Что называют качественной реакцией

Качественные реакции

Качественный анализ — совокупность химических, физико-химических и физических методов, применяемых для обнаружения элементов, радикалов и соединений, входящих в состав анализируемого вещества или смеси веществ. В качественном анализе используют легко выполнимые, характерные химические реакции, при которых наблюдается появление или исчезновение окрашивания, выделение или растворение осадка, образование газа и др. Реакции должны быть как можно более селективны и высокочувствительны. Качественный анализ в водных растворах основан на ионных реакциях и позволяет обнаружить катионы или анионы.

Качественные реакции

Примеры качественных реакций на катионы

Катион	Воздействие и реактив	Наблюдаемая реакция
Li +	Пламя	Карминово-красное окрашивание
Na +	Пламя	Желтое окрашивание
K +	Пламя	Фиолетовое окрашивание
Ca 2 +	Пламя	Кирпично-красное окрашивание
Sr 2 +	Пламя	Карминово-красное окрашивание
Ba 2 +	1. Пламя

2.

2. Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах.

Cu 2 +ВодаГидратированные ионы Cu 2 + имеют голубую окраску Pb 2 +S 2 −Выпадение черного осадка

Ag +Cl −Выпадение белого осадка

Fe 2 +Гексациано-феррат (III) калия K₃[Fe(CN)₆]Выпадение синего осадка

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Качественные реакции» в других словарях:

Качественный анализ (химия) — Качественный анализ совокупность химических, физико химических и физических методов, применяемых для обнаружения элементов, радикалов и соединений, входящих в состав анализируемого вещества или смеси веществ. В качественном анализе используют… … Википедия

Молочная кислота — Молочная кислота … Википедия

Антраниловая кислота — ароматическая аминокислота. Производные антраниловой кислоты применяются в производстве … Википедия

Качественный анализ — совокупность химических, физико химических и физических методов, применяемых для обнаружения элементов, радикалов и соединений, входящих в состав анализируемого вещества или смеси веществ. В качественном анализе используют легко выполнимые,… … Википедия

Гликозиды — Гликозид кверцетина Гликозиды органические соединения, молекулы которых состоят из двух частей: углеводного (пиранозидного или фуранозидного) ос … Википедия

Е270 — Молочная кислота Молочная кислота α оксипропионовая кислота, CH3CH(OH)COOH. tпл 25–26 °С оптически активная + или – форма. tпл 18 °C рацемическая форма. Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров, в частности в прокисшем… … Википедия

Лактат — Молочная кислота Молочная кислота α оксипропионовая кислота, CH3CH(OH)COOH. tпл 25–26 °С оптически активная + или – форма. tпл 18 °C рацемическая форма. Молочная кислота образуется при молочнокислом брожении сахаров, в частности в прокисшем… … Википедия

Полимер — (Polymer) Определение полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Информация об определении полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Содержание Содержание Определение Историческая справка Наука о Полимеризация Виды… … Энциклопедия инвестора

ЖЕЛУДОК — ЖЕЛУДОК. (gaster, ventriculus), расширенный отдел кишечника, имеющий благодаря наличию специальных желез значение особо важного пищеварительного органа. Ясно диференцированные «желудки» многих беспозвоночных, особенно членистоногих и… … Большая медицинская энциклопедия

Железо — (техн.) Ж. есть наиболее распространенный и наиболее употребительный из металлов. Ж. было известно еще египтянам во время постройки пирамид; у греков упоминается о нем в Илиаде Гомера, причем о нем говорится, как о трудно обрабатываемом металле,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Источник

Требования к качественным реакциям.

Основные положения качественного анализа.

Сущность и методы качественного анализа.

Основной задачей качественного анализа является установление химического состава, т.е. обнаружение ионов (катионов и анионов), содержащихся в анализируемом веществе.

Химические методы обнаружения и идентификации веществ основаны на проведении аналитических реакций.

1. Образованием или растворением осадка.

Ba 2+ + SO₄ 2- → BaSO₄↓ (белый кристаллический)

Ba 2+ + CO₃ 2- → BaCO₃↓ (белый кристаллический)

BaSO₄ не растворяется в кислотах, BaCO₃ растворяется в кислотах.

2. Образованием характерных кристаллов.

