Reacții calitative la substanțe anorganice. Reacții calitative la substanțe organice, anioni, cationi. Reacții calitative pentru gaze
Cursul video „Obțineți un A” include toate subiectele necesare pentru un succes promovarea examenului la matematică pentru 60-65 de puncte. Complet toate sarcinile 1-13 din Profil USE în matematică. De asemenea, potrivit pentru promovarea USE de bază în matematică. Dacă vrei să treci examenul cu 90-100 de puncte, trebuie să rezolvi partea 1 în 30 de minute și fără greșeli!
Curs de pregătire pentru examen pentru clasele 10-11, precum și pentru profesori. Tot ce ai nevoie pentru a rezolva partea 1 a examenului la matematică (primele 12 probleme) și problema 13 (trigonometrie). Și asta înseamnă mai mult de 70 de puncte la examenul de stat unificat și nici un student de o sută de puncte, nici un umanist nu se pot descurca fără ele.
Toată teoria necesară. Soluții rapide, capcane și secrete ale examenului. Au fost analizate toate sarcinile relevante din partea 1 din sarcinile Băncii FIPI. Cursul respectă pe deplin cerințele USE-2018.
Cursul conține 5 subiecte mari, câte 2,5 ore fiecare. Fiecare subiect este dat de la zero, simplu și clar.
Sute de sarcini de examen. Probleme de text și teoria probabilității. Algoritmi simpli și ușor de reținut pentru rezolvarea problemelor. Geometrie. Teorie, material de referință, analiza tuturor tipurilor de sarcini USE. Stereometrie. Trucuri viclene pentru rezolvare, fișe utile, dezvoltarea imaginației spațiale. Trigonometrie de la zero - la sarcina 13. Înțelegerea în loc de înghesuială. Explicarea vizuală a conceptelor complexe. Algebră. Rădăcini, puteri și logaritmi, funcție și derivată. Baza pentru rezolvarea problemelor complexe din partea a 2-a a examenului.
Ionii și cationii fac posibilă determinarea prezenței diferiților compuși folosind, în majoritatea cazurilor, metode simple disponibile. Ele pot fi efectuate folosind indicatori, hidroxizi, oxizi. Știința care studiază proprietățile și structura diverse substante se numește „chimie”. Reacții calitative fac parte din secțiunea practică a acestei științe.
Clasificarea substantelor anorganice
Toate substanțele sunt împărțite în organice și anorganice. Primii includ clase de compuși precum săruri, hidroxizi (baze, acizi și amfoteri) și oxizi, precum și compuși simpli (CI2, I2, H2 și alții constând dintr-un element).
Sărurile constau dintr-un cation metalic și un anion al unui reziduu acid. Compoziția moleculelor de acid include cationi H+ și anioni ai reziduurilor acide. Hidroxizii sunt alcătuiți din cationi și anioni metalici sub formă de grupare OH-hidroxil. Compoziția moleculelor de oxid include atomi de doi elemente chimice, unul dintre ele este neapărat oxigenul. Pot fi acide, bazice și amfotere. După cum sugerează și numele, ei sunt capabili să formeze diferite clase de substanțe în cursul anumitor reacții. Astfel, oxizii acizi reacţionează cu apa pentru a forma acizi, în timp ce oxizii bazici formează baze. Amfoterul, în funcție de condiții, poate prezenta proprietățile ambelor tipuri de oxizi. Acestea includ beriliu, aluminiu, staniu, crom, plumb. Hidroxizii lor sunt, de asemenea, amfoteri. Pentru a determina prezența diferitelor substanțe anorganice într-o soluție, se folosesc reacții calitative pentru ioni.
Diversitatea materiei organice
Acest grup include compuși chimici, ale căror molecule includ în mod necesar carbonul și hidrogenul. De asemenea, pot conține atomi de oxigen, azot, sulf și multe alte elemente.
Ele sunt împărțite în astfel de clase principale: alcani, alchene, alchine, acizi organici (nucleici, grași, saturați, aminoacizi și altele), aldehide, proteine, grăsimi, carbohidrați. Multe reacții calitative la materie organică efectuate folosind o varietate de hidroxizi. Reactivi precum permanganat de potasiu, acizi, oxizi pot fi, de asemenea, utilizați pentru aceasta.
