uabooks.top

E téma tananyaga segít nektek:

felidézni a minőségi reakciókról tanultakat; kimutatni egyes kationt és aniont minőségi reakciójuk segítségével.

Képzeljétek el, hogy meg kell határoznotok, milyen anyag van az oldatban, vagy milyen vegyület található egy címke nélküli üvegben. Hasonló probléma merül fel a geológusok előtt egy ismeretlen ásvány összetevőinek meghatározásánál. Ehhez hasonló feladatokhoz használják az úgynevezett kvalitatív (minőségi) reakciókat. A minőségi reakciók lehetővé teszik bizonyos anyagok, kationok, anionok, valamint bizonyos anyagokban vagy oldatokban lévő szennyeződések kimutatását.

Minden minőségi reakciónál jellegzetes változás figyelhető meg: valamilyen szín megjelenése, csapadék képződése, gáz kialakulása - a rá jellemző fizikai és kémiai tulajdonságokkal. Nagyon fontos, hogy a reakció érzékeny legyen, vagyis a vizsgálandó anyag nagyon kis mennyiségének vagy igen híg oldatának alkalmazásakor is jól megfigyelhető változás álljon elő.

A szerves kémiában megismerkedtetek az ezüst-tükör reakcióval. Ez az aldehid-csoport minőségi reakciója: az ezüst-oxidos ammóniaoldat segítségével bármilyen aldehid-csoportot tartalmazó vegyületet - glükózt, hangyasavat - meg lehet különböztetni más vegyületektől.

Milyen reakció segítségével lehet kimutatni a keményítő jelenlétét? Milyen változásokat figyelhetünk meg?

A 9. osztályos tanulmányaitokban végeztetek néhány anionra jellemző kísérletet. Például, a kloridion jelenlétének kimutatására ezüst(I)-nitrát oldatot kellett cseppenteni az oldathoz. Megfigyelhettétek, hogy a keletkező fehér csapadék még salétromsavban sem oldódik (89. ábra):

89. ábra

Az ezüst-klorid csapadéka

Milyen reagenssel (kémszerrel) mutathatjuk ki a karbonát-ionokat az oldataikban? Kimutathatók-e ilyen módon a karbonát-ionok szilárd sóikban?

A szulfátokat bárium-klorid oldattal mutáljuk ki, mivel a szulfátionok a báriumionokkal egy fehér, finomszemcsés, nagyon rosszul oldódó csapadékot képeznek, mely sósavban nem oldódik. Nyilvánvaló, hogy ez a minőségi reakció alkalmazható a bárium-ionok kimutatására is.

3. SZÁMÚ LABORATÓRIUMI KÍSÉRLET

Ba²⁺-kation kimutatása az oldatban

Öntsetek a kémcsőbe 1-2 ml bárium-klorid- vagy bári-um-nitrátoldatot és adjatok hozzá néhány csepp híg kén-savoldatot¹. Milyen változás figyelhető meg?

írjátok fel a minőségi reakció molekula- és ionegyenletét.

A reakció eredménye alapján állíthatjuk-e, hogy a csapadék savakban nem oldódik?

Próbáljatok magyarázatot adni arra, hogy a BaSO₄ miért nem lép reakcióba sem a sósavval, sem a salétromsavval. Vegyétek figyelembe a savak erősségét és a bárium-sók vízben való oldhatóságát.

A vas-ionokat oldataikban lúg segítségével lehet felismerni.

4. SZÁMÚ LABORATÓRIUMI KÍSÉRLET

Fe²⁺-kation kimutatása az oldatban

A kémcsőben található 1-2 ml vas(II)-szulfát-oldathoz öntsetek 1 ml nátrium-hidroxid-oldatot. Milyen változás figyelhető meg?

írjátok fel a minőségi reakció molekula- és ionegyenletét.

¹ Kénsav helyett használhatunk nátrium- vagy kálium-szulfát oldatot is.

Néhány perc múlva vizsgáljátok meg újra a kémcső tartalmát. Milyen változás tapasztalható? Mivel magyarázható? A válaszotokat támasszátok alá reakcióegyenlettel.

5. SZÁMÚ LABORATÓRIUMI KÍSÉRLET

Fe³⁺-kation kimutatása az oldatban

Öntsetek a kémcsőbe 1-2 ml vas(II)-klorid-oldatot, majd adjatok hozzá 1 ml nátrium-hidroxid-oldatot. Milyen változás figyelhető meg?

írjátok fel a minőségi reakció molekula- és ionegyenletét. Egy kis idő elteltével változik-e a csapadék színe?

Kimutatható e a Fe²Mon lúg segítségével, ha Fe³⁺-kation is jelen van az oldatban?

Lúgot használnak az ammónium-ionok kimutatására is. Ezt a minőségi reakciót más kationok vagy anionok nem befolyásolják, így az ammónium-sókat tartalmazó nitrogén-műtrágyák meghatározására is használható.

6. SZÁMÚ LABORATÓRIUMI KÍSÉRLET

NHJ-kation kimutatása az oldatban

A kémcsőben található 1-2 ml ammónium-klorid, -szulfát vagy -nitrát oldathoz öntsetek 1 ml nátrium-hidroxid oldatot. Megfigyelhető-e az ammóniára jellemző szag megjelenése?

írjátok fel a minőségi reakció molekula- és ionegyenletét.

