tylko analizują kolory uzyskanych osadów, ale także tworzą równania reakcji.
Ponadto, elementy analizy jakościowej są oferowane absolwentom w końcowych testach w chemii, które pozwalają określić poziom biegłości przyszłych chemików i inżynierów z molekularnymi, kompletnymi i zredukowanymi równaniami jonowymi.