Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Reakcje analityczne

Reakcje analityczne
Analiza chemiczna jest działem chemii, zajmującym się ustalaniem składu jakościowego i ilościowego badanych substancji. Obecnie wykorzystuje się zaawansowane technologicznie metody, takie jak: chromatografię, spektroskopię i potencjometrię (mierzenie potencjałów elektrod zanurzonych w badanych roztworach). Jednak nadal znajdują zastosowanie reakcje przebiegające w probówkach, możliwe do wykonania nawet w ?warunkach domowych". Kilka atrakcyjnych wizualnie zostanie zaprezentowanych w poniższych eksperymentach.

W pierwszym doświadczeniu przeprowadzimy identyfikację jonu tiosiarczanowego S2O32?. Do wykonania próby potrzebne są roztwory: tiosiarczanu sodu Na2S2O3 (stosowany jako odczynnik w procesie wywoływania i utrwalania klasycznej fotografii) oraz roztwór kwasu solnego HCl (fotografia 1). Po dodaniu do kolby z roztworem tiosiarczanu sodu niewielkiej ilości kwasu solnego (fotografia 2) zawartość zaczyna opalizować (fotografia 3), a następnie całkowicie mętnieje (fotografia 4). Można również wyczuć ostrą woń dwutlenku siarki SO2. Za mleczną barwę roztworu w kolbie odpowiedzialna jest koloidalna siarka powstająca w wyniku rozkładu tiosiarczanu sodu pod wpływem mocnego kwasu:

Reakcje

W kolejnym eksperymencie wykryjemy jony azotanowe(III) NO2?. Do wykonania doświadczenia potrzebne będą roztwory: siarczanu(VI) żelaza(II) FeSO4, kwasu siarkowego (VI) H2SO4 i azotanu(III) sodu NaNO2 (fotografia 5). Do probówki wlewamy kilka cm3 roztworu FeSO4, a następnie dodajemy kilka kropel roztworu kwasu siarkowego (fotografia 6). Nabieramy pipetą nieco roztworu NaNO2 i ostrożnie wkraplamy go do probówki tak, aby roztwór ściekał po jej ściance (fotografia 7). Na powierzchni roztworu w probówce można dostrzec ciemnobrunatne zabarwienie w postaci obrączki (fotografia 8), stąd też wywodzi się zwyczajowa nazwa procesu - reakcja obrączkowa. Pierwszym etapem jest rozkład jonu azotanowego(III) do tlenku azotu(II):

Reakcje

Tlenek azotu(II) tworzy z jonami żelaza(II) brunatno zabarwiony kompleks o wzorze Fe(NO)2+ odpowiedzialny za powstawanie charakterystycznej ?obrączki".

W trzecim doświadczeniu wykryjemy jony żelaza(II) za pomocą heksacyjanożelazianu(III) potasu K3[Fe(CN)6], zwanego zwyczajowo żelazocyjankiem potasu. Do przeprowadzenia próby potrzebne będą roztwory siarczanu(VI) żelaza(II) FeSO4 oraz wspomnianego żelazocyjanku (fotografia 9). Po dodaniu do probówki zawierającej kilka cm3 roztworu FeSO4 paru kropli roztworu żelazocyjanku potasu można dostrzec powstawanie niebieskiego osadu (fotografia 10), zaś po zmieszaniu roztworu - ciemnoniebieskiego zabarwienia (fotografia 11). Zmiany barwy lepiej widoczne są w zbliżeniu (fotografie 12 i 13). Przebiegającą w probówce reakcję zapiszemy za pomocą równania:

Powstający związek kompleksowy, heksacyjanożelazian(III) żelaza(II), używany jest jako nieorganiczny pigment malarski noszący nazwę błękitu Turnbulla. Związek jest ciekawy również ze względu na skład - zarówno kation, jak i anion soli zawierają jony żelaza.

W czwartym eksperymencie wykryjemy kationy cyny. Do przeprowadzenia próby potrzebne będą: stężony roztwór kwasu solnego HCl i chlorek cyny(II) SnCl2 lub inny związek tego metalu (fotografia 14). Do parowniczki nalewamy nieco roztworu HCl (fotografia 15) i wsypujemy kilka kryształów soli cyny (fotografia 16). Po wymieszaniu zawartości parowniczki (fotografia 17) zanurzamy w niej probówkę wypełnioną wodą (fotografia 18) i wprowadzamy probówkę do płomienia palnika gazowego (fotografia 19). Na powierzchni probówki pojawia się błękitna poświata (fotografie 20, 21, 22, 23). Zjawisko spowodowane jest spalaniem tworzącego się w warunkach reakcji (mocny kwas, wysoka temperatura) cynowodoru SnH4.

Zdjęcia