Качественные реакции на неорганические вещества и ионы характеристика

Качественные реакции органических и неорганических веществ: таблица

Правила растворимости химических соединений:

  1. Все нитраты являются растворимыми.
  2. Практически все соли калия, натрия и аммония растворимы.
  3. Все хлориды, бромиды и йодиды растворимы, за исключением галогенидов серебра, ртути (I) и свинца (II).
  4. Все сульфаты растворимы, за исключением сульфатов бария, стронция и свинца (II), которые являются нерастворимыми, и сульфатов кальция и серебра, которые являются умеренно растворимыми.
  5. Все карбонаты, сульфиты и фосфаты не растворяются за исключением карбонатов, сульфитов и фосфатов калия, натрия и аммония.
  6. Все сульфиды нерастворимы, за исключением сульфидов щелочных металлов, щелочноземельных металлов и аммония.
  7. Все гидроксиды нерастворимы за исключением гидроксидов щелочных металлов. Гидроокиси стронция, кальция и бария умеренно растворимы.

Качественные реакции органических веществ

Вещество, функциональная группа

Реактив

Схема реакции

Характерные признаки

Непредельные углеводороды (алкены, алкины, диены), кратные связи

Ацетилен

аммиачный р-р Ag2O

образование осадка (ацетиленид серебра) белого цвета (взрывоопасен)

Бензол

образование тяжелой жидкости светло-желтого цвета с запахом горького миндаля

Толуол

Фенол (карболовая кислота)

р-р FeCl3 (светло-желтый)

окрашивание р-ра в фиолетовый цвет

насыщенный р-р Br2(бромная вода)

образование белого осадка со специфическим запахом

Анилин (аминобензол)

р-р хлорной извести CaOCl2 (бесцветный)

окрашивание р-ра в фиолетовый цвет

Этанол

насыщенный р-р I2 + р-р NaOH

C2H5OH + I2 + NaOH → CHI3↓ + HCOONa + NaI + H2O

образование мелкокристаллического осадка СНI3 светло-желтого цвета со специфическим запахом

CuO (прокаленная медная проволока)

выделение металлической меди, специфический запах ацетальдегида

Гидроксогруппа (спирты, фенол, гидроксикислоты)

выделение пузырьков газа (Н2), образование бесцветной студенистой массы

Эфиры (простые и сложные)

Н2О (гидролиз) в присутствии NaOH при нагревании

Многоатомные спирты, глюкоза

Свежеосажденный гидроксид меди (II) в сильно щелочной среде

ярко-синее окрашивание р-ра

Карбонильная группа – СНО (альдегиды, глюкоза)

Аммиачный р-р Ag2O

образование блестящего налета Ag («серебряное зеркало») на стенках сосудов

образование красного осадка Сu2O

Карбоновые кислоты

окрашивание р-ра в розовый цвет

специфический запах образующегося сложного эфира

Муравьиная кислота

образование красного осадка Сu2O

Аммиачный р-р Ag2O

«серебряное зеркало» на стенках сосуда

Олеиновая кислота

р-р KMnO4 (розовый) или I2 (бурый) или Br2(желтый)

Ацетаты (соли уксусной кислоты)

окрашивание р-ра в красно-бурый цвет

Стеарат натрия (мыло)

Н2О (гидролиз) + фенолфталеин

окрашивание р-ра в малиновый цвет

насыщенный р-р соли кальция

образование серого осадка

Концентрированная неорганическая кислота

образование белого осадка

Белок

запах «паленого», жженых перьев

ксантопротеиновая реакция (происходит нитрование бензольных колец в молекуле белка)

биуретовая реакция (образуется комплексное соединение)

сине-фиолетовое окрашивание р-ра

Качественные реакции неорганических веществ на катионы, анионы, для газов и для щелочных металлов

Качественные реакции на катионы

Катион

Реактив

Реакция

Характерные признаки

Н +

Красное окрашивание
Розовое окрашивание

Ва 2+

Растворимые сульфаты, серная кислота.
Пламя спиртовки.

Белый мелкодисперсный осадок BaSO4, нерастворимый в H2O и HNO3.
Желто-зеленая окраска пламени.

Ag +

Растворимые хлориды, соляная кислота

Белый творожистый осадок AgCl, нерастворимый в H2O и HNO3

NH 4+

Раствор щелочи, нагревание, влажная фильтровальная бумажка, пропитанная лакмусом или фенолфталеином; палочка, смоченная HCl(конц)

Специфический запах аммиака. Изменение окраски бумажки. Палочка, смоченная HCl(конц) «дымит»

Al 3+

Растворы щелочи, кислоты

Белый осадок Al(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи

Zn 2+

Растворы щелочи, кислоты

Белый осадок Zn(OH)2, растворимый в кислоте в избытке щелочи

Mg 2+

Белый осадок Mg(OH)2, нерастворимый в избытке щелочи

Cr 3+

Растворы щелочи, кислоты

Cеро-зеленый осадок Cr(OH)3, растворимый в кислоте в избытке щелочи

Fe 2+

Раствор красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]

