Keemia kvalitatiivsete reaktsioonide tabel. Kvalitatiivsed reaktsioonid anorgaanilistele ja orgaanilistele ainetele (9. klass)

Ioonid ja katioonid võimaldavad olemasolevate, enamasti lihtsate meetodite abil määrata erinevate ühendite olemasolu. Neid saab läbi viia indikaatorite, hüdroksiidide, oksiidide abil. Teadust, mis uurib erinevate ainete omadusi ja struktuuri, nimetatakse "keemiaks". Kvalitatiivsed reaktsioonid on osa selle teaduse praktilisest osast.

Anorgaaniliste ainete klassifikatsioon

Kõik ained jagunevad orgaanilisteks ja anorgaanilisteks. Esimeste hulka kuuluvad sellised ühendite klassid nagu soolad, hüdroksiidid (alused, happed ja amfoteersed) ja oksiidid, aga ka lihtühendid (CI2, I2, H2 ja teised, mis koosnevad ühest elemendist).

Soolad koosnevad metallikatioonist ja happejäägi anioonist. Happemolekulide koostis sisaldab H+ katioone ja happejääkide anioone. Hüdroksiidid koosnevad metallikatioonidest ja anioonidest OH-hüdroksüülrühma kujul. Oksiidmolekulide koostis sisaldab kahe keemilise elemendi aatomeid, millest üks on tingimata hapnik. Need võivad olla happelised, aluselised ja amfoteersed. Nagu nende nimigi ütleb, on nad võimelised teatud reaktsioonide käigus moodustama erinevaid aineklasse. Seega happelised oksiidid reageerivad veega, moodustades happeid, samas kui aluselised oksiidid moodustavad aluseid. Amfoteerne, olenevalt tingimustest, võib avaldada mõlemat tüüpi oksiidide omadusi. Nende hulka kuuluvad berüllium, alumiinium, tina, kroom, plii. Nende hüdroksiidid on samuti amfoteersed. Erinevate anorgaaniliste ainete esinemise määramiseks lahuses kasutatakse ioonide kvalitatiivseid reaktsioone.

Orgaanilise aine mitmekesisus

Sellesse rühma kuuluvad keemilised ühendid, mille molekulid sisaldavad tingimata süsinikku ja vesinikku. Need võivad sisaldada ka hapniku, lämmastiku, väävli ja paljude teiste elementide aatomeid.

Need jagunevad sellisteks põhiklassideks: alkaanid, alkeenid, alküünid, orgaanilised happed (nukleiinhapped, rasvhapped, küllastunud, aminohapped ja teised), aldehüüdid, valgud, rasvad, süsivesikud. Paljud kvalitatiivsed reaktsioonid orgaaniliste ainetega viiakse läbi mitmesuguste hüdroksiidide abil. Selleks võib kasutada ka reaktiive nagu kaaliumpermanganaat, happed, oksiidid.

Kvalitatiivsed reaktsioonid orgaanilistele ainetele

Alkaanide olemasolu määratakse peamiselt välistusmeetodiga. Kui lisate kaaliumpermanganaati, ei muuda see värvi. Need ained põlevad helesinise leegiga. Alkeene saab tuvastada kaaliumpermanganaadi lisamisega. Mõlemad ained muutuvad nendega suheldes värvituks. Fenooli olemasolu saab määrata ka broomilahuse lisamisega. Samal ajal muutub see värvituks ja sadestub. Lisaks saab selle aine olemasolu tuvastada raudkloriidi lahuse abil, mis sellega suhtlemisel annab violetse-pruuni värvi. Kvalitatiivsed reaktsioonid alkoholide klassi orgaanilistele ainetele seisnevad nendele naatriumi lisamises. Sel juhul eraldub vesinik. Alkoholide põlemisega kaasneb helesinine leek.

Glütseriini saab määrata vaskhüdroksiidi abil. Sel juhul tekivad glütseraadid, mis annavad lahusele rukkilillesinise värvuse. Aldehüüdide olemasolu saab määrata argentumoksiidi abil. Selle reaktsiooni tulemusena vabaneb puhas argentum, mis sadestub.