Кристаллы CaSO₄⋅2H₂O в виде пучков или звездочек. Кристаллы

натрийуранилацетата CH₃COONa⋅UO₂(CH₃COO)₂ правильной тетраэдрической

или октаэдрической формы.

3. Появлении или изменении окраски растворов.

Водные растворы солей железа (III) окрашены в желтый цвет. При взаимодействии ионов Fe 3+ c тиоцианат-ионами раствор приобретает темно-красную окраску:

Реакции выделения газов используются для обнаружения анионов летучих и неустойчивых кислот, а также катионов аммония:

В зависимости от избирательности аналитические реакции бывают специфическими, избирательными и групповыми.

1) Специфические реакции позволяют обнаружить только один ион. Например, характерной реакцией на катион Fe +2 является реакция с красной кровяной солью, так как только с Fe +2 образует осадок синего цвета.

Специфическая реакция присуща только данному иону и позволяет обнаружить его практически при любых условиях. Такие реакции имеют еще название качественные.

3) Групповые реакции используются в анализе для выделения группы веществ. Такие реакции еще называют общими (селективными).

Требования и условия проведения качественных реакций.

Требования к качественным реакциям.

1. Реакции должны протекать быстро.

2. Реакции должны быть практически необратимы.

3. Реакции должны сопровождаться внешним эффектом.

4. Реакция должна отличаться высокой чувствительностью и по возможности специфичностью.

Чувствительность аналитических реакций определяет возможность обнаружения вещества (ионов, молекул) в растворе. Она характеризуется предельным разбавлением, предельной концентрацией, минимальным объемом предельно разбавленного раствораи открываемым минимумом

Предельное разбавление (V_lim, мл/г) – максимальный объем раствора, в котором может быть обнаружен 1 г данного вещества при помощи данной аналитической реакции.

Предельная концентрация (C_lim (C_min), г/мл) – наименьшая концентрация, при которой определяемое вещество может быть обнаружено в растворе данной аналитической реакцией.

Предельная концентрация является обратной величиной предельного разбавления:

Минимальный объем предельно разбавленного раствора (Vmin, мл) – наименьший объем анализируемого раствора, необходимый для обнаружения открываемого вещества данной аналитической реакцией.

Открываемый минимум (m, мкг) – наименьшая масса определяемого вещества, которую при определенных условиях можно открыть действием данного реагента в минимальном объеме предельно разбавленного раствора.

Взаимосвязь между показателями чувствительности реакции выражается формулой:

Аналитическая реакция тем чувствительнее, чем меньше ее открываемый минимум, минимальный объем предельно разбавленного раствора и чем больше предельное разбавление.

Чувствительность аналитических реакций не является постоянной величиной и во многих случаях зависит от условий их выполнения, а также свойств образовавшихся продуктов реакции:

1. Соответствующая среда раствора.

Например, осадки, растворимые в кислотах, не могут выпадать из растворов в присутствии кислот, а осадки, растворимые в щелочах, не выпадают из растворов в щелочной среде. Если осадок растворим в кислотах и щелочах, его можно получить только в нейтральной среде. Таким образом, среда раствора оказывает существенное влияние на ход реакции.

2. Достаточная концентрация обнаруживаемого иона.

От концентрации определяемого иона непосредственно зависит чувствительность реакции, и с возрастанием ее чувствительность реакции обычно повышается.

3. Температура раствора.

Осадки, растворимые при нагревании, могут образоваться только при комнатной температуре. Некоторые аналитические реакции протекают лишь при нагревании. Осадки, растворимость которых возрастает с повышением температуры, выпадают из нагретого раствора не полностью или совсем не выпадают. Такая реакция должна выполняться на холоду.

4.Присутствие в растворе посторонних ионов.

Даже если они и не взаимодействуют с прибавляемым реагентом, обычно снижает чувствительность аналитической реакции. Для устранения мешающего влияния посторонних ионов используют маскирование. В качестве маскирующих неорганических веществ наиболее часто применяют фториды и фосфаты щелочных металлов и аммония. Из органических соединений маскирующим действием обладают винная, лимонная, щавелевая и некоторые другие кислоты. Эти вещества образуют с мешающими ионами прочные комплексные соединения, в результате чего их мешающее действие устраняется.