Fe 3+

Раствор роданида аммония NH4CNS
Раствор желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]

Кроваво-красное окрашивание раствора Образование берлинской лазури Fe4[Fe(CN)6]3

Cu 2+

Раствор щелочи с последующим нагреванием

Ярко-голубой студенистый осадок, нерастворимый в избытке щелочи, разлагающийся при нагревании на черный осадок CuO и воду

Читайте также:
Фосфор - валентность, степень окисления, характеристика и строение

Качественные реакции на неорганические вещества и ионы – уравнения и таблица

Основные признаки качественной реакции

Качественная реакция — это химическое взаимодействие определяемого вещества и реагента, сопровождающееся ярким внешним эффектом. Кроме того, реакции должны быть специфичными, т. е. возможными только для определённого элемента или группы соединений. К их эффектам могут относиться:

  • выделение газа;
  • изменение цвета раствора;
  • выпадение или растворение осадка (для теоретического предположения достаточно воспользоваться таблицей растворимости).

Так как в аналитической химии широко применяют физические и физико-химические методы анализа, то для некоторых веществ признаком прохождения качественной реакции становятся изменение окраски пламени горелки при внесении в него вещества, начало люминесценции при ультрафиолетовом облучении или характе́рная форма образующихся кристаллов (которую возможно рассмотреть только при помощи микроскопа).

Аналитические группы

Качественные реакции на катионы и анионы принято классифицировать по так называемым аналитическим группам, приняв за основной признак деления взаимодействие ряда ионов со специальным, групповым реагентом. Продуктами таких реакций будут соединения с похожими свойствами, например, осадки, плохо растворимые в воде, или неустойчивые комплексы.

Самой распространённой схемой деления является сероводородная, где групповыми реагентами являются карбонат аммония, раствор сероводорода и соляная кислота. Свойства образуемых хлоридов, сульфидов и карбонатов позволяют определить 5 аналитических групп, к которым относятся ионы:

  1. K+, Na+, NH4+, Mg2+;
  2. Ba2+, Ca2+, Sr2+;
  3. Al3+, Cr3+, Fe3+, Fe2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, Zn2+;
  4. Cu2+, Cd2+, Bi3+, As3+, Sn2+, Sn4+, Sb3+;
  5. Ag+, Pb2+, Hg.

Групповые реакции в химии используются не только для определения состава, но и для переведения ионов в инертное (не реакционноспособное) состояние.

Этот приём называется маскированием и своей целью имеет устранение соединений, мешающих проведению определённых химических исследований объекта.

Обнаружение катионов

Изменение окраски пламени является самым эффектным признаком качественной реакции и распространяется на определённое количество катионов неорганических веществ. За счёт выделения избытка энергии пламя становится жёлто-зелёным (Ba2+) и жёлтым (Na+), карминово-красным (Sr2+) и кирпично-красным (Ca2+), и даже фиолетово-розовым (K+). Тем не менее такой способ не является наиболее эффективным, так как интенсивность окраски напрямую зависит от концентрации, а определение цвета является субъективным. Поэтому результаты обычно проверяют дополнительно, используя иные реакции.

Аналитическая группа Ион Реакция Признак
I K+ KCl + NaHC4H4O6 (гидротартрат натрия)=KHC4H4O6 +NaCl Выпадение белого кристаллического осадка, нерастворимого в воде, растворимого в гидроксиде калия и соляной кислоте
NH4+ NH4Cl+NaOH=NH3 + H2O +NaCl Выделение аммиака
Mg2+ MgCl2+2Na2CO3+H2O=(MgOH)2CO3+4NaCl+CO2 Образование белого аморфного осадка
II Ba2+ 2BaCl2+K2Cr2O7+H2O=2BaCrO4+2HCl Жёлтый осадок, растворимый в HCl и нерастворимый в CH3COOH
Ca2+ CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl Белый кристаллический осадок
III Zn2+ ZnCl2+H2S=ZnS+2HCl Белый осадок
Cr3+ 2CrCl3+3H2O2+10KOH=2K2CrO4+8H20+6KCl Появление жёлтой окраски
Mn2+ 2Mn(NO3)2+5PbO2+6HNO3=2HMnO4+5Pb(NO3)2+2H2O Красно-фиолетовый цвет раствора
Fe2+ FeSO4+K3Fe(CN)6=KFeFe(CN)6+K2SO4 Синий осадок
Fe3+ FeCl3+4KSCN=K Fe(SCN)4+3KCl Ярко-красный цвет раствора
IV Cu2+ CuSO4+4NH3=Cu(NH3)4SO4 Устойчивый комплекс ярко-синего цвета
Cu2+ CuCl2+H2S=CuS+2HCl Чёрный, нерастворимый в воде и разбавленных кислотах, осадок

Пятая группа отличается тем, что катионы серебра, свинца и меди, образуют малорастворимые в воде соединения характе́рной окраски, позволяющие без труда отличить их от других веществ. Например, серебро образует следующие осадки — AgSO4 бесцветный, Ag2S чёрный, AgI жёлтый, AgBr бледно-жёлтый, AgCl белый творожистый и Ag3PO4 жёлтый кристаллический, свинец — PbI2 ярко-жёлтый, PbSO4 белый.