Samuti on kvalitatiivne reaktsioon aldehüüdidele, mis viiakse läbi abiga Selle läbiviimiseks on vaja lahust kuumutada. Samal ajal peaks ta värvi muutma esmalt sinisest kollaseks, seejärel punaseks. Valke saab tuvastada nitraathappe abil. Selle tulemusena moodustub kollane sade. Kui lisate vaskhüdroksiidi, on see lilla. Kvalitatiivsed reaktsioonid hapete klassi orgaanilistele ainetele viiakse läbi lakmus või Mõlemal juhul muudab lahuse värvus punaseks. Naatriumkarbonaadi lisamisel eraldub süsinikdioksiid.

Kvalitatiivsed reaktsioonid katioonidele

Nende abil saab määrata mis tahes metalliioonide olemasolu lahuses. Kvalitatiivsed reaktsioonid hapetele seisnevad H + katiooni tuvastamises, mis on osa nende koostisest. Seda saab teha kahel viisil: kasutades lakmust või metüülapelsini. Esimene happelises keskkonnas muudab oma värvi punaseks, teine ​​roosaks.

Liitiumi, naatriumi ja kaaliumi katioone saab eristada nende leegi järgi. Esimene põleb punaselt, teine ​​kollane ja kolmas violetne. Kaltsiumioonid tuvastatakse karbonaadi lahuste lisamisega, mille tulemuseks on valge sade.

Kvalitatiivsed reaktsioonid anioonidele

Neist levinuim on OH- tuvastamine, mille tulemusena on võimalik välja selgitada, kas lahuses on aluseid. Selleks on vaja näitajaid. Need on fenoolftaleiin, metüülapelsin, lakmus. Esimene sellises keskkonnas omandab teise - kollase, kolmas - sinise.

Hõbekatiooni määramiseks peate läbi viima reaktsiooni mingi kloriidiga. Ag(+) ja Cl(-) interaktsiooni tulemuseks on valge sade AgCl↓. Reaktsioonis sulfaatidega leitakse baariumi katioone Ba2+: Ba(2+)+SO4(2-)=BaSO4↓ (valge sade). See on ka vastupidine: kloriidioonide või sulfaadiioonide tuvastamiseks lahuses on vaja läbi viia reaktsioon vastavalt hõbeda- ja baariumisooladega.

Fe(2+) katioonide määramiseks kasutatakse kaaliumheksatsüanoferraati (III) K3 või pigem kompleksiooni (3-). Saadud tumesinist Fe32 sadet nimetatakse "Turnbull siniseks". Raua (III) katioonide tuvastamiseks võetakse juba kaaliumheksatsüanoferraati (II) K4, mis Fe (3+) vastasmõjul annab tumesinise sademe Fe43 - “Preisi sinine”. Fe(3+) võib tuvastada ka reaktsioonis ammooniumtiotsüanaadiga NH4CNS. Selle tulemusena moodustub vähedissotsieeruv raud(III)tiotsüanaat Fe(CNS)3 ja lahus omandab veripunase värvuse.

Vesiniku katioonide H + liig loob happelise keskkonna, milles indikaatorite värvid muutuvad vastavalt: oranž ja lilla lakmus muutuvad punaseks. Hüdroksiidioonide OH- (aluseline keskkond) liias muutub lakmus siniseks, metüüloranž kollaseks ning fenoolftaleiin, mis on neutraalses ja happelises keskkonnas värvitu, omandab karmiinpunase värvuse.

Et mõista, kas lahuses on ammooniumkatioon NH4 +, peate lisama leelist. Pöörduval interaktsioonil hüdroksiidioonidega annab NH4+ ammoniaagi NH3 ja vett. Ammoniaagil on iseloomulik lõhn ja märg lakmuspaber muutub sellises lahuses siniseks.

