Основные положения качественного анализа

Автор: | Январь 2, 2011

Цель аналитической химии — установление качественно­го и количественного состава вещества или смеси ве­ществ. В соответствии с этим аналитическая химия де­лится на качественный и количественный анализ.

Задачей качественного анализа является выяснение качественного состава вещества, т, е. из каких элементов или ионов состоит данное вещество.

При изучении состава неорганических веществ в большинстве случаев приходится иметь дело с водными растворами кислот, солей и оснований. Эти вещества являются электролитами и в растворах диссоциированы на ионы, поэтому анализ сводится к определению от­дельных ионов (катионов и анионов).

Анализ вещества, проводимый в растворах, называет­ся анализом мокрым путем. Это основной путь полного определения состава вещества. Реакции, проводимые сухим путем (не в растворах), обычно применяются как вспомогательные, главным образом при предваритель­ном испытании. Из реакций, проводимых сухим спосо­бом, чаще всего применяются реакции окрашивания пер­лов буры (сплавление пробы вещества с бурой Na2B407 • 10Н2О в ушке платиновой проволоки в пламе­ни горелки) и окрашивания пламени.

В химическом анализе используется лишь незначи­тельная часть того многообразия реакций, который свой­ствен данному иону. Обусловлено это тем, что аналити­ческая реакция должна отвечать определенным требова­ниям, вне которых она не может быть применена на практике.

Для открытия ионов пользуются реакциями, сопро­вождающимися различными внешними изменениями, например, выпадением или растворением осадка, изме­нением окраски раствора, выделением тазов. Кроме того,

аналитическая реакция должна протекать не слишком медленно) и быть достаточно простой по выполнению.

Для аналитических реакций важнейшим требованием являются\специфичность и чувствительность. Чем мень­шее количество ионов вступает в реакцию с данным реактивом, тем более специфична данная реакция. Чем меньшее количество вещества может быть определено с помощью данного реактива, тем более чувствительна эта реакция.

Вещества, с помощью которых выполняется откры­тие ионов, называются реактивами на соответствующие ионы. Реакции, характерные для какого-либо иона, на­зываются частными реакциями этого иона.

Выполнение каждой аналитической реакции требует соблюдения определенных условий ее проведения, важ­нейшими из которых являются: 1) концентрация реаги­рующих веществ; 2) среда раствора; 3) температура.

Концентрации открываемого иона и реактива имеют большое значение. Каждая частная реакция ха­рактеризуется открываемым минимумом вещества в дан­ном количестве раствора. Ясно, что чем чувствительнее реакция, там меньше открываемый минимум вещества. Если реакция малочувствительна, проводить ее можно только в достаточно концентрированных растворах. Так, открытие ионов Na+ с помощью реактива K[Sb(OH)6] можно проводить в растворах не слабее 0,5 н.

Для очень многих частных реакций имеют значение концентрация раствора и его количество. Обычно при выполнении ка­чественной реакции добавляют избыток реактива.

Одна­ко слишком большого избытка реактива надо избегать, так как может пойти вторичная реакция образования комплексного иона. Так, например, при добавлении к на­ходящемуся в растворе иону Hg2+ иона 1~ (реактив KI) образуется красный осадок Hgl2.

Hg2+ + 2I» —>- Hgl2j.

При дальнейшем прибавлении йодида осадок Hgl2 на­чинает растворяться вследствие образования комплекс­ного иона [Hgl4]2~:

Hgla + 21- —>- [Hgl4]2-.

Другим важным фактором является реакция сре-Д ы (кислая, щелочная или нейтральная). Часто реактив образует с данным ионом осадок или окрашивание в строго определенной среде, например, только в слабо* щелочной или только в уксуснокислой и т. д. В другой среде реакция не дает положительного результата. Например, оксалат кальция СаСг04 выпадает Из раствора в слабокислой, нейтральной или слабощелрчной среде, а при высокой концентрации в растворе минеральных кислот осаждения этой соли не происходит.

Большое значение имеет температура проведения реакции. Некоторые труднорастворимые соли, образующиеся в результате реакции, выпадают в осадок только при охлаждении. Многие реакции протекают без нагревания, «на холоду». Некоторые реакции необходимо проводить при нагревании, тан как на холоду они протекают слишком медленно, а иногда и в другом направлении. Необходимость соблюдения определенных условий справедлива и для реакций, проводимых сухим путем. Так, окрашивание пламени в характерный для данного иона цвет удается лишь при нагревании в определенной части пламени достаточно летучего соединения.

Большинство аналитических реакций недостаточно специфично и дает сходный эффект с несколькими ионами. Поэтому в процессе анализа приходится прибегать к отделению ионов друг от друга. Таким образом, открытие ионов проводится в определенной последовательности. Последовательное разделение ионов и их открытие имеют название систематического хода анализа.

Систематический ход анализа основан на том, что сначала с помощью групповых реактивов разделяют смесь ионов на группы и подгруппы, а затем уже в пределах этих подгрупп обнаруживают каждый ион характерными реакциями. Групповыми реагентами действуют на смесь ионов последовательно и в строго определенном порядке.


дыхательные практики (дыхание, здоровье, как правильно дышать).