Наряду с чувствительностью реакций, большое значение для анализа имеет их специфичность.

Специфическими называют реакции, аналитический эффект которых характерен только для одного иона в присутствии других ионов. Примером специфической реакции является образование темно-синего осадка «берлинской лазури» при действии гексацианоферрата(II) калия

Специфические реакции представляют большой интерес для аналитической химии, так как они позволяют открывать нужный ион в присутствии других ионов.

Источник

4.1.4. Качественные реакции на неорганические вещества и ионы.

Представим себе такую ситуацию:

Вы работаете в лаборатории и решили провести какой-либо эксперимент. Для этого вы открыли шкаф с реактивами и неожиданно увидели на одной из полок следующую картину. У двух баночек с реактивами отклеились этикетки, которые благополучно остались лежать неподалеку. При этом установить точно какой банке соответствует какая этикетка уже невозможно, а внешние признаки веществ, по которым их можно было бы различить, одинаковы.

В таком случае проблема может быть решена с использованием, так называемых, качественных реакций.

Качественными реакциями называют такие реакции, которые позволяют отличить одни вещества от других, а также узнать качественный состав неизвестных веществ.

Например, известно, что катионы некоторых металлов при внесении их солей в пламя горелки окрашивают его в определенный цвет:

Данный метод может сработать только в том случае, если различаемые вещества по разному меняют цвет пламени, или же одно из них не меняет цвет вовсе.

Но, допустим, как назло, вам определяемые вещества цвет пламени не окрашивают, или окрашивают его в один и тот же цвет.

В этих случаях придется отличать вещества с применением других реагентов.

В каком случае мы можем отличить одно вещество от другого с помощью какого-либо реагента?

Возможны два варианта:

Например, нельзя отличить воду от раствора гидроксида натрия с помощью соляной кислоты, не смотря на то, что щелочи с кислотами прекрасно реагируют:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Связано это с отсутствием каких-либо внешних признаков реакции. Прозрачный бесцветный раствор соляной кислоты при смешении с бесцветным раствором гидроксида образует такой же прозрачный раствор:

Но зато, можно воду от водного раствора щелочи можно различить, например, с помощью раствора хлорида магния – в данной реакции выпадает белый осадок:

2) также вещества можно отличить друг от друга, если они оба реагируют с добавляемым реагентом, но делают это по-разному.

Например, различить раствор карбоната натрия от раствора нитрата серебра можно с помощью раствора соляной кислоты.

с карбонатом натрия соляная кислота реагирует с выделением бесцветного газа без запаха — углекислого газа (СО₂):

а с нитратом серебра с образованием белого творожистого осадка AgCl

Ниже в таблицах представлены различные варианты обнаружения конкретных ионов:

Качественные реакции на катионы

Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах:

1) Выпадение осадка голубого цвета:

2) Выпадение осадка черного цвета:

Выпадение осадка черного цвета:

Выпадение белого осадка, не растворимого в HNO₃, но растворимого в аммиаке NH₃·H₂O:

2) Гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль) K₃[Fe(CN)₆]

1) Выпадение белого осадка, зеленеющего на воздухе:

2) Выпадение синего осадка (турнбулева синь):

2) Гексацианоферрат (II) калия (желтая кровяная соль) K₄[Fe(CN)₆]

1) Выпадение осадка бурого цвета:

2) Выпадение синего осадка (берлинская лазурь):

3) Появление интенсивно-красного (кроваво-красного) окрашивания:

Fe 3+ + 3SCN − = Fe(SCN)₃

Выпадение белого осадка гидроксида алюминия при приливании небольшого количества щелочи:

и его растворение при дальнейшем приливании:

Выделение газа с резким запахом:

Посинение влажной лакмусовой бумажки

Катион	Реактив	Признак реакции
Ba 2+	SO4 2-	Красное окрашивание

Качественные реакции на анионы

Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах:

Выпадение светло-желтого осадка в нейтральной среде:

Выпадение желтого осадка, не растворимого в уксусной кислоте, но растворимого в HCl:

Выпадение черного осадка:

1) Выпадение белого осадка, растворимого в кислотах:

2) Выделение бесцветного газа («вскипание»), вызывающее помутнение известковой воды:

Выпадение белого осадка и его растворение при дальнейшем пропускании CO₂:

Выделение газа SO₂ с характерным резким запахом (SO₂):

Выпадение белого осадка:

Выпадение белого творожистого осадка, не растворимого в HNO₃, но растворимого в NH₃·H₂O_(конц.):

Источник

§ 9. Качественные реакции в химии

Некоторые вещества нетрудно распознать по внешнему виду, специфическим свойствам или характерному запаху. Например, алюминий (рис. 63) достаточно легко отличить от прочих металлов: он значительно легче других металлов, очень легко изменяет свою форму, при трении о белую ткань или бумагу оставляет серую полосу, подобно простому карандашу. Уксусная кислота (рис. 64) от остальных жидкостей отличается специфическим запахом. Кристаллы медного купороса имеют характерный синий цвет (рис. 65), легко растворяются в воде, образуя прозрачный голубой раствор. Эти вещества трудно перепутать с другими.

Некоторые вещества распознать не так просто. Например, кислород и углекислый газ бесцветны и запаха не имеют. Как узнать, какой газ находится в сосуде? Для этого проводят химические реакции, сопровождающиеся какими-нибудь характерными признаками, которые мы можем зафиксировать с помощью органов чувств: зрения, обоняния, слуха. Подобные реакции называют качественными.

Рис. 63. Алюминий
Рис.64. Уксусная кислота
Рис. 65. Кристаллы медного купороса

Анион	Воздействие или реактив	Признак реакции. Уравнение реакции
SO4 2-	Ba 2+

Качественные реакции — это химические превращения, сопровождающиеся характерными признаками, с помощью которых проводят распознавание веществ.

Как вы поняли, качественная реакция должна сопровождаться каким-то характерным признаком — сигналом, который можно заменить или почувствовать с помощью органов чувств. Это может быть изменение окраски, выпадение осадка, выделение газа, которое можно зафиксировать по появлению запаха, характерному звуку и т. д. Такие явления при проведении качественных реакций называют аналитическим сигналом.

Демонстрационный опыт

В пробирки, наполненные кислородом и углекислым газом, учитель поочередно опускает тлеющую лучинку. В одной из пробирок лучинка гаснет (рис. 66), а в другой — ярко вспыхивает (рис. 67).

Рис. 66. В пробирке с углекислым газом горящая лучинка гаснет
Рис. 67. В пробирке с кислородом тлеющая лучинка ярко вспыхивает

Проведенный учителем опыт позволяет отличить кислород от других газов. А как доказать, что во втором стакане находится именно углекислый газ, а, допустим, не азот, который тоже не поддерживает горение? Есть ли соответствующая углекислому газу качественная реакция?

Да, такая реакция существует.

Демонстрационный опыт

Приоткрыв крышку стакана, наполненного углекислым газом, учитель добавляет в него небольшое количество прозрачной жидкости — известковой воды. Закрыв крышку, встряхивает жидкость в стакане. При этом она мутнеет. Это качественная реакция на углекислый газ.

Так, с помощью раствора гашеной извести в воде (гашеная известь применяется в строительстве и сельском хозяйстве) — так называемой известковой воды — можно обнаружить углекислый газ.

Лабораторный опыт

В выданную вам учителем пробирку с прозрачной известковой водой опустите стеклянную трубку и аккуратно продувайте через нее выдыхаемый воздух, по истечении некоторого времени раствор помутнеет. Какой газ содержится в выдыхаемом воздухе?

Вещество, с помощью которого проводят качественную реакцию, называется реактивом на определяемое вещество.

Известковая вода служит реактивом на углекислый газ. Однако верно и обратное: с помощью углекислого газа можно провести качественную реакцию на известковую воду.

Лабораторный опыт

В четыре одинаковых сосуда налейте равные объемы: в 1-й — обычной воды; во 2-й — раствора поваренной соли; в 3-й — раствора сахара; в 4-й — известковой воды. Перемешайте сосуды. Определите, в каком из сосудов находилась известковая вода, с помощью качественной реакции, т. е. пропуская через жидкость выдыхаемый воздух, обогащенный углекислым газом.