Ammoniaagi kvalitatiivne reaktsioon kasutab HCl-i. Ammooniumkloriidi HN4Cl moodustumisel ammoniaagist ja vesinikkloriidist võib täheldada valget suitsu.

Hapet lisades saab tuvastada karbonaadi ja vesinikkarbonaadi ioone CO3(2-) ja HCO3(-). Nende ioonide koosmõjul vesiniku katioonidega eraldub süsinikdioksiid ja tekib vesi. Kui saadud gaas juhitakse läbi lubjavee Ca(OH), moodustub lahustumatu ühend - kaltsiumkarbonaat CaCO3↓. Süsinikdioksiidi edasise ülekandmisega moodustub happesool - juba lahustuv Ca (HCO3) 2.

Reaktiiv sulfiidioonide tuvastamiseks S(2-) - lahustuvad pliisoolad, mis reageerivad S(2-)-ga, moodustades musta sademe PbS↓.

Ioonide tuvastamine taskulambiga

Mõnede metallide soolad, kui neid lisatakse põleti leegile, värvivad seda. Seda omadust kasutatakse kvalitatiivses analüüsis nende elementide katioonide tuvastamiseks. Niisiis värvib Ca(2+) leegi telliskivipunaseks, Ba(2+) kollakasroheliseks. Kaaliumisoolade põlemisega kaasneb violetne leek, liitium - helepunane, naatrium - kollane, strontsium - karmiinpunane.

Kvalitatiivsed reaktsioonid orgaanilises keemias

Topelt- ja kolmiksidemetega ühendid (alkeenid, alkadieenid, alküünid) muudavad punakaspruuni broomivee Br2 ja roosa kaaliumpermanganaadi KMnO4 lahuse värvuse. Kahe või enama hüdroksorühmaga -OH ained (mitmehüdroksüülsed alkoholid, monosahhariidid, disahhariidid) lahustavad värskelt valmistatud sinise Cu (OH) 2 sademe leeliselises keskkonnas, moodustades helesinise lahuse. Aldehüüdid, aldoosid ja redutseerivad disahhariidid (aldehüüdrühm) reageerivad ka vask(II)hüdroksiidiga, kuid siin sadestub telliskivipunane Cu2O↓.

Fenool raud(III)kloriidi lahuses moodustab FeCl3-ga kompleksühendi ja annab violetse värvuse. Aldehüüdrühma sisaldavad ained annavad hõbeoksiidi ammoniaagilahusega "hõbepeegli" reaktsiooni. Kui joodilahusele lisatakse tärklis, muutub see lillaks ja reaktsioonis vasksulfaadi ja kontsentreeritud naatriumhüdroksiidi küllastunud lahusega leitakse valkude peptiidsidemeid.

Allikad:

• § Kvalitatiivsed reaktsioonid keemias

Hape on kompleksne aine, mis võib olla kas orgaaniline või anorgaaniline. Ühine on see, et need sisaldavad vesinikuaatomeid ja happelist jääki. Just viimane annab igale happele spetsiifilised omadused ning sellele tehakse ka kvalitatiivne analüüs. Igasugune vees lahustuv hape dissotsieerub (laguneb) osakesteks - positiivselt laetud vesinikioonideks, mis määravad happelised omadused, ja happejäägi negatiivselt laetud ioonideks.

Sa vajad

• - statiiv;
• - katseklaasid;
• - indikaatorlahendused;
• - hõbenitraat;
• - happelahused;
• - baariumnitraat;
• - vaselaastud.

Juhend

Et määrata, mis täpselt lahuses on, kasutage indikaatorit (paberil või lahuses). Katselahusele lisage lakmus, mis happelises keskkonnas muutub punaseks. Usaldusväärsuse huvides lisage veel üks indikaator - metüüloranž, mis muudab värvi roosaks või roosaks. Kolmas indikaator, nimelt fenoolftaleiin, ei muutu happelises keskkonnas, jäädes samas läbipaistvaks. Need katsed tõestavad happe olemasolu, kuid mitte igaühe eripära.