Кроме того, и сам ион серебра является специфическим реагентом, только не для неорганической химии, а для органических соединений.

Ag2O в аммиачном растворе при добавлении альдегида образует на поверхности сосуда тонкую плёнку чистого серебра. Сама реакция широко известна как получение «серебряного зеркала».

Определение анионов

По групповому реагенту и органические, и неорганические анионы делятся на три группы: групповой реагент BaCl2, AgNO3 (или HNO3) или групповой реагент отсутствует. Для I группы (SO4(2-), PO4(3-), SO3(2-)) признаком прошедшей качественной реакции является образование бесцветных и малорастворимых соединений. Нитрат серебра образует с анионами II группы (ионы галогенов) характерно окрашенные соединения, растворимые в азотной кислоте.

Для определения остальных анионов существуют специфические реакции, например, NO3- взаимодействует с дифениламином ((С6H5)2NH), окрашивая раствор в очень яркий оттенок фиолетового.

Эта реакция проводится капельным методом, т. е. с помощью микропипеток на стеклянные пластинки наносится по 1-2 капли обоих реагентов, что является достаточным для получения яркого внешнего эффекта.

Читайте также:
Неметаллы - определение, особенности строения, свойства, получение

Качественные реакции имеют большое значение для химии. При помощи относительно простых специфических реакций становится возможным установить, какие же вещества находятся в смеси, и в дальнейшем провести ряд сложных операций, направленных на её разделение, экстракцию определённых соединений и т. д. Это используют и в исследовательских, и в промышленных лабораториях, следящих за контролем качества продукции.

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:

  • Одно вещество реагирует с добавленным реагентом, а второе нет. При этом обязательно, должно быть ясно видно, что реакция одного из исходных веществ с добавленным реагентом действительно прошла, то есть наблюдается какой-либо ее внешний признак — выпадал осадок, выделился газ, произошло изменение цвета и т.п.

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:

Читайте также:
Кислород формула, строение элемента, химические и физические свойства, способы получения и применения, с какими соединениями реагирует

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]

3) Роданид-ион SCN −

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

Качественные реакции на анионы

Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах:

1) Образование раствора синего цвета, содержащего ионы Cu 2+ , выделение газа бурого цвета (NO2)

2) Возникновение окраски сульфата нитрозо-железа (II) [Fe(H2O)5NO] 2+ . Окраска от фиолетовой до коричневой (реакция «бурого кольца»)

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.):

Качественный анализ неорганических соединений

Содержание:

Качественный анализ неорганических соединений

Качественный анализ — это обнаружение компонентов неорганических анализируемых соединений и их идентификация, а также приблизительная количественная оценка их содержания в веществах и материалах.

На странице -> решение задач по химии собраны решения задач и заданий с решёнными примерами по всем темам химии.

Качественные реакции на катионы

Химия — это экспериментальная наука. Одной из ее практических задач является химический анализ. Этот раздел химии носит особое название — аналитическая химия. Что изучает аналитическая химия? Аналитическая химия — наука, которая изучает методы определения качественного и количественного состава веществ и их смесей. Цель аналитической химии — установление качественного и количественного состава вещества или смеси веществ. В соответствии с этим аналитическая химия делится на качественный и количественный анализ.

Качественный анализ позволяет определить, из каких элементов, веществ состоит исследуемый образец (например, при проведении анализа воды, крови и т. п.). Количественный анализ позволяет определить точное содержание этих элементов и веществ в исследуемых образцах (например, при анализе крови на содержание гемоглобина, сахара и т. п.). Мы начнем изучать аналитическую химию с качественного анализа. Очень важным аспектом для данного метода являются качественные реакции.

Качественные реакции — это реакции, происходящие между анализируемым веществом и реагентом. Реагент — вещество известного состава, используемое для обнаружения ионов в составе анализируемого вещества. К химическим реакциям в качественном анализе предъявляют следующие требования.

1. Реакция должна протекать практически мгновенно.

2. Реакция должна быть необратимой.

3. Реакция должна сопровождаться внешним эффектом (рис. 16):

а) изменением окраски раствора;

б) образованием или растворением осадка;

в) выделением газообразных веществ;

г) окрашиванием пламени и др.

В настоящее время трудно назвать отрасль промышленности, где не использовался бы в той или иной мере химический анализ. Он используется в технике, промышленности, сельском хозяйстве, медицине, биологии, криминалистике и др.

В качественном анализе различают качественные реакции, происходящие с катионами и анионами.

Качественные реакции на катионы

Качественная реакция на катион серебра — образование белого творожистого осадка хлорида серебра, желтовато-белого осадка бромида серебра, образование желтого осадка иодида серебра: Ag+ + C l- = A g C lj Ag+ + Br- = A g B rj Ag+ + Г = A g Ij Как видно из выше изложенных реакций, галогениды серебра (кроме фторида) нерастворимы, а бромид и иодид даже имеют окраску.