Reacții calitative la substanțele organice
Prezența alcanilor este determinată în principal de metoda de excludere. Dacă adăugați permanganat de potasiu, acesta nu se va decolora. Aceste substanțe ard cu o flacără albastră deschisă. Alchenele pot fi detectate prin adăugarea fie de permanganat de potasiu. Ambele substanțe devin incolore atunci când interacționează cu ele. Prezența fenolului poate fi determinată și prin adăugarea unei soluții de brom. În același timp, se va decolora și precipita. În plus, prezența acestei substanțe poate fi detectată folosind o soluție de clorură ferică, care, atunci când interacționează cu aceasta, va da o culoare violet-maro. Reacțiile calitative la substanțele organice din clasa alcoolilor constau în adăugarea de sodiu la acestea. În acest caz, hidrogenul va fi eliberat. Arderea alcoolilor este însoțită de o flacără albastru deschis.
Glicerina poate fi detectată folosind hidroxid de cupru. În acest caz, se formează glicerați, care dau soluției o culoare albastru floarea de colț. Prezența aldehidelor poate fi determinată folosind oxid de argentum. Ca urmare a acestei reacții, se eliberează argentul pur, care precipită.
Există, de asemenea, o reacție calitativă la aldehide, care se realizează cu ajutorul Pentru implementarea sa, este necesară încălzirea soluției. În același timp, ar trebui să-și schimbe culoarea mai întâi de la albastru la galben, apoi la roșu. Proteinele pot fi detectate folosind acid nitrat. Ca rezultat, se formează un precipitat galben. Dacă adăugați hidroxid de cupru, acesta va fi violet. Reacțiile calitative la substanțele organice din clasa acizilor se efectuează folosind turnesol sau În ambele cazuri, soluția își schimbă culoarea în roșu. Dacă se adaugă carbonat de sodiu, se va elibera dioxid de carbon.
Reacții calitative la cationi
Ele pot fi utilizate pentru a determina prezența oricăror ioni de metal într-o soluție. Reacțiile calitative la acizi constau în identificarea cationului H +, care face parte din compoziția lor. Acest lucru se poate face în două moduri: folosind turnesol sau metil portocală. Primul într-un mediu acid își schimbă culoarea în roșu, al doilea în roz.
Cationii de litiu, sodiu și potasiu se pot distinge prin flăcări. Primul arde roșu, al doilea galben și al treilea violet. Ionii de calciu sunt detectați prin adăugarea de soluții de carbonat, rezultând un precipitat alb.
Reacții calitative la anioni
Cea mai comună dintre acestea este detectarea OH-, în urma căreia se poate afla dacă bazele sunt prezente în soluție. Acest lucru necesită indicatori. Acestea sunt fenolftaleina, metil portocala, turnesol. Primul într-un astfel de mediu dobândește al doilea - galben, al treilea - albastru.
Pentru a determina cationul de argint, trebuie să efectuați o reacție cu un fel de clorură. Interacțiunea Ag(+) și Cl(-) are ca rezultat un precipitat alb AgCl↓. Cationii de bariu Ba2+ se găsesc în reacția cu sulfații: Ba(2+)+SO4(2-)=BaSO4↓ (precipitat alb). Opusul este, de asemenea, adevărat: pentru a detecta ionii de clorură sau ionii de sulfat într-o soluție, este necesar să se efectueze o reacție cu sărurile de argint și respectiv de bariu.
Pentru determinarea cationilor Fe(2+) se folosește hexacianoferrat de potasiu (III) K3 sau, mai degrabă, ionul complex (3-). Precipitatul albastru închis de Fe32 rezultat se numește „Turnbull blue”. Pentru a detecta cationii de fier (III), este deja luat hexacianoferrat de potasiu (II) K4, care, atunci când interacționează cu Fe (3+), dă un precipitat albastru închis Fe43 - „albastru prusac”. Fe(3+) poate fi detectat și în reacția cu tiocianat de amoniu NH4CNS. Ca rezultat, se formează tiocianat de fier(III) Fe(CNS)3 cu disociere scăzută, iar soluția capătă o culoare roșie sânge.
