Качественный химический анализ, обнаружение анионов группы разбавленной соляной кислоты

| 2 октября, 2021 | Химия

Химический анализ считается одной из важных отраслей химической науки, которая играет важную роль в научном прогрессе, а также играет важную роль в развитии научных областей, таких как медицина, сельское хозяйство, пищевая промышленность и экология, Химический анализ считается отраслью химия, которая занимается идентификацией элементов, образующих смесь или соединение, помимо знания процентного содержания каждого из этих элементов.

Химический анализ

Химический анализ используется в области медицины для диагностики заболеваний, чтобы оценить процентное содержание сахара в крови, альбумина, мочевины и холестерина, что облегчает врачу диагностику и лечение, а также оценку количества эффективных веществ в лекарствах.

Химический анализ используется в сельском хозяйстве для улучшения свойств почвы и сельскохозяйственных культур. Он используется для определения ее свойств, касающихся кислотности, основности, типа и концентрации элементов, присутствующих в ней, поэтому ее можно обработать, добавив подходящие удобрения.

Химический анализ руд и продуктов используется во всех отраслях промышленности для определения их соответствия стандартным спецификациям, нет отрасли, если нет химического анализа сырья и продуктов.

Химический анализ используется в области охраны окружающей среды для выявления и измерения содержания вредных загрязнителей окружающей среды в воде и пищевых продуктах, а также процентного содержания оксида углерода, диоксида серы и оксидов азота в воздухе.

Если у вас есть анализируемое вещество, которое необходимо для определения процентного содержания составляющих его элементов и типа связи, чтобы представить молекулярную формулу вещества или группу соединения, если это смесь .

Виды химического анализа

  • Качественный анализ включает идентификацию компонентов веществ, будь то чистая (образец соли) или смесьнескольких веществ.
  • Количественный анализ направлен на оценку процентного содержания каждого существенного компонента вещества.

Соответственно, сначала следует провести практический качественный химический анализ, чтобы идентифицировать компоненты соединения, чтобы иметь возможность выбрать соответствующий количественный метод для их анализа.

Качественный химический анализ

В качественном анализе целей знать компонент вещества , является ли это чистое вещество , или смесь нескольких веществ:

  • Если это чистое вещество , то оно может быть идентифицировано с помощью их физических констант , таких как температура плавления, температуры кипения & молярной массы.
  • Если это смесь, сначала мы должны разделить их компоненты, а затем идентифицировать их химическим методом с помощью подходящего индикатора.

Таким образом, качественный химический анализ рассматривается как серия подходящих выбранных химических реакций, выполняемых для определения вида основного компонента вещества на основе изменений, происходящих в химических реакциях, а качественный химический анализ включает:

  • Анализ органических соединенийвключает идентификацию элементов и функциональной группы, составляющей соединение, для его идентификации.
  • Анализ неорганических соединенийвключает идентификацию ионов, которые образуют неорганическое соединение , он включает идентификацию кислотного радикала (анионов) солей и основного радикала (катионов) солей.

Обнаружение анионов (кислотных радикалов)

Принцип обнаружения кислотных радикалов: в солевом растворе наиболее стабильная кислота, которая менее летучая и имеет высокую температуру кипения , заменяет менее стабильную кислоту, которая является более летучей и имеет низкую температуру кипения в ее солях . менее стабильная кислота выделяется в виде газа ангидрида, поэтому ее можно идентифицировать. Анионы можно разделить на три группы, каждая группа имеет определенный реагент, и эти группы следующие:

  1. Анионы дил- HCl (карбонат (CO 3) 2- , бикарбонат (HCO 3 ) 1- , сульфит (SO 3 ) 2- , сульфид (S) 2- , тиосульфат (S 2 O 3 ) 2- , нитрит (NO 2) ) 1− ).
  2. Анионы конц. H 2SO 4 (хлорид (Cl — ), бромид (Br — ), йодид (l — ), нитрат (NO 3 ) — ).
  3. Анионы Bacl 2(фосфат (PO 4 ) 3- , сульфат (SO 4 ) 2- ).

Анионы группы разбавленной соляной кислоты

Соляная кислота более устойчива, чем кислоты, из которых происходят эти анионы, когда кислота реагирует с солями этого аниона, более стабильная кислота заменяет менее стабильную кислоту, которая легко летучая или разлагается до газов, которые мы можем обнаружить с помощью подходящего реагента при осторожном нагревании предпочтительнее выбрасывать газы.

Соль менее стабильной кислоты + более стабильная кислота → Соль более стабильной кислоты + газы менее стабильной кислоты

Основной эксперимент (твердая соль + разбавленная HCl)

Карбонат (CO 3 ) 2-

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

Происходит вскипание и выделяется газ CO 2, который превращает прозрачную известковую воду в молочную.

СО 2 + Са (ОН) 2 → СаСО 3 + Н 2 О

Газ CO 2 пропускается в течение короткого времени, чтобы избежать превращения карбоната кальция в бикарбонат кальция, поэтому ppt. исчезнет. Когда CO 2 проходит через известковую воду в течение длительного времени, помутнения не происходит, потому что карбонат (нерастворимый в воде) превращается в бикарбонат (растворимый в воде).