Читайте также:
Альдегиды - что это, применение, свойства, формула
Окраска пламени

Для катионов элементов (и некоторых других) групп нет такой качественной реакции, чтобы получился осадок или выделился газ. Это затрудняло их качественное определение, но затем был найден способ их обнаружения. Чтобы доказать присутствие в исследуемом образце ионов натрия, калия и др., на стальной проволоке образец вещества вносят в пламя горелки.

Изменение цвета пламени доказывает присутствие ионов натрия, лития и т. д. (рис. 17).

Образование осадков

Многие катионы металлов могут образовывать осадки. Некоторые катионы металлов главных и побочных подгрупп образуют осадки разного цвета. Например, катионы свинца (II) образуют с анионами йода необычный осадок желтого цвета, а осадок сульфата бария — белого цвета, гидроксида хрома (III) — зеленого цвета, гидроксида марганца (II) — розового цвета. Конечно, такие осадки легко обнаружить визуально (рис. 18).

Такой способ анализа подходит для одновременного обнаружения катионов меди (П), железа (II), железа (III). Допустим, в трех пробирках находятся растворы сульфатов этих металлов. Для качественного обнаружения в каждую из пробирок добавим раствор гидроксида натрия. Что же будет заметно? Во всех пробирках выпадут осадки, но цвета их будут различаться:

• гидроксид меди (II) — голубого цвета (рис. 19, а);

• гидроксид железа (II) — зеленого цвета (рис. 19, б);

• гидроксид железа (III) — бурого цвета (рис. 19, в).

Следовательно, различить данные катионы будет возможно. Все данные реакции будут реакциями обмена, а сокращенные ионные уравнения будут такими (рис. 21):

Более полная информация о качественных реакциях катионов содержится в таблице 12.

Изменение цвета

Такой способ обнаружения подходит для катионов железа (III). Если взять хлорид железа (III) и роданид (тиоционат) калия то происходит изменение окраски на кроваво-красную, а в ходе реакции образуется вещество — роданид (тиоционат) железа (рис. 20).

Качественные реакции на катионы металлов позволяют определять их е качественном анализе. Такие реакции могут происходить при изменении цвета пламени, образовании осадков и изменении окраски.

Качественные реакции на анионы

Помимо качественного определения катионов существуют качественные реакции на обнаружение анионов.

В аналитической химии есть особый способ обнаружения ионов с помощью группового реагента. Один из таких групповых реагентов вам уже знаком из предыдущего параграфа, когда описывался способ обнаружения ионов меди и железа. В этом случае групповым реагентом являлся гидроксид-ион.

Для обнаружения некоторых анионов применяют тоже ряд групповых реагентов.

1. Групповой реагент — катион серебра Если взять три пробирки с растворами хлорида, бромида, йодида натрия и в каждую из них добавить несколько капель нитрата серебра, то можно будет заметить образование осадков разного цвета:

• хлорид серебра — белого цвета (как свернувшееся молоко);

• бромид серебра — желтоватого цвета;

• йодид серебра — желтого цвета (рис. 21).

Ионы серебра позволяют обнаружить еще один анион — ортофосфат В этом случае образуется желтый кристаллический осадок.

2. Об обнаружении сульфат-аниона мы уже говорили раньше. Если взять две пробирки с растворами сульфата натрия (калия и т. д.), серной кислоты и в каждую из них добавить раствор соли бария, то в ходе этой реакции выпадает осадок белого цвета. Уравнения реакций:

3. Групповой реагент — катион водорода С помощью такого катиона можно распознать анионы некоторых слабых кислот, например, карбонат-анион СО.; . Если взять, например, пищевую соду и уксус, то происходит реакция бурного газообразования, данным газом является (рис. 22).

В этой реакции сокращенное ионное уравнение будет таким:

4. Но не всегда возможно применить групповой реагент для обнаружения того или иного иона. К примеру, таким анионом является нитрат — анион . Как же тогда определить этот анион? Для доказательства нитратов используют реакцию между нитратом натрия и медью и концентрированной серной кислотой. Что же произойдет? В ходе реакции образуется голубой раствор сульфата меди и бурый газ — диоксид азота (рис. 23).

Читайте также:
Полярные и неполярные молекулы понятие, как определить полярность

Уравнение такой реакции:

Важнейшие качественные реакции на катионы и анионы приведены в таблице 12.

Качественные реакции на катионы и анионы позволяют определить качественный состав конкретного химического соединения.

Решение задач по уравнениям реакций, если одно из реагирующих веществ взято в избытке

При решении таких задач сначала следует определить, какое из исходных веществ прореагировало полностью, а какое взято в избытке. Расчет в этом случае ведется по тому веществу, которое взято в недостатке.

Задача. В раствор, содержащий 16 г гидроксида натрия, добавили 48 г сульфата меди (II). Какая масса осадка выпадет при _ этом взаимодействии?

