Определение строения веществ

Химические методы

Основываются на том, что с помощью специальных реагентов выбирается такой тип реакций, который позволяет сделать вывод о наличии определенных групп атомов (функциональных групп) или ионов в исследуемом веществе.

Физические методы (инструментальные методы анализа)

Используются сегодня шире, чем чисто химические методы. Прежде всего, широкое применение находят спектроскопические и дифрактометрические методы анализа. С их помощью у органических и неорганических молекулярных веществ выявляются структурные формулы (размеры молекул, углеродный скелет, кратные связи, функциональные группы), данные о микростроении молекул (расстояние между атомами, угол связи, распределение электронной плотности), проводится исследование кристаллических структур (класс кристаллов, тип кристаллической решетки, состояния неупорядоченности – дефектности кристаллической решетки) и поверхностных явлений.

Окрашивание бесцветного пламени газовой горелки летучими солями металлов, в большинстве случаев галогенидов, которые с помощью нихромовой проволочки вводятся в пламя. Однозначное определение возможно только с помощью спектроскопа.

Элемент

Литий

Натрий

Калий

Кальций

Барий

Медь

Окраска пламени

Красный

Желтый

Фиолетовый

Кирпично-

красный

Желто-зеленый

Зеленый

Химические реакции, в результате которых образуется малорастворимое вещество, выпадающее в осадок.

Определяемый ион

Реактив

Отличительный признак

реакции

Катион

свинца(II)

Сероводородная вода

Осадок: черный сульфат свинца(II)Pb²⁺+S^2–-=PbS↓

Катион

железа(III)

Раствор гексацианоферрата (II) калия

Fe₄[Fe(CN)₆]₃ интенсивно – синий(берлинская лазурь)

4Fe³⁺ + 3[Fe(CN)₆]^4– → Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓

Катион

железа(II)

Раствор гексацианоферрата (III) калия

Осадок: Fe₃[Fe(CN)₆]₂ синего цвета (турнбуллева синь)

3Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3– → Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓

Диоксид

углерода

Известковая вода

Осадок: белый карбонат кальций

Са²⁺+СО₂+2ОН^– = СаСО₃↓+Н₂О

Баритовая вода

Осадок белый карбонат бария Ва²⁺+СО₂+2ОН^– =ВаСО₃↓+Н₂О

Кислород

Тлеющая лучина

Ярко вспыхивает

Азот

Горящая свечка

Гаснет

Водород

Воздух

Проба на гремучий газ 2Н₂+О₂=2Н₂О

Определяемый ион

Реактив

Отличительный признак реакции

Катион

аммония

Раствор едкого натра

Выделения аммиака NH₄⁺+OH^–NH₃↑ +H₂O

Карбонат -ион

Хлороводородная

кислота

Выделение диоксида углерода

СО₃^2– + 2Н⁺=СО₂↑+H₂О

Качественное обнаружение элементов в веществе путем:

Обнаружения ионов, которые уже присутствуют в веществах (неорганических) или образуются при помощи подходящих реакций (в неорганических и органических веществах).

Взаимодействия веществ (в большинстве случаев реакции с изменением окраски или окисления восстановления). С образованием газообразных продуктов, которые могут быть обнаружены (в неорганических и органических веществах).

Хлорид-ион

Раствор нитрата серебра(I), подкисленный азотной кислотой

Осадок: белый хлорид серебра(I) Ag⁺+Cl^–=AgCl↓

Бромид-ион

Раствор нитрита серебра(I), подкисленный азотной кислотой

Осадок: желтый бромид серебра(I) Ag⁺+Br^– → AgBr↓ растворим в концентрированном растворе аммиака

Иодид-ион

Раствор нитрита серебра(I), подкисленный азотной кислотой

Осадок: желтый иодид серебра(I) Ag⁺+I^–-=AgI, не реагирует с аммиаком в растворе

Сульфат -ион

Раствор хлорида бария, подкисленный хлороводородной кислотой

Осадок: белый, сульфат бария

Раствор ацетата или нитрита свинца (II)

Осадок: черный, сульфид свинца (II)

Pb²⁺+S^2– =PbS↓