Разбавленная соляная кислота не используется для различения солей карбоната натрия и бикарбоната, потому что разбавленная HCl вступает в реакцию с карбонатом и бикарбонатом натрия, и происходит вспенивание, и выделяется газ CO 2, который превращает прозрачную известковую воду в молочную.

Солевой раствор + раствор сульфата магния → на холода образуется белый ppt, растворимый в соляной кислоте.

Na 2 CO 3 + MgSO 4 → Na 2 SO 4 + MgCO 3

MgCO 3 + 2HCl → MgCl 2 + H 2 O + CO 2

Все карбонаты металлов нерастворимы в воде, за исключением карбоната натрия, калия и аммония, и все карбонаты растворимы в кислотах.

Бикарбонат (HCO 3 ) 1-

NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2

Происходит вскипание и выделяется газ CO 2, который превращает прозрачную известковую воду в молочную, все бикарбонаты растворимы в воде.

Солевой раствор + раствор сульфата магния → после нагрева образуется белая п.п.

2NaHCO 3 + MgSO 4 → Na 2 SO 4 + Mg (HCO 3 ) 2

Mg (HCO 3 ) 2  → MgCO 3 + CO 2 + H 2 O

Сульфит (SO 3 ) 2-

Na 2 SO 3 + 2 HCl → 2 NaCl + H 2 O + SO 2

Выделился газообразный диоксид серы, который имеет очень раздражающий запах и превращает бумагу, смоченную дихроматом калия, подкисленным серной кислотой, в зеленый цвет.

K 2 Cr 2 O 7 + 3SO 2 + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O

Солевой раствор + раствор нитрата серебра → образуется белый ppt, который при нагревании становится черным.

Na 2 SO 3 + 2 AgNO 3 → Ag 2 SO 3 + 2 NaNO 3

Сульфид (S) 2-

Na 2 S + 2HCl → 2NaCl + H 2 S

Выделяющийся сероводород с неприятным запахом превращает бумагу, смоченную ацетатом свинца, в черный цвет.

(CH 3 COO) 2 Pb + H 2 S → PbS + 2CH 3 COOH

Солевой раствор + раствор нитрата серебра → черный ppt образуется из сульфида серебра.

Na 2 S + 2AgNO 3 → Ag 2 S + 2NaNO 3

Тиосульфат (S 2 O 3 ) 2-

Na 2 S 2 O 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 O + SO 2 + S

Выделился газообразный диоксид серы, частица желтого цвета. в результате суспендирования серы в растворе.

Солевой раствор + раствор йода → снимается коричневый цвет йода.

2Na 2 S 2 O 3 + I 2 → Na 2 S 4 O 6 + 2 NaI

Нитрит (NO 2 ) 1-

NaNO 2 + HCl → NaCl + HNO 2

3HNO 2 → HNO 3 + H 2 O + 2NO

Выделился бесцветный газ оксида азота, который стал красновато-коричневым на выходе из трубки.

2НО + О 2 → 2НО 2

Солевой раствор + перманганат калия, подкисленный конц. серная кислота → устраняется фиолетовая окраска перманганата.

5 NaNO 2 + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 → 5 NaNO 3 + K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 3 H 2 O

Научная основа идентификации анионов в группе разбавленной HCl заключается в том, что разбавленная HCl более устойчива и менее летучая, чем все кислоты, из которых получены эти анионы, поэтому разбавленная HCl может заменить любую из них в их солях.

Соляная кислота используется в качестве реагента для нитрит-анионов, в то время как соляная кислота не используется в качестве реагента для нитрат-анионов, потому что кислота HCl более устойчива, чем азотистая кислота (HNO 2 ), но кислота HCl не более стабильна, чем азотная кислота (HNO 3 ). , Dil HCl не реагирует с сульфатом натрия, потому что HCl менее стабильна, чем серная кислота (H 2 SO 4 ), поэтому кислота HCl не заменяет раствор соли серной кислоты.

Когда реагент сульфат магния добавляется к раствору соли карбоната натрия, на холоду образуется белый ppt, а когда реагент сульфат магния добавляют к раствору соли бикарбоната натрия, белый ppt. образуется после нагрева, потому что раствор карбоната натрия образуется с раствором сульфата магния на холодной соли карбоната магния, которая нерастворима в воде, в то время как раствор бикарбоната натрия образуется с раствором соли сульфата магния бикарбоната магния, который растворим в воде при нагревании бикарбонат магния превращается в карбонат магния.

Пропуск CO 2 в известковой воде в течение короткого времени приводит к появлению мутности, тогда как прохождение CO 2 в известковой воде в течение длительного времени приводит к исчезновению мутности из-за образования карбоната кальция, который нерастворим в воде при прохождении CO 2. в течение длительного времени приводит к образованию растворимого бикарбоната кальция.

Желтый ppt (в результате суспендирования серы в растворе) образуется при добавлении соляной кислоты к тиосульфату натрия из-за отделения и суспендирования серы в растворе.