Решение.

1-й способ. Решение через составление пропорции.

1. Напишем уравнение реакции и проставим данные задачи сверху над формулами веществ, затем оформим записи под формулами веществ:

2. Определим, какое вещество в избытке:

В недостатке в избытке. Расчет ведем по недостатку.

3. Составим и решим пропорцию:

Отсюда

2-й способ. Решение через количество вещества.

1. Определим количество вещества исходных веществ:

2. Составим уравнение реакции и проставим найденные количества вещества исходных веществ:

Определим, какое вещество взято в избытке. Из уравнения следует, что на 0,4 моль гидроксида натрия потребуется 0,2 моль сульфата меди Но количество моль сульфата меди 0,3 моль, поэтому оно взято в избытке (0,3 – 0,2= 0,1 моль избытка). Расчет осадка следует вести по гидроксиду натрия.

3. Расчет массы осадка.

Так как в недостатке, то по нему находим количество вещества осадка — 0,2 моль и массу осадка:

Ответ: 19,6 г осадка.

  • 1. Раствор, содержащий 34 г нитрата серебра, смешали с раствором, содержащим 34 г хлорида натрия. Найдите массу полученного осадка.
  • 2.Через раствор, содержащий 2 г гидроксида натрия, пропустили 0,88 г углекислого газа. Найдите массу карбоната натрия.
  • 3.Определите массу хлорида железа (III), полученную при взаимодействии 22,5 г железа и 15,68 л хлора (н.у.).

  • 4.Железо массой 14 г сплавили с 4,8 г серы. Определите массу сульфида железа
  • 5. В стальном баллоне (н.у.) находится по 5,6 л водорода и кислорода. Смесь подожгли. Какая масса воды образовалась в результате реакции?
  • 6. 3,36 л (н.у.) углекислого газа вступили в реакцию с 8 г оксида магния. Какая масса карбоната магния образовалась?
  • 7. Смешали растворы, содержащие 22 г хлорида кальция и 15 г фосфорной кислоты. Найдите массу выпавшего осадка.
  • 8. Сколько граммов средней соли получится при взаимодействии 10 г гидроксида натрия и 19,6 г серной кислоты?

  • 9. К раствору, содержащему 5,4 г хлорида меди прилили раствор, содержащий 1,02 г сероводородной кислоты. Найдите массу полученного осадка. Какое вещество и в каком количестве останется в избытке?

Ответ: 2,88 г осадка и 1,35 г в избытке.

Услуги по химии:

Лекции по химии:

Лекции по неорганической химии:

Лекции по органической химии:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Конспект для учителя по теме «Качественные реакции органических и неорганических соединений»

Здравствуйте! Как вы думаете, как называются реакции, с помощью которых можно распознавать вещества?

  • Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
  • Таблица растворимости кислот, оснований и солей в воде
  • Таблица качественные реакции катионы
  • Таблица качественные реакции на анионы
  • Таблица распознавание органических веществ.
  1. Как называются реакции, с помощью которых можно распознавать вещества?
  2. По каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция?
  3. Как называются вещества, с помощью которого проводят качественные реакции?
  4. Какие реакции называются качественными?
Читайте также:
Кислотные оксиды - список, примеры, химические свойства, получение

Переход к основной теме:

Представьте 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.

Качественные реакции- характерные реакции, используемые для идентификации различных веществ.

Идентификация в химии – это установление тождества неизвестного соединения с другим известным.

Качественные реакции

Качественные реакции – это реакции, позволяющие доказать наличие того или иного вещества (иона) в среде или в присутствии функциональной группы.

Качественные реакции- это легко выполнимые, характерные химические реакции, при которых наблюдается появление или исчезновение окрашивания, выделение или растворение осадка, образование газов и т.д.

Анализируемые вещества могут находится в различных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном). С точки зрения наблюдаемых эффектов все реакции обнаружения можно разделить на несколько групп:

  • образование характерных осадков;
  • растворение вещества;
  • появление (изменение) окраски;
  • выделение газов;
  • изменение газов;
  • окрашивание пламени.

Чтобы доказать (определить состав) вещества, необходимо провести качественные реакции, характерные либо для входящих в вещество функциональных групп, либо для веществ в целом.

Например, известно что катионы некоторых металлов (Li + , Na +, , K + , Ca 2+ , Sr 2+ )при внесении их солей в пламя горелки окрашивают его в определенный цвет. С помощью химического взаимодействия невозможно определить наличие в растворе этих ионов, потому т.к. эти ионы не могут быть связаны в растворе с образованием нерастворимого вещества. 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 может отличить одно вещество от другого с помощью какого-либо реагента?

Возможны два варианта:

  • одно вещество реагирует с добавленным реагентов, а второе нет. При этом обязательно, должно быть ясно видно, что реакция одного из исходных веществ с добавленным реагентом действительно прошла, то есть наблюдается какой-либо ее внешний признак-выпал осадок, выделился газ, произошло изменение цвета и т.п.