Un exces de cationi de hidrogen H + creează un mediu acid în care culorile indicatorilor se schimbă corespunzător: turnesolul portocaliu și violet devin roșii. Într-un exces de ioni de hidroxid OH- (mediu alcalin), turnesolul devine albastru, metil portocaliul devine galben, iar fenolftaleina, care este incoloră în medii neutre și acide, capătă o culoare purpurie.
Pentru a înțelege dacă există un cation de amoniu NH4 + în soluție, trebuie să adăugați alcali. La interacțiunea reversibilă cu ionii de hidroxid, NH4+ dă amoniac NH3 și apă. Amoniacul are un miros caracteristic, iar hârtia de turnesol umedă va deveni albastră într-o astfel de soluție.
Reacția calitativă pentru amoniac folosește HCl. În timpul formării clorurii de amoniu HN4Cl din amoniac și acid clorhidric, se poate observa fum alb.
Ionii de carbonat și bicarbonat CO3(2-) și HCO3(-) pot fi detectați prin adăugarea de acid. Ca urmare a interacțiunii acestor ioni cu cationii de hidrogen, se eliberează dioxid de carbon și se formează apă. Când gazul rezultat este trecut prin apă de var Ca(OH), deoarece se formează un compus insolubil - carbonat de calciu CaCO3↓. La trecerea ulterioară dioxid de carbon se formează o sare acidă - Ca (HCO3) deja solubil 2.
Reactiv pentru detectarea ionilor de sulfură S(2-) - săruri solubile de plumb, care reacţionează cu S(2-) pentru a da un precipitat negru PbS↓.
Detectarea ionilor cu o lanternă
Sărurile unor metale, atunci când sunt adăugate la flacăra arzătorului, îl colorează. Această proprietate este utilizată în analiza calitativă pentru a detecta cationii acestor elemente. Deci, Ca(2+) colorează flacăra cărămidă-roșu, Ba(2+) - galben-verde. Arderea sărurilor de potasiu este însoțită de o flacără violetă, litiu - roșu aprins, sodiu - galben, stronțiu - roșu carmin.
Reacții calitative în chimia organică
Compușii cu legături duble și triple (alchene, alcadiene, alchine) decolorează roșu-brun apa cu brom Br2 și soluție roz de permanganat de potasiu KMnO4. Substanțele cu două sau mai multe grupări hidroxo -OH (alcooli polihidroxici, monozaharide, dizaharide) dizolvă un precipitat albastru proaspăt preparat de Cu (OH) 2 într-un mediu alcalin, formând o soluție de de culoare albastră. Aldehidele, aldozele și dizaharidele reducătoare (grupa aldehidă) reacționează de asemenea cu hidroxidul de cupru (II), dar aici precipită Cu2O↓ roșu cărămidă.
Fenolul într-o soluție de clorură de fier (III) formează un compus complex cu FeCl3 și dă o culoare violetă. Substanțele care conțin o grupare aldehidă dau reacții „oglindă de argint” cu o soluție de amoniac de oxid de argint. Când amidonul este adăugat la o soluție de iod, acesta devine violet, iar legăturile peptidice ale proteinelor se găsesc în reacție cu o soluție saturată de sulfat de cupru și hidroxid de sodiu concentrat.
Surse:
- § Reacţii calitative în chimie
Acidul este substanță complexă care pot fi fie organice, fie anorganice. Ceea ce au în comun este că conțin atomi de hidrogen și un reziduu acid. Acesta din urmă conferă proprietăți specifice fiecărui acid și, de asemenea, se efectuează o analiză calitativă asupra acestuia. Orice acid solubil în apă se disociază (se descompune) în particule - ioni de hidrogen încărcați pozitiv, care determină proprietățile acide, și în ioni încărcați negativ ai reziduului acid.
Vei avea nevoie
- - trepied;
- - eprubete;
- - solutii indicatoare;
- - nitrat de argint;
- - solutii acide;
- - azotat de bariu;
- - așchii de cupru.