Чтобы реакцию можно было считать качественной, аналитический сигнал на определенный реактив должен появляться только при взаимодействии с одним или, по крайней мере, немногими веществами. Иначе трудно будет сделать вывод о том, какое вещество мы обнаружили с помощью данного реактива. Примером такой специфической пары «определяемое вещество — реактив» могут служить крахмал и раствор иода. Как вы знаете из предыдущего параграфа, крахмал с иодом и только с ним дает сине-фиолетовое окрашивание.

Источник

Видеоурок «Качественные реакции в химии»

Многие вещества, которые нас окружают, мы можем определить по их специфическим признакам и свойствам. Например, алюминий несложно отличить от других металлов. Он легче, также легко изменяет свою форму, при трении о бумагу или белую ткань оставляет серую полосу. Медь — металл красного цвета, имеет металлический блеск, хорошо проводит электрический ток, поэтому медь применяют при изготовлении проводов.

Такие жидкости, как уксусная кислота и этиловый спирт, также легко различить. Уксусная кислота очень хорошо растворима в воде. Этиловый спирт имеет характерный запах и хорошо смешивается с водой.

Кристаллы медного купороса имеют синий цвет, легко растворяются в воде, образуя голубой раствор.

У всех в аптечке есть марганцовка, её также несложно распознать. Марганцовка представляет собой тёмно-фиолетовые кристаллы, которые хорошо растворяются в воде и образуют раствор ярко-розового цвета.

Однако многие вещества определить достаточно сложно. Как распознать кислород и углекислый газ, ведь эти газы бесцветны и не имеют запаха? Или как узнать, какое вещество находится в пробирке: раствор кислоты или соли? Какой газ находится в сосуде?

Для этого проводят химические реакции, в результате которых происходят изменения с веществами. Эти специфические признаки мы можем определить с помощью наших органов чувств: зрения, обоняния, слуха. Такие химические реакции называются качественными.

То есть качественные реакции — это химические превращения, сопровождающиеся характерными признаками, с помощью которых проводят распознавание веществ.

Основными признаками химических реакций являются: изменение окраски, выпадение осадка, выделение газа, появление запаха, выделение тепла и света.

Такие явления при проведении качественных реакций называются аналитическими сигналами.

Если опустить тлеющую лучинку в пробирку с кислородом и углекислым газом, то в одной пробирке лучинка гаснет, а в другой — ярко вспыхивает. Этот опыт позволяет определить, в какой пробирке кислород, а в какой — углекислый газ. В той пробирке, где лучинка гаснет, находится углекислый газ, так как углекислый газ не поддерживает горение. В той пробирке, где лучинка вспыхнула, находится кислород, потому что кислород поддерживает горение.

А как отличить, например, углекислый газ от азота, ведь азот, как и углекислый газ, не поддерживает горение? Для этого существует качественная реакция на углекислый газ.

Если в стакан с углекислым газом добавить небольшое количество известковой воды и встряхнуть жидкость в стакане, то жидкость мутнеет. Таким образом, с помощью известковой воды или раствора гашёной извести можно обнаружить углекислый газ.

Если в пробирку с прозрачной известковой водой опустить стеклянную трубку и продуть через неё выдыхаемый воздух, то раствор мутнеет. Значит, и в выдыхаемом воздухе есть углекислый газ.

То есть вещество, с помощью которого проводят качественную реакцию, называется реактивом на определяемое вещество.

В нашем случае известковая вода является реактивом на углекислый газ и углекислый газ является реактивом на известковую воду.

Чтобы реакцию можно было считать качественной, аналитический сигнал на определённый реактив должен появляться только при взаимодействии с одним или немногими веществами. В противном случае трудно будет сделать вывод о том, какое вещество мы обнаружили с помощью реактива.

Например, крахмал можно обнаружить с помощью раствора йода и наоборот. Если капнуть несколько капель йодной настойки на кусочек картофеля, то наблюдается появление сине-фиолетовой окраски. Данная реакция является качественной на крахмал и подтверждает наличие крахмала в картофеле.

Таким образом, с помощью качественных реакций проводят распознавание веществ. Качественная реакция сопровождается аналитическим сигналом. Кислород и углекислый газ можно распознать с помощью тлеющей лучинки. Реактивом на углекислый газ является известковая вода и наоборот. Реактивом на крахмал является раствор йода.

Источник