Например, нельзя отличить воду от раствора гидроксида натрия с помощью соляной кислоты, несмотря на то, что щелочи с кислотами реагируют: NaOH+HCl=NaCl+H2O.

Связано это с отсутствием каких-либо признаков реакции. Прозрачный бесцветный раствор соляной кислоты при смешивании с бесцветным раствором гидроксида натрия образует такой же прозрачный раствор: NaOH+HCl=NaCl+H2O-нет наблюдаемых признаков реакции.

Но зато, можно воду от водного раствора щелочи различить, например, с помощью раствора хлорида магния-в данной реакции выпадает белый осадок: 2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl. Воду и водный раствор щелочи можно различить с помощью универсальной индикаторной бумаги. В щелочном растворе она окраситься в синий цвет, с водой никаких изменений не произойдет.

  • Вещества можно отличить друг от друга, если они оба реагируют с добавленным реагентом, но делают это по-разному.
Читайте также:
Парциальное давление определение, формулы и закон , обозначение

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): 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2

С нитратом серебра с образованием творожистого осадка AgCl: HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓

Правила растворимости химических соединений:

  1. Все нитраты являются растворимыми.
  2. Практически все соли калия, натрия и аммония растворимы.
  3. Все хлориды, бромиды, йодиды растворимы, за исключением галогенидов серебра, ртути (I) и свинца (II).
  4. Все сульфаты растворимы, за исключением сульфатов бария, стронция и свинца (II), которые являются нерастворимыми, и сульфатов кальция и серебра, которые являются умерено растворимыми.
  5. Все карбонаты, сульфиты и фосфаты не растворяются за исключением карбонатов, сульфитов и фосфатов калия, натрия и аммония.
  6. Все сульфиды нерастворимы, за исключением сульфидов щелочных, щелочноземельных металлов и аммония.
  7. Все гидроксиды нерастворимы, за исключением гидроксидов щелочных металлов. Гидроксиды стронция, кальция и бария умеренно растворимы.

Качественные реакции на анионы

Качественные реакции на катионы

Распознавание органических веществ

Ситуационные задачи:

  1. Для проведения опытов по изучению свойств солей был выдан раствор соли, который разделили на две части. К первой части этого раствора добавили хлорид натрия, в результате чего выпал белый осадок. А при добавлении ко второй цинковой стружки образовались серые хлопья металла, катионы которого обладают дезинфицирующим свойством. Известно, что выданная соль используется для приготовления зеркал и в фотографии, а ее анион является составной частью многих минеральных удобрений. Запишите химическую формулу и название выданного вещества. Составьте два уравнения реакций, которые были проведены в процессы исследования его свойств. (ответ:AgNO3)
  2. Для проведения исследования были выданы бесцветные кристаллы соли, которые при непродолжительном нахождении на воздухе приобрели голубой цвет. Выданную соль нагрели и при этом наблюдали выделение бурого газа и образование черного порошка. При пропускании над нагретым полученным порошком водорода наблюдалось появление красного налета простого вещества- металла. Известно, что металл, образующий катион, входит в состав многих сплавов, например бронзы. Запишите химическую формулу и название выданного вещества. Составьте два уравнения реакций, которые были проведены в процессе исследования свойств. (ответ:CuSO4)
  3. В трех пронумерованных пробирках находятся растворы гидроксида натрия, хлорида натрия, соляной кислоты. Как распознать предложенные вещества.
  4. В трех пронумерованных пробирках находятся растворы веществ соляная кислота, карбонат натрия, хлорид бария. Как, не используя другие реактивы распознать вещества? Напишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионом виде.
  5. Соединение А-легкокипящая жидкость с приятным запахом. При гидролизе А образуется два соединения с одинаковым числом атомов углерода. Плотность паров одного из этих соединений В-лишь немного превышает плотность воздуха. Вещество В может быть окислено оксидом меди (II) с веществом С, которое используется для сохранения биологических препаратов. Приведите возможные формулы веществ А, В, С. (ответ: А-метиловый эфир уксусной кислоты, В-метанол, С-формальдегид)
  6. В трех пробирках находятся три водных раствора: муравьиной кислоты, соляной кислоты, этанола. Как, используя минимальное количество реактивов, различить вещества в пробирках.

Тренировочный тест:

  1. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  2. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  3. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  4. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  5. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  6. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  7. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  8. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  9. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  10. Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.
  11. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  12. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  13. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  14. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  15. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  16. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  17. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  18. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  19. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
  20. Установите соответствие между веществами и признаками протекающей между ними реакции.
Читайте также:
Метанол - формула, свойства, плотность, окисление, получение

Качественные реакции на неорганические вещества и ионы характеристика

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией, позволяющей идентифицировать этот ион в растворе.

А)

Б)

В)

1) При добавлении кислоты выделяется газ с резким запахом, обесцвечивающий раствор .

2) При добавлении кислоты выделяется газ без запаха, не обесцвечивающий раствор .

3) При добавлении щёлочи появляется резкий запах.

4) При добавлении серной кислоты образуется белый кристаллический осадок.

