Реакции, обеспечивающие превращение анализируемого 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Реакции, обеспечивающие превращение анализируемого



вещества в новое соединение, обладающее характерными свойствами, называется качественной аналитической реакцией.

Реакции в растворах протекают между ионами, поэтому аналитические реакции применяются при обнаружении

катионов и анионов.

Типы реакций в качественном анализе

Кислотно-основные реакции.

Примером таких реакций может служить обнаружение ацетат-иона при добавлении сильной кислоты к солям уксусной кислоты, сопровождающееся выделением свободной уксусной кислоты:

СН3СОО - + Н+ => CH3COOH

или обнаружение иона аммония при добавлении к аммонийным солям щелочей, сопровождающееся выделением свободного аммиака:

NH4 + + OH - => NH4 OH

Реакции комплексообразования:

Cu (H2O)4 2+ + 4NH3 => Cu (NH3)4 2+ + 4H2O

В гидратированнолм ионе меди происходит обмен молекул воды на молекулы аммиака с образованием интенсивно окрашенного синего аммиаката меди.

Реакции осаждения:

Ag+ + Cl- => AgCl

Реакции полимеризации:

К таким реакциям относятся реакции образования в вожных растворах димеров или полимеров различного строения, например димеризация хромат-иона с образованием бихромат-иона, сопровождающая изменением желтой окраски в оранжевую:

2 HCrO4 - <=> Cr2O72- + H2O


Окислительно-восстановиительные реакции

Связаны с переносом электронов:

Сu2+ + Fe => Сu + Fe2+

Реакции с выделением газов:

При обнаружении карбонат-ионов при действии кислот на соответствующие соли протекает реакция с выделением углекислого газа:

СО32- + 2Н+ => СО2 + Н2O

Требования к аналитическим реакциям

Проведение качественного анализа требует соблюдения некоторых условий:

- быстроты протекания химического процесса;

- наличия необходимой среды;

- определенного температурного режима;

- реакции должны обладать достаточным уровнем чувствительности.

Одним из условий обнаружения ряда ионов является поддержание необходимого характера среды. Например,

ион Ca2+ обнаруживают действием оксалатом аммония

(NH4)2C2O4. При этом выпадает белый мелкокристаллический осадок

оксалата кальция:

Ca2+ + C2O4 2- => Са C2O4

Соли щавелевой кислоты растворимы в сильных кислотах, поэтому в их присутствии осадок оксалата кальция растворится.

СаC2O4 + 2НCl => CaCl2 + H2C2O4

Другим условием реакции является поддержание определенного температурного режима. Так, например, обнаружение иона аммония

действием раствора щелочи на анализируемый раствор проводят при нагревании. В этом случае выделяется газообразный аммиак:

NH4Cl + NaOH => NH3 + H2O +NaCl

Не менее важным является чувствительность аналитической реакции. Чувствительность реакции характеризуется понятиями

обнаруживаемый минимум (предел обнаружения) и предельная концентрация.

Предельная концентрация (ПК) - это минимальная концентрация вещества в растворе (г/мл), при которой вещество может быть обнаружено.

Обнаруживаемый минимум - это наименьшая масса вещества, которое можно обнаружить в одной капле (0.05 мл) раствора с помощью данной реакции.

 

4. Систематический и дробный анализ

Существуют специфические химические реакции, позволяющие обнаружить отдельный ион, не считаясь с присутствием других ионов (не мешающих обнаружению данного), при этом последовательность обнаружения может быть произвольной. Такой анализ приводит к тому,

что анализируемый раствор разбивают на порции и проводят так называемый дробный анализ.

Анализ раствора, проводимый с помощью специфических реакций в отдельных порциях в любой последовательности, называют дробным анализом.

Дробный анализ проводят в тех случаях, когда состав анализируемого вещества известен, необходимо проверить отсутствие примесей, или подтвердить состав.

Если же используемые реакции не специфичны (т.е. характерны для нескольких ионов) то в этом случае применяют систематический анализ.

Систематический ход анализа - это определенная последовательность выполнения аналитических реакций, при которых каждый ион открывают после того, как будут открыты и удалены все другие ионы, мешающие его обнаружению.

В качестве примера можно привести реакцию обнаружения иона кальция:

СаСl2 + (NH4)2C2O4 = CaC2O4 + 2NH4Cl

белый крист.осадок

Эта реакция не специфична, поскольку такой же осадок оксалат аммония дает и с ионом бария:

Ba2+ + C2O42- = BaC2O4

поэтому, прежде, чем открывать ион кальция, необходимо проверить наличие иона бария, применяя специфическую

Наличие кальция не мешает открытию бария, так как хромат кальция хорошо растворим и не выпадает в осадок. Если в ходе анализа окажется, что иона бария нет, то далее следует определять ион кальция с помощью оксалата аммония, если же катион бария присутствует, то прежде, чем обнаруживать ион кальция, следует удалить ион бария. С этой целью на весь анализируемый раствор действуют хроматом калия К2СrO4,

с которым ион бария дает характерный желтый осадок хромата бария:

BaCl2 + K2CrO4 = BaCrO4 + 2KCL

осаждают полностью ион бария в виде осадка BaCrO4

и, отделив осадок, в растворе определяют ион кальция.

Отсюда видно, что в систематическом анализе не только открывают отдельные ионы, но также удаляют ионы, мешающие их обнаружению.


 

5. Групповые реагенты.

В ходе систематического анализа ионы из сложной смеси выделяют не по одному, а отдельными группами. Для разделения ионов на группы применяют:

- осаждение ионов в виде малорастворимого соединения

- восстановление ионов в соответствии с окислительно-восстановительными свойствами,

- избирательная адсорбция ионов.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-22; просмотров: 186; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.107.238 (0.008 с.)