Melegítsétek meg az oldatot tartalmazó kémcsövet (de ne forrásig!), és tartsatok desztillált vízzel nedvesített indikátorpapírt a kémcső szája elé. Milyen változás figyelhető meg? Miért változik meg az indikátorpapír színe? Válaszotokat támasszátok alá reakcióegyenlettel.

A szilikát-ionok jelenlétét az oldatban savval mutathatjuk ki. A vízüveg és a sav reakciójánál a kovasav (metaszilikát-sav) fehér, kristályos csapadéka képződik (90. ábra).

90. ábra

Kovasav

csapadékának

kialakulása

7. SZÁMÚ LABORATÓRIUMI KÍSÉRLET

-anion kimutatása az oldatban

A kémcsőben található 1-2 ml nátrium-szilikát (Na₂SiO₃) oldatához cseppentsetek 1 ml kénsavoldatot. Milyen változás figyelhető meg?

írjátok fel a minőségi reakció molekula- és ionegyenletét.

Az ortofoszfát-ion kimutatására (91. ábra) ezüst-nitrát oldatot használnak.

91. ábra

A sárga ezüst(l)-ortofoszfát csapadékának kialakulása

Néhány ionra vonatkozó minőségi reakciót a Függelék tartalmaz (230. old.).

8. SZÁMÚ LABORATÓRIUMI KÍSÉRLET

anion kimutatása az oldatban

A kémcsőben található 1-2 ml nátrium-ortofoszfát-oldat-hoz cseppentsetek 2 csepp ezüst(I)-nitrát-oldatot. Milyen változás figyelhető meg?

írjátok fel a minőségi reakció molekula- és ionegyenletét.

Vizsgáljátok meg, oldódik-e a kapott csapadék a salétromsav oldatában.

ÖSSZEFOGLALÁS

Különböző anyagok vagy ionok oldataikban való kimutatására az adott vegyület (ion) minőségi reakcióját használják. Minden minőségi reakciónál jellegzetes változás figyelhető meg: valamilyen szín megjelenése, csapadék képződése, gáz kialakulása - a rá jellemző fizikai és kémiai tulajdonságokkal.

A bárium-ion oldataiban kénsavval vagy szulfát-ionnal mutatható ki, a vas- és az ammónium-ionokat lúgok segítségével. A szi-likát-ionok kimutatására a savakkal történő reakcióját használják, az ortofoszfát-ion kémszere az ezüst(I)-nitrát oldata.

247. Lehet-e kvalitatív (minőségi) reakciónak nevezni az adott ionnak végbemenő reakcióit? Válaszotokat indokoljátok.

248. Állítsatok össze reakciókat a klorid-ionok minőségi kimutatásához: az egyik esetben a két reagens só, a másikban só és sav között játszódjon le a folyamat.

249. Használhatjuk-e a nátrium-karbonátot a kalcium-ionok vízben történő kimutatására? Válaszotokat indokoljátok.

250. A karbonát-ionok kimutatására szolgáló minőségi reakcióban szén-dioxid gáz keletkezik. Hogyan bizonyítható, hogy a gáz valóban szén-dioxid?

251. A tanuló savban oldott fel egy vasszöget. Annak megállapítására, hogy Fe²⁺- vagy Fe³Monok találhatók-e az oldatban, egy kevés nátrium-hidroxid oldatot öntött hozzá. Nem alakult ki csapadék. Mi lehetett ennek az oka? Mit kell tennie a tanulónak, hogy a minőségi reakció sikeresen menjen végbe?

1. SZÁMÚ GYAKORLATI MUNKA

A sók összetételének minőségi vizsgálata

Rendelkezésetekre állnak a következő oldatok: kénsav, nátrium-hidroxid, nátrium-klorid, ezüst(I)-nitrát, valamint kémcsőtartó kémcsövekkel, pipetta, üvegpálcika.

Végezzétek el a tanár által kijelölt feladatokat.

I. VÁLTOZAT

1. feladat. Határozzátok meg a vas(III)-klorid minőségi összetételét.

2. feladat Két megszámozott kémcsőben bárium-nitrát és ammónium-nitrát oldatai találhatók. Határozzátok meg mindkét kémcső tartalmát.

II. VÁLTOZAT

1. feladat Határozzátok meg a vas(II)-szulfát minőségi összetételét.

2. feladat Két megszámozott kémcsőben nátrium-szilikát és nátrium-ortofoszfát oldatai találhatók. Határozzátok meg mindkét kémcső tartalmát.

A munka megkezdése előtt gondoljátok át az egyes feladatokkal kapcsolatos műveleteket, és készítsetek kísérleti tervet (munka menetét). Készítsetek jegyzőkönyvet az alábbi táblázatok használatával.

1. feladat

2. feladat

252. Hogyan lehet egy oldatban kimutatni:

Válaszotokat támasszátok alá molekula- és ion-molekulaegyen-letek formájában felírt reakcióegyenletekkel.

253. Hogyan lehet kimutatni a vegyületnek megfelelő kation és anion jelenlétét a következő vegyületek oldataiban:

a) bárium-klorid; c) ammónium-ortofoszfát;

b) vas(III)-szulfát.

254. Javasoljatok megoldást a számozott kémcsövekben lévő oldatok felismerésére:

 

 

Ez a tankönyv anyaga Kémia a 11. osztály számára Pavlo Popéi