Методы качественного анализа

Знать:

1. Задачи качественного анализа

2. Методы качественного анализа, их сущность

3. Химический метод качественного анализа

4. Способы и условия проведения аналитической реакции

5. Деление ионов по кислотно-щелочному методу

6. Частные реакции на катионы

7. Частные реакции на анионы

8. Понятие группового реагента, его назначение

9. Анализ неизвестного вещества

Уметь:

1. Проводить качественные реакции на катионы и анионы

2. Составлять уравнения реакций в молекулярной и ионной форме

3. Определять группу катионов и анионов с помощью группового реагента

4. Определять состав неизвестного вещества

5. Составлять алгоритм определения неизвестного вещества

Задачей качественного анализа является открытие отдельных элементов или ионов входящих в состав неизвестного вещества.

Методы качественного анализа

1. Химические. В основе химического метода анализа лежит аналитическая реакция. Аналитическая реакция — это химическое превращение открываемого элемента или иона в новое соединение, обладающее характерными свойствами. Вещество, вызывающее химическое превращение открываемого элемента или иона называется реагентом. Недостатком этого метода является невозможность определить следы вещества, низкая скорость определения.

2. Физические. Эти методы основаны на использовании зависимости между химическим составом вещества и отдельными его физическими свойствами. К ним относится спектральный анализ. При этом анализе исследуют спектры излучения, возникающие при внесении веществ в пламя горелки или электрической дуги. По наличию в спектре линий отвечающих определенным длинам волн, характерных для данного элемента судят об его присутствии в исследуемом веществе, а по яркости линий судят о количественном содержании данного элемента. Метод чувствителен, малозатратен по времени и количеству анализируемого вещества.

3. Физико-химические методы. Эти методы основаны на различной способности к адсорбции разных веществ или ионов. Адсорбция — это процесс при котором в поверхностном слое одного вещества концентрируются ионы или молекулы другого вещества. Хроматография — при этом методе исследуемый раствор пропускают через колонку твердого порошкообразного вещества — адсорбента.

Способы и условия проведения аналитической реакции

1. Аналитические реакции должны сопровождаться внешними эффектами, а именно — изменением окраски, выпадением осадка, выделением газа.

2. Условия проведения: нейтральная среда, низкая температура, достаточно высокая концентрация открываемого элемента или иона в растворе.

Способы проведения аналитической реакции:

1. Мокрый. Анализируемые вещества переводят в раствор. При этом способе открывают не элементы, а ионы, что позволяет установить химическую формулу открываемого вещества. На каждый ион существует специфическая реакция, которая позволяет открыть только данный ион.

2. Сухой. Реакция окрашивания пламени. По цвету пламени можно определить элемент.

Деление ионов на аналитические группы

Деление катионов по кислотно-щелочному методу

В основе деления катионов на аналитические группы по кислотно-щелочному методу лежит различная растворимость хлоридов и сульфатов в воде и различная растворимость гидроксидов в воде, избытке щелочи и водном растворе аммиака. Все катионы по кислотно-щелочному методу делятся на шесть аналитических групп. В каждой группе катионов имеется свой групповой реагент. Назначение группового реагента состоит в том, что он одновременно реагирует в одних условиях со всеми катионами данной группы и позволяет отделить катионы от катионов других групп. По кислотно-щелочному методу групповыми реагентами являются: разбавленные растворы соляной кислоты, серной кислоты, растворы щелочи и водный раствор аммиака.

№	Катионы	Групповой реагент	Характеристика
1	NH4+, K+, Na+	-	-
2	Ag+, Pb2+, Hg22+	Разбавленная HCl	Хлориды нерастворимы в воде и разбавленных растворах кислот.
3	Ba2+, Ca2+	Разбавленная H2SO4	Сульфаты нерастворимы в воде и разбавленных растворах кислот.
4	Cr3+, Al3+, Zn2+	Избыток NaOH	Гидроксиды растворимы в избытке щелочи
5	Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mg2+	NaOH	Гидроксиды нерастворимы в избытке щелочи и водном растворе аммиака
6	Cu2+, Hg2+	Водный раствор аммиака NH4OH	Гидроксиды нерастворимы в щелочи, но растворимы в избытке аммиака