Selleks, et täpselt kindlaks teha, mis kolvis on, tuleb jäägile läbi viia kvalitatiivne reaktsioon. Väävelhape sisaldab sulfaadiooni, mille reaktiiviks on baariumiioon. Lisage seda iooni sisaldavale ainele, näiteks baariumnitraadile. Koheselt moodustub valge sade, milleks on baariumsulfaat.

Kvalitatiivne analüüs on mõeldud aine moodustavate üksikute elementide või ioonide tuvastamiseks.

Analüütilised reaktsioonid nendega kaasneb analüütiline efekt, mis võimaldab saada teavet määratava elemendi olemasolu kohta. Analüütiliste mõjude hulka kuuluvad: sademe sadestumine või lahustumine, gaasiliste saaduste vabanemine, lahuse värvuse muutus, teatud kujuga kristallide moodustumine.

Ainete olemasolu määramiseks kasutatakse anioone, katioone kvaliteetseid vastuseid. Neid läbi viides saate nende olemasolu üheselt kinnitada. Neid reaktsioone kasutatakse laialdaselt kvalitatiivses analüüsis, mille eesmärk on määrata ainete või ioonide olemasolu lahustes või segudes. Siin on eksami sooritamiseks vajalike kvalitatiivsete reaktsioonide miinimum.

ma Kvalitatiivsed reaktsioonid katioonidele.

1. Vesiniku katioon H +, indikaatorite värvuse muutus: punane lakmus, roosa-punane - metüüloranž.

2. Ammooniumiioon:

NH + 4 + OH → NH 3 + H 2 O (märja lakmuspaberi lõhn või sinine).

3. Fe 2+ ioon:

3Fe 2+ + 2 2 ↓ (turnbull blue); Fe 2+ + 2OH \u003d Fe (OH) 2 ↓ . (rohekas sade).

4. Fe 3+ ioon:

4Fe 3+ + 3 4- → Fe 4 3 ↓ (Preisi sinine);

Fe 3+ + 3CNS → Fe(CNS) 3 (verepunane);

Fe 3+ + 3OH - \u003d Fe (OH) 3 ↓ (pruun sade).

5. IonA1 3+:

Al 3+ + 3OH - → A1 (OH) 3 ↓ (valge sade, lahustub liigses leelises).

6. Ion Va 2+:

Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓ . (valge sade).

7. Ca 2+ ioon:

Ca 2+ + CO 3 2- → CaCO 3 ↓ . (valge sade).

8. Ioon C 2+:

Cu 2+ + 2OH - → Сu (OH) 2 ↓ (sinine sade).

9. Ion Ag +:

Ag + + CI - → AgCl ↓ (valge kalgendatud sete).

10. Leekvärvimine:

II. Kvalitatiivsed reaktsioonid anioonidele.

1. Hüdroksiidiioon: OH - : indikaatorite värvimuutus: lakmus - sinine, fenoolftaleiin - vaarikas, metüüloranž - kollane.

2. Haliidioonid:

F - + Ag + → sadet ei teki;

С1 - + Ag + → AgC ↓ - valge sete

Br - + Ag + →AgBr ↓ - kollakasvalge sade

I - + Ag + →AgI ↓ - erekollane sete

3. Sulfiidioon:

H2S + Pb(NO3)2 → PbS ↓ + 2HNO3;

CuSO 4 + H 2 S (Na 2 S) → H 2 SO 4 (Na, SO 4) + CuS ↓ (must sade).

4. Sulfaadiioon:

BaCI 2 + H, SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HC1; Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓ (valge sade).

5. Nitraadiioon:

Cu 2+ + NO 3 - + 2H + → Cu 2+ + NO 2 + H 2 O (pruun gaas).

6. Fosfaadiioon:

PO 4 3- + 3Ag + → Ag 3 PO 4 ↓ (kollane sade, mis erinevalt AgBr sadest lahustub mineraalhapetes).

7. Kromaatioon:

CrO 4 2- + Ba 2+ → BaCrO 4 ↓ . (kollane sade).

8. Karbonaadi ioon, CO 2 tuvastamine:
CO32- + 2H+ → CO2 + H20;

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O;

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca (HCO 3) 2.

III. Kvalitatiivne reaktsioon osoonile:

2KI + O 3 + H 2 O → I 2 ↓ + 2KOH + O2; KI + O 2 → ei lähe

Joodi moodustumist saab tõestada lahuse värvuse muutumisega tärklise juuresolekul: tekib sinine värvus.

Orgaaniliste ühendite identifitseerimine

1. Kvalitatiivsed reaktsioonid kaksik- ja kolmiksidemeid sisaldavatele ühenditele (alkeenid, alkadieenid, alküünid jne). Kaaliumpermanganaadi värvimuutus:

3CH2 \u003d CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH - CH2OH + 2MnO2 + 2KOH;

3C H \u003d CH + 8KMpO4 → 3KOOS-COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O.

Broomvee värvimuutus:

H3C-CH2-CH \u003d CH2 + Br2 → H3C-CH2-CH-CH2;

CH≡CH + 2Br2 → CHBr2-CHBr2

CH2 \u003d CH-COOH + Br2 → CH2Br-CHBr-COOH.

Kvalitatiivsed reaktsioonid mitmehüdroksüülsete alkoholide, mono- ja disahhariidide suhtes.

Koostoime Cu (OH) 2-ga külmas on kvalitatiivne reaktsioon mitmehüdroksüülsete alkoholide, samuti mono- ja disahhariidide puhul:

Monosahhariid (disahhariid) + Сu (OH) (sinine sade) → sinine lahus:

3. Kvalitatiivne reaktsioon fenoolidele.

C 6 H 5 OH + FeCl 3 → tumelilla kompleksühend.

4. Kvalitatiivsed reaktsioonid "Silver Mirror" ja värskelt valmistatud Cu (OH) 2 sademega aldehüüdrühma jaoks:

CH3CHO + Ag2O (NH3) → CH3COOH + 2Ag |;

HCHO + 2Ag 2 O (NH 3) → CO 2 + H 2 O + 4Ag ↓

CH2OH-(CHOH)4-CHO + Ag2O (NH3) → CH2OH-(CHOH)4-COOH + 2Ag ↓ ;

CH 3 CHO + 2Сu(OH) 2 → CH 3 COOH + Cu 2 O ↓ + 2H 2O

5. Orgaaniliste hapete kvalitatiivsed reaktsioonid:
CH 3 COOH: lakmuspunane;

CH 3 COOH + Na 2 CO 3 → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 (gaasi eraldumine);

HCOOH: lakmuspunane;

2HCOOH + Na 2 CO 3 → 2HCOONa + H 2 O + CO 2 (gaasi eraldumine);

HCOOH + Ag 2 O (NH 3) → CO 2 + H 2 O + 2Ag ↓

6. Kvalitatiivne reaktsioon joodiga tärklise saamiseks:

(C 6 H | 0 O 5) n + I 2 → sinine värv.

Kvalitatiivsed reaktsioonid valkudele

a) biureedi reaktsioon.

Kui valku töödeldakse leelise kontsentreeritud lahusega ja vasksulfaadi lahusega, ilmub punakasvioletne värvus, mis on põhjustatud valgu vasekompleksi moodustumisest (reaktsioon peptiidsidemele);

b) ksantoproteiini reaktsioon.

Kontsentreeritud lämmastikhappe toimel muutub valk kollaseks. Reaktsioon on seotud aromaatsete rühmade esinemisega valgu molekulis, mis nitreeritakse kergetes tingimustes;

c) sulfhüdrüülreaktsioon.

Kui valgulahusele lisatakse plii(II)atsetaati ja naatriumhüdroksiidi, sadestub kuumutamisel pliisulfiidi must sade, kuna valguses on tiool(sulfhüdrüül)rühmi.