Instruire
Pentru a determina ce este exact în soluție, utilizați indicatorul (hârtie sau în soluție). Adăugați turnesol la soluția de testare, care devine roșie într-un mediu acid. Pentru fiabilitate, adăugați un alt indicator - metil portocaliu, care își va schimba culoarea în roz sau roz. Al treilea indicator, și anume fenolftaleina, nu se modifică într-un mediu acid, rămânând în același timp transparent. Aceste experimente dovedesc prezența acidului, dar nu și specificul fiecăruia dintre ele.
Pentru a determina în mod specific ce este în balon, este necesar să se efectueze o reacție calitativă la reziduu. Acid sulfuric conține un ion sulfat, reactiv pentru care este un ion de bariu. Adăugați la o substanță care conține acest ion, cum ar fi nitratul de bariu. Reziduul cade imediat culoare alba, care este sulfat de bariu.
Să ne imaginăm următoarea situație:
Lucrezi într-un laborator și decizi să faci un experiment. Pentru a face acest lucru, ați deschis dulapul cu reactivi și brusc ați văzut imaginea următoare pe unul dintre rafturi. Două borcane cu reactivi li s-au dezlipit etichetele, care au fost lăsate în siguranță în apropiere. Totodată, nu se mai poate determina exact ce borcan corespunde cărei etichete, iar semnele externe ale substanțelor prin care s-ar putea distinge sunt aceleași.
În acest caz, problema poate fi rezolvată folosind așa-numitul reacții calitative.
Reacții calitative numite astfel de reacții care vă permit să distingeți o substanță de alta, precum și să aflați compoziţia calitativă substanțe necunoscute.
De exemplu, se știe că cationii unor metale, atunci când sărurile lor sunt adăugate la flacăra arzătorului, îl colorează într-o anumită culoare:
Această metodă poate funcționa numai dacă substanțele care trebuie distinse își schimbă culoarea flăcării în diferite moduri, sau una dintre ele nu își schimbă deloc culoarea.
Dar, să spunem, după cum ar fi avut norocul, substanțele pe care le determinați nu colorează culoarea flăcării, sau o colorează în aceeași culoare.
În aceste cazuri, va fi necesar să se distingă substanțele folosind alți reactivi.
În ce caz putem distinge o substanță de alta cu ajutorul oricărui reactiv?
Există două opțiuni:
- O substanță reacționează cu reactivul adăugat, în timp ce cealaltă nu. În același timp, trebuie văzut clar că reacția uneia dintre substanțele inițiale cu reactivul adăugat a trecut cu adevărat, adică se observă un semn extern al acesteia - a precipitat precipitat, a fost eliberat gaz, a avut loc o schimbare de culoare. , etc.
De exemplu, este imposibil să distingem apa de o soluție de hidroxid de sodiu folosind acid clorhidric, în ciuda faptului că alcalinele reacționează perfect cu acizii:
NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O
Acest lucru se datorează absenței oricăror semne externe ale unei reacții. O soluție transparentă incoloră de acid clorhidric, atunci când este amestecată cu o soluție de hidroxid incolor, formează aceeași soluție transparentă:
Dar apoi, puteți uda din soluție apoasă alcaliile pot fi distinse, de exemplu, folosind o soluție de clorură de magneziu - în această reacție se formează un precipitat alb:
2NaOH + MgCl 2 = Mg(OH) 2 ↓+ 2NaCl
2) Substanțele pot fi, de asemenea, distinse unele de altele dacă ambele reacţionează cu reactivul adăugat, dar fac acest lucru în moduri diferite.
De exemplu, o soluție de carbonat de sodiu poate fi distinsă de o soluție de azotat de argint folosind o soluție de acid clorhidric.
