Допустим, человек трудиться в лаборатории. Учёный задумал осуществить эксперимент. С этой целью открывается шкаф с химическими реактивами. Неожиданно замечается, что у двух рядом стоящих емкостей с реактивами отклеены информационные этикетки. Чтобы установить, какие вещества находятся там и используются качественные реакции в химии.
Понятие и суть
Качественные реакции – это реакции, позволяющие отличать вещества и успешно определять качественный состав у неизвестных веществ. Анализ может проводится для веществ с разными агрегатными состояниями (газообразным, жидком и твердым). Зависимо от наблюдаемых эффектов выделяют группы реакций:
- Образовываются характерные осадки.
- Выделяются газы.
- Меняется запах.
- Окрашивается пламя.
- Появляется или изменяется окрас.
- Растворяется само вещество.
Например, если катионы определённых металлов смешать с их же солями, то пламя горелки окрашивает вещество в специфический цвет. Только этим дело не ограничивается, идентификация веществ проводится посредством иных реагентов и подходов для определения.
Качественные реакции, позволяющие определить катионы
Для представления веществ, факторов воздействия и протекания реакции используется таблица:
| Качественные реакции, позволяющие определить катионы | ||
| Используемое вещество (Катион) | Используемый реактив или оказываемое физическое воздействие | Проявление идущей реакции |
| Pb2+ | S2- | Выпадает черный осадок |
| Ba2+ | SO42- | Появляется белый осадок. Не растворяется в кислотах |
| Ag+ | Cl− | Появляется белый осадок. В аммиаке растворяется, но не растворяется в HNO3 |
| Fe3+ | OH−; K4[Fe(CN)6]; SCN− | Выпадает осадок бурого цвета; выпадает синий осадок; появляется кроваво-красный окрас |
| Fe2+ | OH−; K4[Fe(CN)6] | Появляется осадок белого цвета – на воздухе зеленеет; выпадает синий осадок |
| Cu2+ | OH−; S2- | Выпадает осадок голубого цвета; выпадает осадок черного цвета |
| H+ | Метиловый оранжевый; лакмус | Происходит красное окрашивание |
| Al3+ | Щелочь | Выпадает гидроксида алюминия в виде белого осадка при использовании небольшого малого реактива. Дополнительное добавление щелочи ведёт к растворению |
| NH4+ | Нагрев; OH− | Синеет влажная лакмусовая бумажка; выделяется газ, обладающий резким запахом |
Качественные реакции, позволяющие определить анионы
Для их отображения также подойдёт таблица:
| Качественные реакции, позволяющие определить анионы | ||
| Используемое вещество (Анион) | Используемый реактив или оказываемое физическое воздействие | Проявление идущей реакции |
| NO3− | Добавление H2SO4 и Cu с последующим нагревом; H2SO4 + FeSO4 | Образовывается раствор синего цвета и выделяется газ бурой окраски; цвет меняется на диапазон от фиолетового до коричневого |
| CrO42- | Ba2+ | Выпадает желтый осадок. Не растворяется в уксусной кислоте, но растворим в хлорной кислоте |
| SO42- | Ba2+ | Появляется белый осадок. Не растворяется в кислотах. |
| SO32- | H+ | Выделяется газ SO2 и вода. Характерная особенность газа – резкий неприятный запах |
| PO43- | Ag+ | В нейтральной среде выпадает светло-желтый осадок |
| CO32- | Ca2+; H+ | Появляется белый осадок, растворяемый в кислотах; выделяется бесцветный газ, сопровождаемый «вскипанием», из-за чего мутнеет известковая вода |
| CO2 | Известковая вода/Ca(OH)2 | Появляется белый осадок. В дальнейшем растворяется. |
| S2- | Pb2+ | Выпадает черный осадок |
| F− | Ca2+ | Появляется белый осадок |
| Cl− | Ag+ | Выпадает белый осадок с лёгким желтоватым оттенком, похожий на цвет свежего творога. Растворяется в NH3·H2O, но не растворим в HNO3 |
| I− | Ag+ | Выпадает желтый осадок. Под влиянием света темнеет. Не растворяется в NH3·H2O и HNO3 |
| Br− | Ag+ | Выпадает светло-желтый осадок. Под влиянием света темнеет. Не растворяется в HNO3 |
| OH− | Фенолфталеин; лакмус | Изменение цвета на малиновый; окрашивается в синий |
Качественные реакции: определение неорганических вещества
Для отображения процессов также подойдёт таблица, хотя уже на два столбца:
| Качественные реакции: определение неорганических вещества | |
| Химическое соединение | Действие и реакция |
| Н2 | Если горящую лучинку приблизить к водороду, возникают хлопки |
| N2 | Тлеющая лучинка при попадании в азотную атмосферу гаснет |
| О2 | Горящая лучинка при попадании в кислородную атмосферу начинает гореть |
| О3 | Химическая реакция с участием растворов иодидов приводит к появлению кристаллического осадока |
| СО | При прохождении газа через раствор дихлорид палладия (II) происходит помутнение раствора |
| СО2 | В газе тушится горящая лучинка. Если пропустить углекислый газ через раствор гашенной извести, то появляются осадки, в дальнейшем растворяющиеся |
Эти качественные реакции позволяют установить, какое вещество осталось без наклейки.
Качественные реакции помогают установить качественный состав веществ взятых, или полученных в результате того, или иного химического процесса. При помощи качественных реакций можно определить правильность протекания химического процесса, или количественный состав продуктов той или иной реакции.
Как вы считаете, материал был полезен?