5) При добавлении нитрата серебра образуется жёлтый творожистый осадок, нерастворимый в кислотах.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. Качественной реакцией на катион аммония является добавление щёлочи, так как в ходе такой реакции выделяется аммиак — газ с резким запахом. (3)

Б. Качественной реакцией на катионы бария является добавление раствора, содержащего сульфат-анионы, так как в ходе такой реакции выпадает белый плотный осадок сульфата бария. (4)

В. Качественной реакцией на иодид-анионы является добавление раствора, содержащего ионы серебра, так как в ходе такой реакции выпадает жёлтый творожистый осадок иодида серебра. (5)

Г. Качественной реакцией на сульфит-анионы является добавление кислоты, так как в ходе такой реакции выделяется сернистый газ, который способен обесцвечивать раствор перманганата калия. (1)

Реакцией, с помощью которой можно определить наличие в растворе сульфат-ионов, является:

1)

2)

3)

4)

Качественным реактивом на сульфат ионы являются ионы бария

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией, позволяющей идентифицировать этот ион в растворе.

А)

Б)

В)

1) При добавлении водного раствора аммиака образуется студенистый белый осадок, растворимый в щёлочи и нерастворимый в растворе аммиака.

2) При добавлении раствора нитрата свинца образуется чёрный осадок, нерастворимый в кислотах.

3) При добавлении кислоты выделяется газ без запаха.

4) Окрашивает пламя в жёлтый цвет.

5) При добавлении кислоты образуется белый студенистый осадок.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. Качественной реакцией на катионы натрия является цвет, в который окрашивается пламя при внесении в него раствора. (4)

Б. Качественной реакцией на катионы алюминия является добавление водного раствора аммиака, так как в результате образуется студенистый белый осадок гидроксида алюминия, растворимый в щёлочи и нерастворимый в растворе аммиака. (1)

В. Качественной реакцией на сульфид-анионы является добавление раствора нитрата свинца, так как в результате образуется чёрный осадок сульфида свинца, нерастворимый в кислотах. (2)

Г. Качественной реакцией на силикат-анионы является добавление кислоты, так как в ходе такой реакции образуется белый студенистый осадок кремниевой кислоты. (5)

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией, позволяющей идентифицировать этот ион в растворе.

А)

Б)

В)

1) окрашивает пламя в жёлтый цвет

Читайте также:
Альдегиды - что это, применение, свойства, формула

2) окрашивает пламя в фиолетовый цвет

3) под действием щёлочи выпадает студенистый белый осадок, растворимый как в щелочах, так и в растворе аммиака

4) при действии кислот выделяется газ, не обесцвечивающий раствор перманганата калия

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. Соединения, содержащие катион калия, окрашивают пламя в фиолетовый цвет. (2)

Б. Качественной реакцией на катион цинка является взаимодействие с щёлочью, так как в ходе такой реакции образуется студенистый осадок амфотерного гидроксида цинка. (3)

В. Бромид-анион можно обнаружить с помощью нитрата серебра, так как в ходе такой реакции выпадает жёлтый осадок бромида серебра. (5)

Г. Карбонат-анион под действием кислот даёт угольную кислоту, которая разлагается на углекислый газ и воду. (4)

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией на этот ион в растворе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А)

Б)

В)

1) При действии подкисленного раствора, содержащего выпадает белый осадок.

2) При действии щелочи выпадает бесцветный осадок, нерастворимый в избытке щелочи.

3) При действии кислоты выделяется газ, окрашивающий влажную лакмусовую бумажку в красный цвет.

4) При действии щелочи выпадает бесцветный осадок, растворимый в избытке щелочи.

5) При действии щелочи и нагревании выделяется газ, окрашивающий влажную лакмусовую бумажку в синий цвет.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. При взаимодействии раствора, содержащего ионы магния, с щелочью образуется нерастворимое соединение — гидроксид магния которое не растворяется в избытке щелочи. (2)

Б. При взаимодействии раствора, содержащего ионы аммония, с раствором щелочи образуется гидроксид аммония. При нагревании он разлагается с выделением газообразного аммиака.Он, попадая на влажную (содержащую воду) лакмусовую бумажку, вновь превращается в растворенный аммиак, т.е. в гидроксид аммония, который имеет щелочную среду, а, следовательно, окрашивает бумажку в синий цвет. (5)

В. Сульфит-анион в кислой среде обращается в неустойчивую сернистую кислоту, которая разлагается на оксид серы(IV) и воду. Газообразный сернистый газ, попадая на влажную лакмусовую бумажку, окрашивает ее в красный цвет за счет кислой реакции среды. (3)

Г. Качественной реакцией на сульфат-ион является реакция образования нерастворимого сульфата бария при взаимодействии с ионами (1)

Качественные реакции на неорганические вещества и ионы характеристика

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией, позволяющей идентифицировать этот ион в растворе.

А)

Б)

В)

1) При добавлении кислоты выделяется газ с резким запахом, обесцвечивающий раствор .