cu carbonat de sodiu acid clorhidric reacționează cu eliberarea unui gaz incolor și inodor - dioxid de carbon (CO 2):
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2
iar cu nitrat de argint pentru a forma un precipitat alb de brânză AgCl
HCl + AgNO 3 \u003d HNO 3 + AgCl ↓
Tabelele de mai jos prezintă diferite opțiuni pentru detectarea anumitor ioni:
Reacții calitative la cationi
| Cation | Reactiv | Semn de reacție |
| Ba 2+ | SO 4 2- |
Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓ |
| Cu2+ | 1) Precipitarea culorii albastre: Cu 2+ + 2OH - \u003d Cu (OH) 2 ↓ 2) Precipitarea culorii negre: Cu 2+ + S 2- \u003d CuS ↓ |
|
| Pb 2+ | S2- | Precipitații de culoare neagră: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
| Ag+ | Cl- |
Precipitarea unui precipitat alb, insolubil în HNO3, dar solubil în amoniac NH3H2O: Ag + + Cl − → AgCl↓ |
| Fe2+ |
2) Hexacianoferrat de potasiu (III) (sare roșie din sânge) K 3 |
1) Precipitarea unui precipitat alb care devine verde în aer: Fe 2+ + 2OH - \u003d Fe (OH) 2 ↓ 2) Precipitarea unui precipitat albastru (turnbull blue): K + + Fe 2+ + 3- = KFe↓ |
| Fe3+ |
2) Hexacianoferrat de potasiu (II) (sare galbenă din sânge) K 4 3) Ion de rodanidă SCN − |
1) Precipitații de culoare maro: Fe 3+ + 3OH - \u003d Fe (OH) 3 ↓ 2) Precipitarea unui precipitat albastru (albastru prusac): K + + Fe 3+ + 4- = KFe↓ 3) Apariția colorației roșii intense (roșu sânge): Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 |
| Al 3+ | Alcali (proprietăți amfotere ale hidroxidului) |
Precipitarea unui precipitat alb de hidroxid de aluminiu atunci când se adaugă o cantitate mică de alcali: OH - + Al 3+ \u003d Al (OH) 3 și dizolvarea acesteia la adăugarea ulterioară: Al(OH)3 + NaOH = Na |
| NH4+ | OH − , încălzire | Emisia de gaz cu miros înțepător: NH 4 + + OH - \u003d NH 3 + H 2 O Hârtie de turnesol umedă albastră |
| H+ (mediu acid) |
Indicatori: − turnesol − metil portocală |
Colorare roșie |
Reacții calitative la anioni
| Anion | Impact sau reactiv | Semn de reacție. Ecuația reacției |
| SO 4 2- | Ba 2+ |
Precipitarea unui precipitat alb, insolubil în acizi: Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓ |
| NUMARUL 3 - |
1) Se adaugă H2S04 (conc.) şi Cu, se încălzeşte 2) Un amestec de H2SO4 + FeSO4 |
1) Formarea unei soluții albastre care conține ioni de Cu 2+, degajare de gaz maro (NO 2) 2) Apariția culorii sulfatului de fier nitrozo (II) 2+. Culoare violet spre maro (reacție inel maro) |
| PO 4 3- | Ag+ |
Precipitarea unui precipitat galben deschis într-un mediu neutru: 3Ag + + PO 4 3- = Ag 3 PO 4 ↓ |
| CrO 4 2- | Ba 2+ |
Precipitarea unui precipitat galben, insolubil în acid acetic, dar solubil în HCI: Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4 ↓ |
| S2- | Pb 2+ |
Precipitații negre: Pb2+ + S2- = PbS↓ |
| CO 3 2- |
1) Precipitarea unui precipitat alb, solubil în acizi: Ca 2+ + CO 3 2- \u003d CaCO 3 ↓ 2) Emisia unui gaz incolor („fierbe”), determinând tulburarea apei de var: C032- + 2H + = C02 + H2O |
|
| CO2 | Apă de var Ca(OH) 2 |
Precipitarea unui precipitat alb și dizolvarea acestuia la trecerea ulterioară a CO2: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2 |
| SO 3 2- | H+ |
Degajare de gaz SO 2 cu miros înțepător caracteristic (SO 2): 2H + + SO 3 2- \u003d H 2 O + SO 2 |
| F- | Ca2+ |
Precipitarea unui precipitat alb: Ca 2+ + 2F - = CaF 2 ↓ |
| Cl- | Ag+ |
Precipitarea unui precipitat alb de brânză, insolubil în HNO 3 dar solubil în NH 3 H 2 O (conc.): Ag + + Cl - = AgCl↓ AgCI + 2(NH3H2O) =) Popular ultimele articole |
