Kemija kvalitativnih reakcija u boji. Obojeni precipitati sa hromom Smeđi precipitati

Zamislimo ovu situaciju:

Radite u laboratoriji i odlučili ste provesti eksperiment. Da biste to učinili, otvorili ste ormarić s reagensima i odjednom na jednoj od polica ugledali sljedeću sliku. Dvije tegle s reagensima su oguljene naljepnice i bezbedno su ostale ležati u blizini. Istovremeno, više nije moguće točno odrediti koja tegla odgovara kojoj etiketi, a vanjski znakovi tvari po kojima se mogu razlikovati su isti.

U ovom slučaju problem se može riješiti korištenjem tzv kvalitativne reakcije.

Kvalitativne reakcije To su reakcije koje omogućavaju razlikovanje jedne tvari od druge, kao i otkrivanje kvalitativnog sastava nepoznatih tvari.

Na primjer, poznato je da kationi nekih metala, kada se njihove soli dodaju plamenu plamenika, oboje ga u određenu boju:

Ova metoda može djelovati samo ako tvari koje se razlikuju mijenjaju boju plamena drugačije, ili jedna od njih uopće ne mijenja boju.

Ali, recimo, na sreću, supstance koje se određuju ne boje plamen, niti ga boje istom bojom.

U tim slučajevima bit će potrebno razlikovati tvari pomoću drugih reagensa.

U kom slučaju možemo razlikovati jednu tvar od druge pomoću bilo kojeg reagensa?

Postoje dvije opcije:

  • Jedna supstanca reaguje sa dodatim reagensom, ali druga ne. U ovom slučaju mora biti jasno vidljivo da se reakcija jedne od polaznih tvari s dodanim reagensom zaista dogodila, odnosno da se uočava neki njen vanjski znak - nastao je talog, oslobođen je plin, došlo je do promjene boje , itd.

Na primjer, nemoguće je razlikovati vodu od otopine natrijevog hidroksida pomoću klorovodične kiseline, unatoč činjenici da alkalije dobro reagiraju s kiselinama:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

To je zbog nedostatka bilo kakvog spoljni znaci reakcije. Prozirna, bezbojna otopina hlorovodonične kiseline, kada se pomeša sa bezbojnim rastvorom hidroksida, formira istu prozirnu otopinu:

Ali onda, možete dobiti vodu iz vodeni rastvor alkalije se mogu razlikovati, na primjer, pomoću otopine magnezijevog klorida - u ovoj reakciji nastaje bijeli talog:

2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl

2) supstance se takođe mogu razlikovati jedna od druge ako obe reaguju sa dodatim reagensom, ali to čine na različite načine.

Na primjer, možete razlikovati otopinu natrijevog karbonata od otopine srebrnog nitrata pomoću otopine klorovodične kiseline.

Hlorovodonična kiselina reaguje sa natrijum karbonatom i oslobađa bezbojni gas bez mirisa - ugljični dioksid(CO 2):

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

i sa srebrovim nitratom da formira bijeli sirast talog AgCl

HCl + AgNO 3 = HNO 3 + AgCl↓

Tabele ispod su prisutne razne opcije detekcija specifičnih jona:

Kvalitativne reakcije na katjone

Kation Reagens Znak reakcije
Ba 2+ SO 4 2-

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

Cu 2+

1) Padavine plave boje:

Cu 2+ + 2OH − = Cu(OH) 2 ↓

2) Crni talog:

Cu 2+ + S 2- = CuS↓

Pb 2+ S 2-

crni talog:

Pb 2+ + S 2- = PbS↓

Ag+ Cl −

Taloženje belog taloga, nerastvorljivog u HNO 3, ali rastvorljivog u amonijaku NH 3 ·H 2 O:

Ag + + Cl − → AgCl↓

Fe 2+

2) Kalijum heksacijanoferat (III) (crvena krvna so) K 3

1) Taloženje belog taloga koji postaje zelen na vazduhu:

Fe 2+ + 2OH − = Fe(OH) 2 ↓

2) Precipitacija plavog taloga (Turnboole blue):

K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓

Fe 3+

2) Kalijum heksacijanoferat (II) (žuta krvna so) K 4

3) Rodanid ion SCN −

1) Smeđi talog:

Fe 3+ + 3OH − = Fe(OH) 3 ↓

2) Padavine plavog precipitata (prusko plavo):

K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓

3) Pojava intenzivne crvene (krvavo crvene) boje:

Fe 3+ + 3SCN − = Fe(SCN) 3

Al 3+ Alkalije (amfoterna svojstva hidroksida)

Taloženje bijelog taloga aluminij hidroksida pri dodavanju male količine lužine:

OH − + Al 3+ = Al(OH) 3

i njegovo rastvaranje pri daljem sipanju:

Al(OH) 3 + NaOH = Na

NH4+ OH − , grijanje

Emisija gasa oštrog mirisa:

NH 4 + + OH − = NH 3 + H 2 O

Plavo okretanje mokrog lakmus papira

H+
(kisela sredina)

Indikatori:

− lakmus

− metil narandžasta

Crveno bojenje

Kvalitativne reakcije na anjone

Anion Udar ili reagens Znak reakcije. Jednačina reakcije
SO 4 2- Ba 2+

Taloženje bijelog taloga, nerastvorljivog u kiselinama:

Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 ↓

NE 3 −

1) Dodajte H 2 SO 4 (konc.) i Cu, zagrijte

2) Smjesa H 2 SO 4 + FeSO 4

1) Formiranje plavog rastvora koji sadrži Cu 2+ jone, oslobađanje smeđeg gasa (NO 2)

2) Pojava boje nitrozo-gvožđe (II) sulfata 2+. Boja se kreće od ljubičaste do smeđe (reakcija smeđeg prstena)

PO 4 3- Ag+

Taloženje svijetložutog taloga u neutralnom okruženju:

3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓

CrO 4 2- Ba 2+

Formiranje žutog taloga, nerastvorljivog u octenoj kiselini, ali rastvorljivog u HCl:

Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓

S 2- Pb 2+

crni talog:

Pb 2+ + S 2- = PbS↓

CO 3 2-

1) Taloženje belog taloga, rastvorljivog u kiselinama:

Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓

2) Oslobađanje bezbojnog gasa („ključanje”), što uzrokuje zamućenje krečnjačke vode:

CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

CO2 Krečna voda Ca(OH) 2

Taloženje bijelog taloga i njegovo otapanje uz daljnji prolazak CO 2:

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+

Emisija plina SO 2 karakterističnog oštrog mirisa (SO 2):

2H + + SO 3 2- = H 2 O + SO 2

F − Ca2+

Bijeli talog:

Ca 2+ + 2F − = CaF 2 ↓

Cl − Ag+

Taloženje bijelog sirastog taloga, nerastvorljivog u HNO 3, ali rastvorljivog u NH 3 ·H 2 O (konc.):

Ag + + Cl − = AgCl↓

AgCl + 2(NH 3 ·H 2 O) = )