2) При добавлении кислоты выделяется газ без запаха, не обесцвечивающий раствор .

3) При добавлении щёлочи появляется резкий запах.

4) При добавлении серной кислоты образуется белый кристаллический осадок.

5) При добавлении нитрата серебра образуется жёлтый творожистый осадок, нерастворимый в кислотах.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. Качественной реакцией на катион аммония является добавление щёлочи, так как в ходе такой реакции выделяется аммиак — газ с резким запахом. (3)

Б. Качественной реакцией на катионы бария является добавление раствора, содержащего сульфат-анионы, так как в ходе такой реакции выпадает белый плотный осадок сульфата бария. (4)

В. Качественной реакцией на иодид-анионы является добавление раствора, содержащего ионы серебра, так как в ходе такой реакции выпадает жёлтый творожистый осадок иодида серебра. (5)

Г. Качественной реакцией на сульфит-анионы является добавление кислоты, так как в ходе такой реакции выделяется сернистый газ, который способен обесцвечивать раствор перманганата калия. (1)

Реакцией, с помощью которой можно определить наличие в растворе сульфат-ионов, является:

1)

2)

3)

4)

Качественным реактивом на сульфат ионы являются ионы бария

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией, позволяющей идентифицировать этот ион в растворе.

Читайте также:
Серная кислота - формула, свойства, способы получения и применения

А)

Б)

В)

1) При добавлении водного раствора аммиака образуется студенистый белый осадок, растворимый в щёлочи и нерастворимый в растворе аммиака.

2) При добавлении раствора нитрата свинца образуется чёрный осадок, нерастворимый в кислотах.

3) При добавлении кислоты выделяется газ без запаха.

4) Окрашивает пламя в жёлтый цвет.

5) При добавлении кислоты образуется белый студенистый осадок.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. Качественной реакцией на катионы натрия является цвет, в который окрашивается пламя при внесении в него раствора. (4)

Б. Качественной реакцией на катионы алюминия является добавление водного раствора аммиака, так как в результате образуется студенистый белый осадок гидроксида алюминия, растворимый в щёлочи и нерастворимый в растворе аммиака. (1)

В. Качественной реакцией на сульфид-анионы является добавление раствора нитрата свинца, так как в результате образуется чёрный осадок сульфида свинца, нерастворимый в кислотах. (2)

Г. Качественной реакцией на силикат-анионы является добавление кислоты, так как в ходе такой реакции образуется белый студенистый осадок кремниевой кислоты. (5)

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией, позволяющей идентифицировать этот ион в растворе.

А)

Б)

В)

1) окрашивает пламя в жёлтый цвет

2) окрашивает пламя в фиолетовый цвет

3) под действием щёлочи выпадает студенистый белый осадок, растворимый как в щелочах, так и в растворе аммиака

4) при действии кислот выделяется газ, не обесцвечивающий раствор перманганата калия

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. Соединения, содержащие катион калия, окрашивают пламя в фиолетовый цвет. (2)

Б. Качественной реакцией на катион цинка является взаимодействие с щёлочью, так как в ходе такой реакции образуется студенистый осадок амфотерного гидроксида цинка. (3)

В. Бромид-анион можно обнаружить с помощью нитрата серебра, так как в ходе такой реакции выпадает жёлтый осадок бромида серебра. (5)

Г. Карбонат-анион под действием кислот даёт угольную кислоту, которая разлагается на углекислый газ и воду. (4)

Установите соответствие между формулой иона и качественной реакцией на этот ион в растворе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А)

Б)

В)

1) При действии подкисленного раствора, содержащего выпадает белый осадок.

2) При действии щелочи выпадает бесцветный осадок, нерастворимый в избытке щелочи.

3) При действии кислоты выделяется газ, окрашивающий влажную лакмусовую бумажку в красный цвет.

4) При действии щелочи выпадает бесцветный осадок, растворимый в избытке щелочи.

5) При действии щелочи и нагревании выделяется газ, окрашивающий влажную лакмусовую бумажку в синий цвет.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А. При взаимодействии раствора, содержащего ионы магния, с щелочью образуется нерастворимое соединение — гидроксид магния которое не растворяется в избытке щелочи. (2)

Б. При взаимодействии раствора, содержащего ионы аммония, с раствором щелочи образуется гидроксид аммония. При нагревании он разлагается с выделением газообразного аммиака.Он, попадая на влажную (содержащую воду) лакмусовую бумажку, вновь превращается в растворенный аммиак, т.е. в гидроксид аммония, который имеет щелочную среду, а, следовательно, окрашивает бумажку в синий цвет. (5)

В. Сульфит-анион в кислой среде обращается в неустойчивую сернистую кислоту, которая разлагается на оксид серы(IV) и воду. Газообразный сернистый газ, попадая на влажную лакмусовую бумажку, окрашивает ее в красный цвет за счет кислой реакции среды. (3)

Г. Качественной реакцией на сульфат-ион является реакция образования нерастворимого сульфата бария при взаимодействии с ионами (1)

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: