Качественные реакции на неорганические вещества и ионы

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:

  1. Образовываются характерные осадки. 
  2. Выделяются газы. 
  3. Меняется запах.
  4. Окрашивается пламя.
  5. Появляется или изменяется окрас.
  6. 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.

3 октября 2020, 09:55

Комментарии

Для добавления комментариев необходимо авторизоваться.